Журнал `Компьютерра` N731

ОКНО ДИАЛОГА: О пользе предохранения

Автор: Александр Бумагин

Производителей систем резервного питания никто не любит. Да и за что их любить? Годами они рассказывают пользователю, как важны их продукты, а пользователь их, конечно, не слушает, ведь с ним ничего плохого случиться не может, потому что до сих пор не случалось. А потом в результате неожиданного скачка напряжения погибает дорогое оборудование, из-за перебоев электропитания теряются важные данные - и пользователь отправляется в магазин, чтобы нехотя и даже с какой-то затаенной обидой отдать продавцу деньги за ИБП. Ведь это так несправедливо, что подобное случилось именно с ним да еще и в самый неподходящий момент. В конце концов, могли бы и предупредить!

Насколько реальны страшные истории о миллионных потерях в результате сбоев питания? Как влияет на продажи систем резервного питания популярность ноутбуков? Хватит ли на наш век электричества?.. С этими, а также со многими другими вопросами мы обратились к Илье Звонову, региональному директору по странам СНГ компании APC.

Есть ли в России какие-то примеры, когда отсутствие резервного питания принесло убытки, которые оценили в деньгах?

Все ссылаются на московский пример 2005 года25 мая 2005 года череда крупных аварий в московской энергосети привела к временному отключению электроэнергии в нескольких районах Москвы, а также в Московской, Тульской и Калужской областях. Общая сумма финансовых потерь до сих пор неизвестна, но судя по первоначальным оценкам Ростехнадзора, счет идет на десятки, если не на сотни миллионов долларов. - Прим. ред.]. Остановка биллинговых процессов у операторов стоит миллионы. Я точно знаю, что такие проблемы были. Пример попроще: там, где не смогли работать кассовые аппараты, встала вся торговля. Выключенный холодильник и свет в зале еще позволяют какое-то время худо-бедно торговать, а вот неработающая касса - это критичный момент. Еще пример - трейдеры, чья работа заключается в том, чтобы безотрывно мониторить сразу несколько потоков информации. Как только из-за электричества все схлопывается, они начинают терять деньги. Как минимум - перестают влиять на процесс.

Был ли резкий рост продаж у APC после событий с отключением электричества в США[Имеется в виду так называемое Северовосточное отключение 14 августа 2003 года, в результате которого без электроэнергии осталось 40 млн. человек в США и 10 млн. человек в Канаде. Примерная оценка ущерба - 6 млрд. долларов. Это одна из самых известных энергетических катастроф, хотя в сентябре того же года в Италии случилось более масштабное отключение, затронувшее 56 млн. человек.] и Москве?

Стремительного взлета не было. Динамика развития у нас несколько лет почти линейная. Здесь можно говорить, скорее, о равномерном росте продаж, который соответствует росту рынка и уровню распространения знаний населения о возможности возникновения подобных проблем.

Какое положение в мире наша страна занимает по уровню обеспеченности электричеством?

Россия, очевидно, занимает промежуточное положение по качеству электроснабжения между самыми отсталыми и самыми развитыми в этом отношении странами. При этом, чем дальше от Москвы, тем хуже наши электросети. Возвращаясь к первому вопросу: мы изначально пытаемся защитить людей именно от системных проблем, а не от катастроф. Вот пример. Поселок в двадцать домов. У людей не было правильного заземления. Разразилась гроза, и в момент попадания молнии в местную вышку сотовой связи, на которой также и тарелка спутникового телевидения размещалась, у всех, кто смотрел телевизор в это время, телевизоры-то и выгорели. Никто не виноват.

А вы считаете, что в Москве с электричеством все нормально? Насколько критично всю бытовую технику держать подключенной к бесперебойнику?

Изначально бесперебойник был корпоративным устройством, но постепенно он становился все более и более домашним. Собственно, то же происходило и с персональным компьютером. Иными словами, по-прежнему ИБП связывают с ПК. Однако за последние несколько лет бытовая техника стала гораздо более умной, сложной и дорогой, и люди стали чаще думать о защите своих музыкальных центров и ЖК-панелей. Многие производители ИБП даже выпускают модели, специально ориентированные на такое использование. Есть такие модели и у APC. Интерес к этим устройствам в России появился чуть позже, чем в остальном мире, но он постоянно растет. Пока специальные ИБП несколько дороже обычных, и их доля в общей массе невелика, но это вопрос времени. Что касается использования обычных ИБП, то я думаю, что каждый второй домашний компьютер имеет резервное питание. Если продавец предложит покупателю компьютера взять в придачу и бесперебойник, это уже никого не удивит.

Насколько важны для вас в этой связи домашние пользователи? Поскольку дома остается все меньше и меньше десктопов, а их место занимают ноутбуки, значит этот рынок для вас сокращается?

Полагаю, домашние пользователи - это примерно половина всего сегмента. Хотя точную статистику по тому, куда какие устройства уходят, я дать не могу. Надеемся, что уменьшение числа десктопов будет компенсироваться необходимостью приобретать беспербойник для бытовых мультимедийных устройств. Кроме того, на примере APC можно видеть и другую тенденцию. Изначально компания делала ИБП для персональных компьютеров, но лет семь-восемь назад мы начали все больше и больше думать о защите серверных комнат и центров обработки данных, количество которых неуклонно растет вместе с развитием ИТ. При этом, несмотря на то что техника становится все более и более компактной и энергоэкономичной, потребности в ней растут гораздо быстрее, отчего энергетические затраты в целом не уменьшаются, а увеличиваются. Появляются новые системы управления и мониторинга окружающей среды и кондиционирования, так как с одной и той же единицы площади нужно отводить все больше тепла.

Не вызовет ли истощение запасов природного топлива критического удорожания энергии и, как следствие, резкого снижения энергопотребления?

Это, я считаю, утопия. Уверен, что будут найдены альтернативы. А потребление может только расти. Во всяком случае, в ближайшие полвека в этом смысле ничего не изменится. Более того, по мнению International Energy Agency, к 2020 году развивающиеся страны будут потреблять около 80% процентов электроэнергии, вырабатываемой в мире, тогда как сейчас на их долю приходится примерно 20%. Автомобили на электричестве, думаю, будут кататься. Гораздо более серьезная проблема - питьевая вода.

Занимается ли APC альтернативными источниками питания?

Нет, не занимается. Нас сильно беспокоит сейчас проблема энергетической эффективности, особенно в связи с недавней интеграцией APC в Schneider Electric, где этой теме всегда уделялось большое внимание. Вся группа компаний (и мы тоже, в своей области) будет заниматься вопросами экономичного расхода электричества. Речь не о погашенной на час раньше лампочке, а об усовершенствовании технологий, которые в условиях предприятия, потребляющего много энергии, дадут ощутимый эффект в виде меньших счетов за электричество.

Возьмем другой сегмент нашего бизнеса - создание и эксплуатация Центров обработки данных (ЦОД). Традиционно основная часть затрат на такие центры была аппаратной - стоимость оборудования и инфраструктуры. Но тенденция такова, что уже к 2010 году затраты на оборудование и на электроэнергию сравняются, а в дальнейшем расходы на электричество начнут превалировать. То есть, скажем, к 2020 году большую часть денег будут получать не IBM и Cisco, а энергетические компании. А вот революции в аккумуляторах, которые используются для резервирования питания, нет, и не предвидится.

В чем проблема?

Нельзя сравнивать потребление сотового телефона или даже ноутбука с потреблением десктопа и тем более серверной стойки в ЦОД. Прогресс затронул именно аккумуляторы для небольшой нагрузки, это было востребовано.

При этом хочется отметить тенденцию "озеленения" технологий. Например, АРС в настоящее время активно ведет разработки в направлении создания так называемых Green UPS - источников бесперебойного питания с интеллектуальным управлением, позволяющим сэкономить ресурсы в случае бездействия подключенного к ИБП оборудования (мастер-контроль).

Тем не менее техника дешевеет…

Производительность техники растет, но и потребность в вычислениях растет. Стоимость условного терафлопса, конечно, снижается, но одна единица вычислительного оборудования становится все производительнее. Я не считаю, что такая техника сильно дешевеет. Может, что-то стало дешевле раза в два, но не в десять. Речь не о принтере или сканере, а о компьютере. Он стал мощнее, но подешевел несильно. Оборудование для резервирования вообще не назовешь слишком интеллектуальным, там большая часть цены приходится на материалы, а некоторые из них, например свинец, со временем только дорожают. Цены на бесперебойники сильно не меняются, но в общем объеме затрат на ИБП и защищаемое ими оборудование доля первых постоянно растет. С ростом ваших потребностей в вычислениях и хранении данных будет разрастаться инфраструктура вашего ЦОД. Есть возможность интеграции нескольких уровней инфраструктур. Сначала вы ставите ИБП и решаете проблему с энергетикой. Потом ставите кондиционер, и у вас улучшается термодинамика. Потом вы ставите систему, которая с помощью датчиков измеряет температуру, влажность и т. д. и выводит эту информацию. Потом появляется интеллектуальный сервер, анализирующий все эти параметры и регулирующий кондиционирование. И так далее… То есть в нашем бизнесе появляется даже софтверная составляющая, которая неминуемо влияет на цену. Впрочем, все вышесказанное относится к корпоративному бизнесу, а вот дома пока это трудно представить, но в недалеком будущем подобные системы могут появиться и там.

Одним из основных элементов ИБП является аккумуляторная батарея. Как правило, в бесперебойниках используются старые добрые свинцово-кислотные аккумуляторы, известные любому водителю. Изобретено это незаменимое устройство еще в 1859 году французом Гастоном Планте (Gaston Plantе,). Свинцово-кислотные аккумуляторы были вообще первыми электрическими аккумуляторами, поступившими в свободную продажу. Принцип их работы основан на химических реакциях свинца и диоксида свинца в растворе серной кислоты. Когда батарея разряжается, диоксид свинца восстанавливается на катоде, в то же время на аноде свинец, наоборот, окисляется. Заряд приводит к обратным процессам, сопровождающимся электролизом воды. Однако неверно говорить, что с момента появления батареи этого типа не менялись. В XIX веке их изобретатель предложил конструкцию на основе двух свинцовых пластин, свернутых в спираль вокруг деревянного цилиндра. В качестве изоляции использовалась ткань. Конструкция погружалась в емкость с водным раствором кислоты и проводами соединялась с электрической батареей - так происходила зарядка аккумулятора. После нескольких часов зарядки аккумулятор французского физика обеспечивал постоянный ток. Емкость аккумулятора была небольшой, но Планте нашел способ улучшить конструкцию, сделав свинцовые пластины пористыми и тем самым увеличив площадь их поверхности. Чтобы уменьшить интенсивность электролиза воды и повысить прочность конструкции, сейчас в свинцово-кислотных аккумуляторах чистый свинец не используется - в него добавляют сурьму или кальций, при этом катод и анод чаще всего представляют собой решетку. Все эти ухищрения, впрочем, не делают батарею легче. В последние годы появились модели, в которых свинец электродов заменяют на вспененный карбон, покрытый пленкой из свинца. Площадь электродов становится больше, сам аккумулятор меньше и намного легче. Такие аккумуляторы, например, анонсировала компания Firefly Energy.

А как будет развиваться рынок ЦОД, рынок домашних вычислений?

Есть тенденция к большому росту количества крупных вычислительных центров. В России в последние годы появились три-пять игроков, представляющих отнюдь не гигантские корпорации, то есть теперь имеется альтернатива. Например, "Стек". Есть совершенно разные услуги, начиная от предоставления площадей до оснащения этих самых площадей всем необходимым оборудованием, а оборудования - софтом. Люди (клиенты) понимают, что делать ЦОД самим с нуля - очень дорого. И как ни странно, дорого именно в энергетическом плане. Кроме нескольких уровней резервирования, которые критичны для компаний, ведущих непрерывный бизнес, есть проблема собственно подведения электропитания к ЦОД.

Кстати, о непрерывности. Можно сказать, что Интернет, по сути, и есть непрерывность. Взять тех же "Одноклассников". Их потребности растут по экспоненте. И они не смогут не пойти в один из крупных ЦОД. Все просто. Средняя подводка к стойке с серверами составляет от 5 кВт до 15 кВт. У основных почтово-поисковых систем в России количество стоек увеличивается более чем на сотню в год (до 1,5 МВт). Чтобы просто подвести такое питание, требуется около 4 млн. долларов. Вот столько стоит энергетика в Москве.

Речь, заметьте, не идет о помещении или оборудовании - только о выделении необходимых энергетических ресурсов. Гораздо проще не вкладываться в это, а воспользоваться ресурсами на стороне. Бизнесмены, как правило, пытаются избежать долгосрочных капиталовложений, особенно если нет свободных средств. Поэтому компаний, делающих такие инвестиции, много не будет. Все прочие будут арендовать, покупать сервис, потому что это доступно.

Получается, что Web 2.0 и развитие бизнеса APC взаимосвязаны?

Для кого-то это социальные проекты, а для их держателей - это бизнес. Им важна все та же непрерывность. Если мы заходим на какой-то сайт, а он лежит, и в следующий раз тоже, а на третий - еле грузится, то в четвертый мы просто пойдем в другое место, а владелец потеряет в прибыли от рекламы. Бум социальных сетей, безусловно, нам на руку.

Есть ли другие тенденции, которые льют воду на вашу мельницу?

Другая ниша - удаленный офис. Стоимость аренды недвижимости растет всегда. Мне кажется, что года через три 2 тысячи долларов за квадратный метр станут обычной ценой в Москве. Строить в городе офисы бесконечно нельзя, даже если говорить только об энергетике. С другой стороны, путешествие (иначе не скажешь) из одной точки города в другую занимает из года в год все больше времени. Становится выгоднее и удобнее не заставлять работника выходить из дома, а организовать его удаленный труд.

Давайте от будущего перейдем к недавнему прошлому. Что в APC изменилось за последние годы?

Я работаю в APC два с половиной года. За это время мы существенно изменили сервисную концепцию. Изначально была сложная модель с привлечением крупных и мелких сервисных компаний. Было множество проблем из-за не лучшей организации процесса. Теперь организация на прежней базе стала простой и понятной всем заинтересованным сторонам. Конечно, для мелких домашних устройств действует одна схема, для корпоративной ниши - другая, но мы навели во всем порядок. Организовали локальные склады запчастей, доставку нужных деталей в регионы, усовершенствовали систему обработки всех обращений в сервис. Хороший пример - ЦИК, который полностью работает на нашем оборудовании. Выборы в стране на разных уровнях проходят часто, и оборудование должно работать. Если что-то ломается, нужно в кратчайшие сроки это исправить. Там поддержка осуществляется практически в режиме реального времени.

Известны ли вам примеры сознательного вывода из строя важных вычислительных мощностей? Не удаленно, а физически? Взяли и перерубили кабель… Вместе с резервным.

Нет. Хакерские атаки случаются, а физическое воздействие - нет. Важнее человеческий фактор: случайный человек возле техники, нажатие не на ту кнопку. Для критичных случаев мы стараемся применить технологии, уменьшающие влияние человеческого фактора. Для таких организаций информационная безопасность - важнейшая задача.

Обыватель любит поворчать: дескать, в последние годы качество товаров, причем любых, умышленно снижается - чтобы люди чаще покупали новые вещи взамен сломавшихся. Что, производителю и правда не выгодно делать качественную вещь?

Если речь идет о заговоре, то его, конечно, нет. Но любой производитель думает о сокращении издержек - этого требует конкурентная борьба. Общее качество всего вокруг снижается. Машины десять лет назад были более качественными, чем сейчас. То есть снижение качества - не элемент развития, а неизбежность, связанная с переносом производства из области затратного и интеллектуального в область труда низкой квалификации. Скажем, я с 1990 года наблюдаю за особенностями эксплуатации автомобилей "Вольво". Нынешние машины не сравнить с теми. От кузова до электроники все стало менее надежным. А взять ноутбуки… Мы в APC, как корпоративные пользователи, ощущаем снижение их качества.

Одни из первых суперкомпьютеров пятидесятых-шестидесятых, например СТРЕЛА, БЭСМ-6, занимали площадь 200-300м2 и потребляли 30-150 кВт электроэнергии, что давало удельное тепловыделение около 0,5 кВт/м2 (в отдельных случаях - до 1,5 кВт/м2). Вся дальнейшая история развития компьютерной индустрии связана с появлением чипов и их миниатюризацией с одновременным повышением энергетической эффективности в расчете на одну транзакцию. Однако темпы миниатюризации чипов превосходят темпы роста энергетического КПД, в результате чего энергетическая плотность продолжает расти. По данным The Uptime Institute, Inc (статья "2005-2010 Heat Density Trends in Data Processing, Computer Systems, and Telecommunications equipment"), в период с 1992 по 2010 год в категории серверных продуктов тепловыделение возрастет с 2 кВт/м2 до 60 кВт/м2.

Конечно, приведенные цифры следует рассматривать как ориентировочные, зависящие от ряда факторов, но дальнейшее повышение быстродействия чипов приводит к нелинейному увеличению энергопотребления, поэтому достоверность прогнозируемых величин очевидна. Как следствие, возникает необходимость организации систем охлаждения и чипов, и оборудования, и комплексов. В начале становления индустрии, при малых плотностях мощности для комплексов, как правило, применялись воздушные системы охлаждения, а задача локального перегрева ЦП решалась при помощи жидкостных систем (таковая, например, реализована в комплексе Эльбрус-2 в 1977 году).

За это время не раз высказывались идеи организации охлаждения на базе криогенных систем и систем, работающих на ледяной воде. Основная идея состоит в размещении условного "источника холода" в непосредственной близости от условного "источника тепла". Эта же идея эксплуатируется и в настоящее время при построении серверных комнат и центров обработки данных - рядная организация машинного зала с чередованием горячих и холодных коридоров при наличии внутрирядных теплообменников позволяет эффективно и предсказуемо отводить тепло.

Я не хочу загадывать, но уже сейчас плотность выделяемой мощности чипа сравнима с таковой в двигателе реактивного самолета, что в среднесрочной перспективе, возможно, приведет к появлению систем, в которых ледяная вода снова подойдет к процессору [Вездесущая IBM уже получила несколько патентов на подобные технологии. - Прим. ред.], если, конечно, не появятся вычислители, основанные на иных физических принципах.

Олег Письменский,

директор департамента консалтинга и клиентских проектов APC