Стратегия развития ИТ-инфраструктуры: когда серверная перерастает в ЦОД. Часть 1

С ростом бизнеса и цифровизацией компании часто сталкиваются с выбором: продолжать размещать ИТ-системы в небольшой локальной серверной или инвестировать в полноценный центр обработки данных (ЦОД). Разница между обычной серверной комнатой на 4–8 стоек и настоящим дата-центром существенная. В статье рассмотрим, как и почему компании приходят к строительству собственных ЦОД, чем ЦОД отличается от серверной, какие актуальные тенденции существуют в России и мире, и как учесть отраслевую специфику при разработке ИТ-стратегии.

Переход от серверной к полноценному дата-центру

Многие организации начинают с небольшой серверной — выделенного помещения внутри офиса, где размещены несколько стоек с оборудованием. По мере роста нагрузки на ИТ и требований к надежности возникает потребность в более масштабной и отказоустойчивой инфраструктуре, что подводит к идее создания собственного ЦОД или миграции в коммерческий дата-центр. Решение о строительстве ЦОДа обычно обусловлено следующими факторами:

Масштаб и рост данных

Если текущая серверная уже заполнена и требуется разместить больше серверов, хранилищ данных или сетевого оборудования, компании рассматривают расширение. Физическое расширение офисной серверной ограничено, поэтому крупный ЦОД с расчетом на рост — логичный шаг.

Надежность и непрерывность бизнеса

Маленькая серверная обычно имеет ограниченные системы резервирования (например, один ввод электропитания, отсутствие генератора, простая климатизация). Для обеспечения непрерывности бизнес-процессов и минимизации простоев необходимо резервирование по схеме N+1 или 2N, что реализуется в дата-центрах — дублированное электроснабжение, ИБП, дизель-генераторы, отказоустойчивая сеть и охлаждение. 

В современных условиях простои ИТ-сервисов прямо влияют на выручку и репутацию, поэтому бизнес требует уровня надежности Tier III и выше (гарантированная доступность ~99,98%). Это практически всегда недостижимо в обычной серверной, которая чаще всего располагается в бизнес-центрах.

Безопасность и соответствие требованиям

По мере роста ценности данных увеличиваются требования к их физической безопасности и соответствию нормативам. В серверной на территории офиса сложно обеспечить строгий контроль доступа, видеонаблюдение, газовое пожаротушение и другие меры безопасности. ЦОД — это специально оборудованное здание с комплексной инфраструктурой, включающей системы безопасности, пожаротушения, мониторинга и диспетчеризации. 

Кроме того, в ряде отраслей (финансы, госструктуры, операторы связи) действуют правила по защите критической информационной инфраструктуры (КИИ) — они требуют использовать аккредитованные площадки. Поэтому крупные корпорации и госорганизации запускают собственные дата-центры для соблюдения требований законодательства, а компании, не имеющие таких возможностей, формируют спрос на размещение в сертифицированных коммерческих ЦОД.

Искусственный интеллект (ИИ) и цифровая трансформация

Новые задачи — от машинного обучения и аналитики больших данных до промышленного интернета вещей (IIoT) — требуют значительно больших вычислительных мощностей. Серверная с несколькими стойками не способна разместить тысячи GPU или специализированные ASIC для AI. 

Современные тренды (генеративный ИИ, интеллектуальный анализ данных, автоматизация процессов) ведут к тому, что для поддержки этих нагрузок нужны гипермасштабируемые дата-центры, архитектурно приспособленные под высокоплотное оборудование (например, стойки 15–20 кВт) и эффективное охлаждение. 

Таким образом, стратегия развития ИТ-инфраструктуры компании, планирующей внедрять AI/Big Data, почти неизбежно включает либо строительство собственного высокоплотного ЦОД, либо аренду ресурсов в существующих крупных дата-центрах.

Подводя итог: компании приходят к идее строительства или использования ЦОДа, когда существующая инфраструктура перестает удовлетворять потребности бизнеса по масштабируемости, надежности и безопасности данных. 

Чем отличается ЦОД от обычной серверной?

Термины «серверная» и «центр обработки данных» нередко используются как взаимозаменяемые, но между ними есть принципиальные отличия. Главные критерии — масштаб, обособленность и инженерная инфраструктура.

Расположение и масштаб

Серверная — это обычно комната в основном здании компании, где размещены одна или несколько (как правило, до 4-8) стоек с оборудованием. ЦОД же представляет собой отдельно стоящее здание или комплекс, спроектированный специально для размещения большого количества серверных стоек. 

В корпоративном (локальном) дата-центре крупной организации может быть несколько гермозон с десятками стоек, а коммерческие дата-центры часто насчитывают сотни стоек и более. Однако размер — не единственный критерий: существуют и небольшие корпоративные ЦОД, но ключевое отличие в том, что даже небольшой ЦОД оснащен полной инфраструктурой по стандартам дата-центра, тогда как типичная серверная — нет.

Инфраструктура электропитания

В серверной обычно один ввод электропитания (от городской сети офиса) и, возможно, резервный ИБП ограниченной мощности. В отличие от этого, надежный ЦОД обязательно имеет два независимых ввода питания от разных подстанций (основной и резервный), собственную распределительную систему, мощные ИБП на часы автономной работы и дизель-генератор на случай длительного отключения. 

Например, дата-центры Tier III требуют резервирования N+1 по всем критичным системам — при выходе из строя одного компонента электроснабжения или охлаждения это не нарушит работу оборудования. Офисная серверная таких возможностей, как правило, не имеет.

Охлаждение и климат-контроль

В небольших серверных часто используются несколько кондиционеров (сплит-систем) без четкой организации горячих/холодных коридоров. ЦОД же проектируется с инженерной системой охлаждения: прецизионные кондиционеры или чиллеры, горячий и холодный коридор между рядами стоек, резервирование охлаждающих устройств. Благодаря этому поддерживается стабильная температура и влажность при высокой плотности тепловыделения. 

Более того, в современных ЦОД применяются энергоэффективные методы — например, фрикулинг (охлаждение наружным воздухом), жидкостное и иммерсионное охлаждение для плотных стоек с GPU, что недоступно в условиях обычной серверной.

Безопасность и доступ

Серверная внутри офиса может полагаться на общую охрану здания, редко оснащается биометрическими системами контроля доступа или круглосуточным постом охраны именно у дверей серверной. 

В ЦОД же предусмотрен строгий физический контроль доступа (СКУД), видеонаблюдение по периметру и внутри машинных залов, охрана 24/7, охранная сигнализация и процедуры допуска посетителей. Это минимизирует риски несанкционированного доступа или краж оборудования — инциденты, которые теоретически возможны в незакрытой должным образом серверной.

Пожаротушение

Большинство офисных серверных полагаются на стандартную спринклерную систему здания или вообще не имеют автоматического пожаротушения, кроме датчиков дыма. Дата-центр оборудуется газовым или аэрозольным пожаротушением в гермозонах, которое в случае возгорания мгновенно вытесняет кислород без ущерба для оборудования.

Например, системы на основе инертного газа или порошка позволяют потушить пожар, не заливая сервера водой. Это критически важно для сохранности данных и непрерывности работы.

Мониторинг и оперативное управление

В небольших серверных мониторинг зачастую ограничен удаленным наблюдением за серверами (через программы) и ручным контролем кондиционеров и ИБП. ЦОД же оснащается системой DCIM (Data Center Infrastructure Management) — совокупностью программно-аппаратных средств, которые 24/7 собирают показания со всех систем (температура, потребление энергии каждым стоечным шкафом, состояние ИБП/генераторов, утечки, доступ и пр.). 

Диспетчеры дата-центра получают мгновенные аварийные оповещения и могут предпринять действия, а многие процессы автоматизированы (например, переключение на резервное питание, регулировка охлаждения). Таким образом, управляемость и прозрачность состояния инфраструктуры в ЦОД несравнимо выше.

Сертификация и стандарты

Понятие «ЦОД» часто связывают с соответствием отраслевым стандартам, таким как TIA-942 и классификация Tier I–IV от Uptime Institute. Если объект удовлетворяет требованиям по резервированию, физической защите, инженерным системам, он считается настоящим дата-центром. Серверная комната, как правило, таким стандартам не соответствует. 

В частности, ЦОД уровня Tier III/IV обычно размещается в отдельном здании (для независимости от инфраструктуры офисного центра), имеет минимум два независимых ввода питания и охлаждения, отказоустойчивость не менее 99,98%. Серверная же в лучшем случае может соответствовать Tier I/II (доступность ~99,7% при отсутствии резервных компонентов). 

Кроме того, дата-центры проходят аудиты и получают сертификаты (например, Tier Certification, сертификаты безопасности ISO 27001 и т. п.), чего практически не делают для маленьких серверных.

Важно отметить, что терминология эволюционирует. Фактически «серверная» — это упрощенный малый ЦОД, не имеющий собственных инженерных ресурсов в нужном объеме. Сегодня провайдеры услуг стараются подчеркнуть, что у них именно дата-центр, а не просто серверная, чтобы внушить клиентам доверие к уровню инфраструктуры. Для целей ИТ-стратегии ключевая мысль: если бизнес-процессы критически зависят от ИТ, то инфраструктура должна отвечать стандартам ЦОД, даже если речь о небольшом объекте. Иначе риски сбоев и простоя слишком велики.

Архитектуры и модели ЦОД: варианты для разных стратегий

Прежде чем решить «строить свой ЦОД или нет», следует рассмотреть разные модели организации дата-центра. Архитектура ЦОД может подразумевать как физическую конструкцию, так и модель владения/размещения. Сравним основные подходы и их плюсы/минусы.

Собственный корпоративный ЦОД (on-premises)

Крупные организации часто строят локальные дата-центры под свои нужды. 

Преимущества: 

  • полный контроль над инфраструктурой и данными;
  • возможность учесть специфические требования бизнеса (например, нестандартное оборудование, особые меры безопасности);
  • собственный ЦОД обеспечивает соблюдение политики компании и законодательства по месту нахождения данных (это важно для банков и госструктур). 

Минусы: 

  • огромные капитальные затраты на строительство и оснащение (срок окупаемости может достигать 10 лет);
  • необходимость содержать штат высококвалифицированного персонала для эксплуатации;
  • сложности масштабирования под пиковые нагрузки. 

Тем не менее для отраслей с постоянно высокой и предсказуемой нагрузкой и строгими регуляторами (финансы, телеком, оборонка) собственный ЦОД — обоснованное вложение в надежность.

Коммерческий ЦОД (колокация)

Альтернатива строительству — размещение своего оборудования в профессиональном дата-центре оператора. Компания арендует необходимое число стойко-мест либо целый модуль, а провайдер обеспечивает энергию, охлаждение, охрану и поддержку. 

Преимущества: 

  • отсутствие CAPEX расходов на строительство — бизнес платит операционные расходы (ежемесячно за аренду);
  • быстрота запуска (можно перенести сервера в готовый ЦОД за считанные дни);
  • высокая надежность (провайдер уже реализовал Tier III/IV инфраструктуру). 

Минусы: 

  • ограниченный контроль — часть функций передается сторонней компании; 
  • возможны риски, связанные с географией (большинство ЦОД сконцентрировано в Москве и СПб, и если бизнес в другом регионе, это добавляет задержки и требует резервирования каналов связи);
  • аренда в течение многих лет по стоимости может приблизиться к собственному строительству, если потребности очень велики. 

Однако для среднего бизнеса колокация часто оптимальна: нет необходимости самим становиться экспертами в охлаждении и электросетях, можно сконцентрироваться на своих приложениях. Кроме того, крупные коммерческие ЦОД в России сегодня предлагают стандарт уровня Tier III и выше с гарантией SLA.

Облачные решения и мультиклауд

Все более популярная модель — вообще отказаться от владения физическими серверами и использовать ресурсы облачных провайдеров (IaaS, PaaS). По сути, это «виртуальный ЦОД», размещенный в инфраструктуре других компаний.

Преимущества: 

  • максимальная гибкость масштабирования (можно быстро нарастить или сократить мощности под потребность);
  • оплата по использованию;
  • богатая экосистема сервисов (базы данных, очереди, функции и т.д.);
  • снижение time-to-market новых ИТ-инициатив. 

Минусы: 

  • зависимость от провайдера (риски отказа, изменения цен, локальных регуляций доступа);
  • потенциальные вопросы безопасности и конфиденциальности данных (особенно если облако публичное и мультиарендное).

Многие организации вынуждены хранить часть данных локально из-за законодательства о персональных данных и тайне (например, банки не могут вынести всё в публичное облако). Кроме того, при постоянной высокой нагрузке облачные ресурсы могут обходиться дороже, чем собственный ЦОД в долгосрочной перспективе. 

Тем не менее статистика показывает взрывной рост доверия к виртуальным средам: в РФ рынок облачных инфраструктурных сервисов в 2024 г. вырос на 36%, достигнув ~165,6 млрд руб. Всё больше компаний строят гибридные схемы.

Гибридная модель

На практике часто побеждает компромисс, что часть ИТ-систем остается on-premises, часть переносится в облако или колокацию. Например, конфиденциальные базы данных хранятся в своем ЦОД, а веб-приложения и тестовые среды живут в публичном облаке. Или основная площадка — собственный дата-центр, а резервная — в коммерческом ЦОД другого региона (для disaster recovery). 

Гибридный подход дает баланс контроля и гибкости, но требует более сложного управления. Необходимо обеспечить связность сетей, защиту данных при межплощадочном обмене, единый мониторинг. 

Тренд таков, что ЦОДы сами превращаются в провайдеров облачных платформ и гибридных решений — многие коммерческие дата-центры предлагают услуги мультиклауда, сочетая колокацию с арендуемыми виртуальными ресурсами. 

Плюсы и минусы разных подходов можно суммировать так: 

  • минимальные затраты на старте, непосредственная близость к пользователям (в том же здании), но крайне низкая отказоустойчивость, трудно масштабировать, высокие риски (пожар, отключение электричества, человеческий фактор). Подходит только для очень малого бизнеса или вспомогательных задач;
  • максимальный контроль и безопасность, можно достичь необходимых уровней надежности (Tier III/IV), соответствие регуляторным требованиям, но требует крупных инвестиций, долгой реализации проекта (постройка дата-центра — месяцы и годы), наличия компетенций. Оправдан для большого предприятия с постоянной нагрузкой и стратегией цифровой независимости (например, банки, крупные промышленные корпорации);
  • быстро, надежно (провайдер уже вложился в инфраструктуру), относительно гибко по масштабированию стоек, есть сервисная поддержка, однако данные физически находятся у третьей стороны, ежемесячные затраты растут с увеличением потребляемой мощности. Хороший вариант для среднего бизнеса и ИТ-компаний, для которых простои недопустимы, но свой ЦОД строить нерационально;
  • отличная масштабируемость, скорость внедрения нового (новый сервер развернуть — минуты), перевод капитальных затрат в операционные. Позволяет «автоматизировать рутинные операции» за счет встроенных управляемых сервисов — многие процессы (резервирование, балансировка, обновления) выполняются облачной платформой. Минусы — возможны сложности миграции, зависимость от интернета, юридические вопросы. Подходит для проектов с переменной нагрузкой, стартапов, быстрорастущих онлайн-сервисов. В крупных компаниях — как дополнение к своим мощностям для «сезонной» нагрузки или разработки.
  • отдельный аспект архитектуры — резервный ЦОД. Критически важные компании (финансовые, телеком) делают второй узел (аварийный ЦОД) на удаленной площадке, чтобы пережить катастрофу на основной площадке. 

Какую модель выбрать? 

Каждой отрасли подходит своя комбинация. Примеры: банки и страховые обычно инвестируют в собственные дата-центры уровня Tier III–IV ради максимальной резервности и поддержки 24/7 всех систем (плюс держат резервный ЦОД для восстановления). 

Производственные предприятия могут иметь небольшой локальный ЦОД на заводе для управления технологическим процессом (промышленный интернет вещей), а корпоративные приложения разместить в облаке. 

Ритейл-сети, работающие по всей стране, все чаще используют гибридную модель: центральные системы в крупном ЦОД в Москве, а на местах — микродатацентры или edge-устройства для быстрого отклика кассовых узлов, с агрегированием данных в облаке. 

Государственные организации обязаны хранить данные внутри РФ, поэтому либо строят собственные ЦОД (МВД, ФНС и др. запустили дата-центры в 2024 году), либо пользуются государственными облаками («Ростелеком-ЦОД» предлагает облако для КИИ). 

Для малого бизнеса зачастую ни свой ЦОД, ни колокация не нужны — достаточно облачных сервисов или SaaS, что дешевле и проще.

Продолжение — в статье «Стратегия развития ИТ-инфраструктуры: когда серверная перерастает в ЦОД. Часть 2». В ней разберем трансформацию серверных в современные центры обработки данных (ЦОД).

Что будем искать? Например,ChatGPT

Мы в социальных сетях