Особенности строительства модульных и контейнерных дата-центров

Модульный ЦОД — это набор заводских блоков (ИТ-модули, силовые, охлаждение, безопасность), которые собирают в здании или лёгком павильоне. Блоки повторяемые, масштабируются очередями по 200–1000 кВт и формируют независимые домены отказа.

Контейнерный ЦОД — функциональные блоки интегрированы в стандартные 20/40-футовые контейнеры (или их аналоги). Внутри сразу размещаются стойки, ИБП/распределение, кондиционирование, мониторинг. На площадке требуется подготовить фундамент/плиты, внешнюю электрику, телеком-вводы и, при необходимости, площадку под ДГУ/охлаждение.

Ключевое различие: модуль опирается на здание и по ощущениям ближе к «классике», а контейнер — это «готовая комната» с минимальным строительным следом и максимальной скоростью развертывания.

Выбор площадки и градостроительные ограничения

Для обоих подходов площадка — критический фактор:

• Электроснабжение: возможность двух независимых вводов, сроки техприсоединения, потенциал роста мощностей, размещение РП/ЗРУ.
• Связность: минимум два магистральных оператора с независимыми трассами и раздельными вводами в периметр.
• Климат: потенциал фри-кулинга, диапазоны температур/влажности, снеговые и ветровые нагрузки, обледенение.
• Шум и экология: нормативы по дБА для вентиляторов и ДГУ, требования к выхлопам, к топливному хозяйству, водоотведению.
• Логистика: доступ тяжёлой техники, радиус разворота для длинномеров, возможность ночных поставок, маршрут кранов.
• Безопасность и риски: затопления, техногенные объекты поблизости, охранные зоны, сейсмика.

Для контейнеров дополнительно важны кран/стропы, подъезд и площадка под расстановку: иногда это становится главным ограничителем сроков.

Архитектура отказоустойчивости и очереди строительства

Модульность удобнее всего мыслить через домены отказа. Каждый модуль (или группа контейнеров) — самостоятельный блок с собственными путями питания/охлаждения и выделенной автоматики. На старте разумен N+1, затем — эволюция до 2N, если критичность растёт.

Очереди строительства задают финансовый ритм: запуск первой ступени (например, 500 кВт ИТ-нагрузки) за 4–9 месяцев, затем добавление следующих блоков без вмешательства в уже работающие зоны.

Силовая часть: от шинопроводов до ДГУ

Особенности для модульных/контейнерных схем:

• Однолинейная логика: чёткое разделение секций, селективность, продуманная работа АВР.
• ИБП: модульные (с горячей заменой силовых модулей) — оптимальны для ступенчатого наращивания; моноблочные уместны при высокой плотности одной очереди.
• Батареи: VRLA против лития. Литий выигрывает по плотности и температурному диапазону, но требует отдельной оценки рисков и систем обнаружения/тушения.
• Шинопроводы: вместо «кабельной лапши» — магистральные шины с ответвителями над рядами стоек; это ускоряет монтаж и повышает читабельность схем.
• ДГУ: размещение, шумоограждение, газоходы, топливные ёмкости, «холодный/горячий» резерв, автоматизация запуска и возврата нагрузки.

Для контейнеров силовой блок часто вынесен в отдельный контейнер; это удобно для сервисных работ и даёт гибкость при перестановках.

Охлаждение и плотности: DX, чиллеры и жидкость

В модульной логике особенно востребованы in-row и in-rack решения: они масштабируются вместе с ИТ-нагрузкой и упрощают баланс потоков. Для климатов с длинной «холодной» сезонностью — чиллеры/сухие охладители с фри-кулингом. Высокоплотные стойки (30–60 кВт и выше) требуют:

• жидкостного контура (CDU, холодные пластины, дверные теплообменники);
• герметизации коридоров и точной аэродинамики;
• учёта акустики и вибрации вентиляторов;
• грамотных уставок и сценариев деградации при отказах вентиляторов/насосов.

В контейнере теплоакустические эффекты сильнее из-за меньшего объёма — проектные расчёты критичны, а тепловые мостики и конденсат должны быть исключены конструктивом.

Конструкция, ограждения и «мелочи», которые решают всё

• Фундаменты и плиты: точные отметки и закладные под контейнерные опоры; контроль просадки; дренаж и отвод воды.
• Коррозионная защита: качество окраски контейнера, катодная защита, выбор крепежа, класс IP наружных устройств.
• Звукоизоляция: экраны для вентиляторов и ДГУ, размещение теплообменников, расчёт траекторий шума к границам участка.
• Кабельные вводы и EMC: гермовводы, разделение силовых и слаботочных трасс, экранирование.
• Заземление и молниезащита: контур заземления под каждый блок, выравнивание потенциалов, учёт сейсмики.
• Снег/ветер: расчёт нагрузок на кровлю, крепёж наружных агрегатов, обледенение жалюзи/решёток
• Водоснабжение/водоотведение: если используются адиабатика/системы увлажнения — предусмотреть воду и защиту от накипи/легионелл.

В модульных залах дополнительно — требования к чистоте строительных работ (пыль — враг), к качеству raised floor, к герметизации проходов.

Пожарная безопасность и физическая защита

• Раннее обнаружение дыма (VESDA) — практически обязательна.
• Газовое пожаротушение (инертные газы) с расчётом концентраций под фактический объём, включая стеклянные ограждения коридоров.
• Сегментация: отсечные клапаны, противопожарные преграды, отдельные зоны для аккумуляторных.
• СКУД и CCTV: разноуровневый доступ (периметр, помещения, ряд/стойка), журналирование, интеграция с DCIM/ITSM.
• Периметр: ограждение, тамбуры, болларды, «чистые» коридоры безопасности, учёт требований регуляторов/клиентов.

DCIM, телеметрия и AIOps

Модульность раскрывается, когда мониторинг сделан «до винтика». Минимальный набор: электрика (вводы, ИБП, шины, РЩ), охлаждение (насосы, компрессоры, вентиляторы), условия в коридорах/стойках, счётчики по узлам (sub-metering), доступ и события безопасности.

А также:

• сквозные дашборды PUE/WUE по зонам и сезонам;
• предиктивную аналитику по вибрации, температурным трендам и деградации вентиляторов;
• интеграцию с ITSM (авто-тикеты по событиям) и CMDB.

Для контейнеров важна удалённая работа: «из коробки» — безопасные каналы доступа, резервные out-of-band-пути.

Комиссионирование: L1–L5 и «театр отказов»

Без полноценного IST (Integrated Systems Testing) модульный или контейнерный ЦОД — это лишь набор железа. Последовательность классическая:

• L1 (FAT): проверка на заводе.
• L2 (SAT): проверка на площадке после монтажа.
• L3: функциональные тесты подсистем по отдельности.
• L4: интеграция подсистем — АВР, перетоки, охлаждение.
• L5 (IST): имитация боевой работы и сценариев отказов под нагрузкой (load banks), в том числе потеря ввода, отказ ИБП, запуск ДГУ, вывод части охладителей, ошибки автоматики, «человеческий фактор».

На L5 часто выявляются проблемы уставок, «зацикливание» логики и неожиданные тепло-аэродинамические эффекты — исправляются до передачи в эксплуатацию.

Эксплуатация: регламенты важнее брендов

Модульность облегчает обслуживание, если:

• есть единые регламенты ТО с привязкой к наработке/сезону;
• сформирован перечень аварийных карточек для дежурных;
• определены окна сервисных работ и матрица эскалации;
• ведётся capacity planning — шаги заселения согласованы с шагами питания/охлаждения;
• подготовлен склад ЗИП и список критичных позиций (вентиляторы, платы, насосы, модули ИБП).

Для контейнеров особенно ценен «swap-подход»: проблемный блок можно заменить целиком и ремонтировать вне площадки.

Экономика и TCO: где выигрывает модульность

• CAPEX по ступеням: платится за мощность, когда она нужна, не «замораживают» деньги в недогрузе.
• Повторяемость: стандартные спецификации упрощают тендеры и сервис.
• Скорость рынка: запуск первой очереди раньше — раньше начинается монетизация.
• OPEX-дисциплина: типовая механика даёт предсказуемые расходы, PUE контролируется по зонам.

Контейнеры иногда дороже на 1 кВт в «железе», но компенсируют это временем и минимальными строительными рисками. На крупных мощностях модульные решения по цене приближаются к «классике», сохраняя гибкость.

Когда выбирать модульный, когда контейнерный

Модульный ЦОД выбирают, если:

• требуется большой кампус с перспективой роста 5–20 МВт и больше;
• важна интеграция с существующими корпусами, техэтажами, инфраструктурой;
• есть жёсткие требования к акустике/архитектуре.

Контейнерный ЦОД выбирают, если:

• нужен быстрый старт (Edge, удалённые объекты, временная инфраструктура);
• критичны мобильность и переносимость;
• мощность по месту ограничена и рационально ставить автономные блоки.

Строительство дата-центров — это дисциплина повторяемых решений. Успех определяется не «маркой чиллера», а тем, насколько рано зафиксируются домены отказа, очереди роста, уставки и регламенты, и насколько честно пройдет через FAT/SAT/IST.

Модульность даёт скорость и предсказуемость; контейнер — мобильность и минимальный строительный след. В обоих случаях выигрывают те, кто держит фокус на проектировании ЦОД как на процессе управления рисками и временем: чёткая архитектура → аккуратная интеграция → жёсткое комиссионирование → зрелая эксплуатация. Именно эта последовательность превращает набор блоков в надёжную инфраструктуру, готовую расти вместе с бизнесом.