Přesun datových úložišť mimo datová centra

Z pohledu IT jsou provozní podmínky v hromadné dopravě nebo v odlehlých lokalitách obrovskou výzvou pro typický počítačový hardware. Extrémní teploty, vibrace, nestabilní napájení a další faktory přispívají k situaci, kdy zařízení jako jsou disky nebo CPU musí být často mimo provoz nebo dojde k jejich poškození. Z těchto důvodů pronikají IT zařízení do tohoto typu aplikací velmi pomalu. Nicméně, dnešní rostoucí požadavky na integraci všech částí systému do centrálního řízení a monitoringu znamenají, dodavatelé průmyslové automatizace jsou stále častěji poptáváni po IT zařízeních upravených pro průmyslové použití. Ať už se jedná o hromadnou dopravu, elektrické rozvodné stanice, hlubinné doly, nebo dálková potrubí, poptávka po průmyslově odolných IT zařízeních která mohou odolávat expozici drsných teplotních extrémů a vibrací se stále zvyšuje.

Není lepší příklad, jak je náročné dosáhnout průmyslové odolnosti, než je tomu u zařízení pro ukládání dat. Po desetiletí jsou NAS (network-attached storage) jednotky navrhovány pro prostory, jejichž klima je pečlivě regulováno z hlediska vlhkosti a teploty. Napájení se spoléhá na UPS jednotky a vibrace nejsou žádný problém. Je zřejmé, že spolehlivost zařízeni navrženého pro klimatizovaná výpočetní centra, se po instalaci například do kolejového vozidla bude rapidně zhoršovat. Dojde k selhání diskových jednotek, ztrátě dat a výpadku celého systému.

Určeno pro vlaky, lodě a elektrárny

Vlaky ale vyžadují průmyslovou kvalitu NAS zařízení a téměř v každém průmyslovém sektoru rostou požadavky po odolných záznamových médiích pro záznam velkého množství videa z kamer nebo dlouhé záznamy dat ze senzorů. Komerční třída záznamových jednotek je na vibrace teplo a chlad příliš citlivá.

S rychle rostoucími požadavky na průmyslová NAS zařízení pracují výrobci na uspokojení těchto potřeb. Výzvy, které je potřeba překonat se musí zohlednit od samého počátku návrhu. Má-li být NAS řešení považováno za opravdu průmyslové, musí být zařízení vysoce odolná proti vibracím, rázům, vodě, větru, prachu a musí být schopna provozu v extrémním horku a chladu bez selhání. Mimo to musí umožňovat spolehlivý vzdálený přístup, redundantní napájení a redundantní síťovou konektivitu. Pojďme se postupně seznámit s jednotlivými body této problematiky.

Největší nepřátelé: Vibrace, rázy a teplo

Začněme tím, že si upřesníme, co vlastně znamená vysoká odolnost proti vibracím. Má-li být průmyslové NAS zařízení považováno za přijatelné pro použití ve vlaku, musí splňovat nebo překračovat prahové hodnoty vibrační odolnosti tak jak jsou definovány v mezinárodních normách pro kolejová vozidla EN 50155 a IEC 61373. Splnění těchto standardů vyžaduje pečlivou práci s hardwarem i softwarem. Chcete-li vyvinout zařízení s vysokou odolností proti poškození vibracemi nebo rázy, musí návrháři pečlivě vybírat a testovat součástky a navrhovat desky plošných spojů ještě než tvar zařízení získá konečnou podobu. Po stanovení, které komponenty mají být použity, musí být tyto komponenty, jako jsou pevné disky, pečlivě prověřeny.

Mimo pečlivý výběr komponent jsou potřebné doplňkové softwarové nástroje, které automaticky zasáhnou v případě, že provozní podmínky překročí odolnost komponent. Například když vibrace překročí stanovené limity, musí pevné disky zrušit přímý přístup, aby ochránily fyzické médium, což znamená, že NAS potřebuje nějaký způsob dočasného ukládání dat, které se později na disk zapíší, jakmile poklesnou vibrace a systém bude stabilnější. To zase vyžaduje velkou non-volatilní vyrovnávací paměť, která bude aktivována prostřednictvím nezávislého systémového senzoru.

Co to je ideální komunikační brána

Tolerance vůči teplotním extrémům vyžaduje podobně intenzivní komplexní inženýrství. Pro NAS, který má spolehlivě pracovat při vysokých teplotách, musí být navrženy součástky generující co nejméně tepla a zároveň jsou nutné chladicí prvky které teplo rychle a efektivně odvádějí ven ze zařízení. Standardní součástky nejsou vyhovující, takže je potřeba věnovat větší úsilí hledání a testování. Vzhledem k požadavku na odolnost proti prachu vodě a větru je nutné, aby byl průmyslový NAS systém zcela uzavřený což vede k bezventilátorovému řešení. To znamená, že návrháři musí najít způsob, jak udržet systém chladný bez proudění vzduchu. Nakonec, pro oblasti kde mohou teploty klesnout pod bod mrazu, bude zapotřebí inteligentní automatizované onboard řešení vytápění, aby byl hardware zahříván při silných mrazech. To opět znamená kombinaci pečlivě vybraného spolehlivého hardwaru s vlastním inteligentním softwarem.

Posledním prvkem je nezávislé teplotní čidlo. Když zjistí, že je systém tak horký, že hrozí jeho poškození, uvede ho do stavu spánku a ukončí diskové služby. Tato eventualita je nouzové opatření vyhrazené pouze pro nejextrémnější situace, kdy hrozí trvalé poškození teplem. V takovém případě jsou odstaveny nejen disky, ale i vyrovnávací paměti. V podstatě tak síť dočasně přichází o úložný systém.

Důležití pomocníci pro vzdálený provoz

Ochrana proti teplu a vibracím ale nejsou jediné požadavky na návrh průmyslového NAS systému. Protože tato zařízení budou umístěna v odlehlých lokalitách, existuje rovněž riziko výpadku síťového spojení a napájení. Naštěstí jsou tyto překážky poměrně jednoduše překonatelné. Systém musí být vybaven dvěma síťovými rozhraními vybavenými dobře osvědčenou technologií PoE+. Tyto dvě síťové rozhraní poskytují síťovou redundanci a mohou být taky agregovány do jednoho širokopásmového připojení se zálohou pro případ výpadku jedné z linek. PoE+ navíc umožňuje každému Ethernetovému portu sloužit jako nezávislý napájecí vstup s plnou redundancí. Jedinou výzvou pro návrháře je minimalizace příkonu. Napájení PoE+ je omezené, takže zařízení musí být navrženo tak, aby pracovalo s nízkým příkonem do 25W. To je ale spojeno s výhodou pro uživatele ve snížených provozních nákladech.

Řada RNAS-1200

S rostoucím počtem průmyslových aplikací, které vyžadují NAS server jako součást systému, rostou požadavky na jeho průmyslovou alternativu, která splňuje průmyslové požadavky. Řada Moxa RNAS-1200 je právě takovým řešením. RNAS-1200 je zcela uzavřený server s krytím IP54 pro ukládání dat po síti, který je od počátku vyvinutý jako dokonalé řešení pro průmyslové aplikace jako jsou kolejová vozidla, autobusy, elektrické rozvodny nebo jiná průmyslová zařízení. Společně s Moxa Data XPro™ utilitami, vlastním softwarovým nástrojem Intelligent Heating Solution™ a automatizovanou ochranou proti extrémním teplotám, vibracím a rázům je RNAS-1200 nejspolehlivější a cenově efektivní řešení spolehlivého ukládání dat ve všech nepříznivých průmyslových prostředích.

Chcete-li se dozvědět více o řadě průmyslových síťových úložných zařízení RNAS-1200, přečtěte si studii nebo navštivte webovou stránku, kde najdete živé ukázkové vzdálené rozhraní, které vám umožní přímo si vyzkoušet možnosti RNAS-1200.