Datacenterbyggeri betragtes som en af de hurtigst voksende industrier. Fremskridtene på dette område er kolossale, men om der vil dukke nogle banebrydende teknologiske løsninger på markedet i den nærmeste fremtid er et stort spørgsmål. I dag vil vi forsøge at overveje de vigtigste innovative tendenser i udviklingen af global datacenterkonstruktion for at besvare det.
Kursus i hyperskala
Udviklingen af informationsteknologi har ført til behovet for at bygge meget store datacentre. Dybest set er hyperskala infrastruktur nødvendig af cloud-tjenesteudbydere og sociale netværk: Amazon, Microsoft, IBM, Google og andre store aktører. I april 2017 i verden Der er 320 sådanne datacentre, og i december var der allerede 390. I 2020 skulle antallet af hyperskala datacentre vokse til 500 ifølge prognoserne fra Synergy Research-specialister. De fleste af disse datacentre er placeret i USA, og denne tendens fortsætter stadig på trods af det hurtige byggeri i Asien-Stillehavsområdet, Cisco Systems analytikere.
Alle hyperscale datacentre er virksomheder og udlejer ikke rackplads. De bruges til at skabe offentlige skyer relateret til tingenes internet og kunstig intelligens-teknologier, -tjenester samt i andre nicher, hvor der kræves behandling af store mængder data. Ejere eksperimenterer aktivt med at øge strømtætheden pr. rack, bare-metal-servere, væskekøling, øge temperaturen i computerrum og en række specialiserede løsninger. I betragtning af den stigende popularitet af cloud-tjenester, vil Hyperscale blive den vigtigste drivkraft for industrivækst i en overskuelig fremtid: her kan du forvente fremkomsten af interessante teknologiske løsninger fra førende producenter af it-udstyr og tekniske systemer.
Edge Computing
En anden bemærkelsesværdig tendens er den stik modsatte: I de senere år er der blevet bygget et stort antal mikrodatacentre. Ifølge Research and Markets prognoser, dette marked fra $2 milliarder i 2017 til $8 milliarder i 2022. Dette er forbundet med udviklingen af Internet of Things og Industrial Internet of Things. Store datacentre er placeret for langt fra on-site procesautomatiseringssystemer. De udfører opgaver, der ikke kræver aflæsninger fra hver af de millioner af sensorer. Det er bedst at udføre primær databehandling, hvor den genereres, og først derefter sende nyttig information ad lange ruter til skyen. For at betegne dette fænomen er der opfundet et særligt udtryk - edge computing. Efter vores mening er dette den næstvigtigste tendens i udviklingen af datacenterkonstruktion, som fører til fremkomsten af innovative produkter på markedet.
Kamp om PUE
Store datacentre forbruger enorme mængder elektricitet og genererer varme, der på en eller anden måde skal genvindes. Traditionelle kølesystemer står for op til 40 % af et anlægs energiforbrug, og i kampen for at reducere energiomkostningerne betragtes kølekompressorer som hovedfjenden. Løsninger, der giver dig mulighed for helt eller delvist at nægte at bruge dem, vinder popularitet. frikøling. I det klassiske skema anvendes kølesystemer med vand eller vandige opløsninger af polyvalente alkoholer (glykoler) som kølemiddel. I den kolde årstid tænder kølerens kompressor-kondenserende enhed ikke, hvilket reducerer energiomkostningerne markant. Mere interessante løsninger er baseret på et luft-til-luft-kredsløb med to kredsløb med eller uden roterende varmevekslere og en adiabatisk kølesektion. Der udføres også forsøg med direkte køling med udeluft, men disse løsninger kan næppe kaldes innovative. Ligesom klassiske systemer involverer de luftkøling af IT-udstyr, og den teknologiske grænse for effektiviteten af en sådan ordning er næsten nået.
Yderligere reduktioner i PUE (forholdet mellem det samlede energiforbrug og it-udstyrs energiforbrug) vil komme fra væskekølingsordninger, der vinder popularitet. Her er det værd at huske den, der blev lanceret af Microsoft at skabe modulære undervandsdatacentre, samt Googles koncept med flydende datacentre. Idéerne fra teknologigiganter er stadig langt fra industriel implementering, men mindre fantastiske væskekølesystemer arbejder allerede på forskellige objekter fra Top500-supercomputere til mikrodatacentre.
Under kontaktkøling er der installeret specielle køleplader i udstyret, hvori væsken cirkulerer. Nedsænkningskølesystemer bruger en dielektrisk arbejdsvæske (normalt mineralolie) og kan implementeres enten som en fælles forseglet beholder eller som individuelle huse til computermoduler. Kogende (tofasede) systemer ligner ved første øjekast de nedsænkelige. De bruger også dielektriske væsker i kontakt med elektronik, men der er en grundlæggende forskel - arbejdsvæsken begynder at koge ved temperaturer på omkring 34 °C (eller lidt højere). Fra fysikkurset ved vi, at processen sker med optagelse af energi, temperaturen holder op med at stige og ved yderligere opvarmning fordamper væsken, det vil sige, at der sker en faseovergang. På toppen af den forseglede beholder kommer dampene i kontakt med radiatoren og kondenserer, og dråberne vender tilbage til det fælles reservoir. Væskekølesystemer kan opnå fantastiske PUE-værdier (omkring 1,03), men kræver alvorlige ændringer af computerudstyret og samarbejde mellem producenter. I dag betragtes de som de mest innovative og lovende.
Resultaterne af
For at skabe moderne datacentre er der opfundet mange interessante teknologiske tilgange. Producenter tilbyder integrerede hyperkonvergerede løsninger, softwaredefinerede netværk bliver bygget, og selv datacentre bliver softwaredefinerede. For at øge effektiviteten af faciliteter installerer de ikke kun innovative kølesystemer, men også DCIM-klasse hardware- og softwareløsninger, som gør det muligt at optimere driften af teknisk infrastruktur baseret på data fra flere sensorer. Nogle innovationer lever ikke op til deres løfte. Modulopbyggede containerløsninger har for eksempel ikke været i stand til at erstatte traditionelle datacentre lavet af beton eller præfabrikerede metalkonstruktioner, selvom de aktivt bruges, hvor computerkraft skal udbredes hurtigt. Samtidig bliver traditionelle datacentre i sig selv modulære, men på et helt andet niveau. Fremgangen i branchen er meget hurtig, dog uden teknologiske spring - de innovationer, vi nævnte, dukkede første gang op på markedet for flere år siden. 2019 vil ikke være en undtagelse i denne forstand og vil ikke bringe åbenlyse gennembrud. I den digitale tidsalder bliver selv den mest fantastiske opfindelse hurtigt en almindelig teknisk løsning.
Kilde: www.habr.com