Opbygning af datacentre betragtes som en af de mest dynamisk udviklende industrier. Fremskridtene inden for dette område er enorme, men om der snart vil komme banebrydende teknologiske løsninger på markedet, er et stort spørgsmål. I dag vil vi prøve at se på de vigtigste innovative tendenser inden for global datacenterbyggeri for at besvare dette spørgsmål.
Kurs mod Hyperscale
Udviklingen af informationsteknologi har ført til behovet for at bygge meget store datacentre. Som regel er hyperskaleret infrastruktur nødvendig for leverandører af cloud-tjenester og sociale medier: Amazon, Microsoft, IBM, Google og andre store aktører. I april 2017 fandtes der i verden som er blevet Alle hyperskalerede datacentre tilhører organisationer og udlejer ikke pladser i racks. De bruges til at oprette offentlige skyer relateret til internet af tingene og kunstig intelligens-tjenester samt i andre niches, hvor der kræves behandling af enorme mængder data. Ejerne eksperimenterer aktivt med at øge densitet af strøm pr. rack, bladrige servere, væskekøling, forhøjelse af temperaturen i maskinrummene og forskellige specialiserede løsninger. I takt med den stigende popularitet af cloud-tjenester vil Hyperscale i den nærmeste fremtid blive den primære drivkraft for væksten i branchen: her kan man forvente interessante teknologiske løsninger fra førende producenter af IT-udstyr og ingeniørsystemer.
Edge computing
En anden bemærkelsesværdig tendens er helt modsat: I de seneste år er der blevet bygget et enormt antal mikro-datacentre. Ifølge prognoser fra Research and Markets vil dette marked
vokse. Fra 2 milliarder dollars i 2017 til 8 milliarder i 2022. Dette tilskrives udviklingen af Internet of Things og industrielt Internet of Things. Store datacentre ligger ofte for langt fra automatiseringssystemerne i produktionen. De håndterer opgaver, hvor målinger fra hver af de millioner af sensorer ikke er nødvendige. Første behandling af data er bedst, når det sker dér, hvor de genereres, hvorefter nyttige informationer sendes langs lange ruter til skyen. For at beskrive denne fænomener er der opfundet et særligt begreb – edge computing. Efter vores mening er dette den næst vigtigste trend inden for datacenterbyggeri, som fører til nye innovative produkter på markedet.
Kampen om PUE
Store datacentre forbruger en enorm mængde elektricitet og afgiver varme, der skal håndteres. Traditionelle kølesystemer står for op til 40% af det samlede energiforbrug, og i kampen for at reducere energikostnader anses kompressorerne i kølemaskinerne for at være den største fjende. Løsninger, der muliggør, at man helt eller delvist kan undgå brugen af dem, herunder såkaldt frikøling, vinder frem. I den klassiske model anvendes chiller-systemer med vand eller vandige opløsninger af polyoler (glykoler) som kølemiddel. I den kolde årstid aktiveres kompressor-kondensatorblokken ikke, hvilket betydeligt reducerer energiforbruget. Mere interessante løsninger er baseret på en to-kredsløbs luft-til-luft model med roterende varmevekslere og sektioner til adiabatiske kølesystemer eller uden. Der eksperimenteres også med direkte køling ved hjælp af udeluft, men disse løsninger kan næppe kaldes innovative. Ligesom de klassiske systemer forudsætter de luftkøling af IT-udstyr, og den teknologiske grænse for effektivitet for sådanne systemer er næsten nået.
Yderligere reduktion af PUE (forholdet mellem det samlede energiforbrug og energiforbruget fra IT-udstyr) vil foregå ved hjælp af populære væskekølingssystemer. Her bør man huske på et projekt lanceret af Microsoft om oprettelse af modulære undervands datacentre samt konceptet for flydende datacentre fra Google. Idéerne fra teknologigiganterne er stadig langt fra industriel implementering, men mindre fantasifulde systemer til væskekøling fungerer allerede på forskellige objekter fra supercomputere i Top500 til mikro-datacentre.
Ved kontaktkøling installeres der specielle varmeafledere i udstyret, hvor der cirkulerer væske indeni. Dykkerkøbelsessystemer bruger dielektrisk kølemiddel (normalt mineralolie) og kan udføres enten som en samlet hermetisk beholder eller som individuelle kabinetter til beregningsmoduler. Kogende (two-phase) systemer ligner ved første øjekast dykkerkølesystemer. I dem anvendes også dielektriske væsker, der kommer i kontakt med elektronikken, men der er også en principiel forskel – kølemidlet begynder at koge ved temperaturer omkring 34 °C (eller lidt højere). Fra fysikkens lektioner ved vi, at processen kræver energi, temperaturen stopper med at stige, og ved yderligere opvarmning fordamper væsken, dvs. der sker et fasetransition. I den øverste del af den hermetiske beholder kommer dampene i kontakt med radiatoren og kondenseres, og dråberne returneres til den samlede tank. Væskekøbelsessystemer muliggør fantastiske værdier for PUE (omkring 1,03), men kræver alvorlige modifikationer af databehandlingsudstyret og samarbejde mellem producenterne. I dag anses de for at være de mest innovative og lovende.
Resumé
Der er udviklet mange interessante teknologiske tilgange til at skabe moderne datacentre. Producenterne tilbyder integrerede hyperkonvergerende løsninger, der opbygges softwaredefinerede netværk, og endda datacentrene selv bliver softwaredefinerede. For at forbedre effektiviteten af anlæggene installeres der ikke kun innovative kølesystemer, men også hardware- og softwareløsninger af klassen DCIM, som gør det muligt at optimere driften af den tekniske infrastruktur baseret på data fra mange sensorer. Nogle innovationer lever ikke op til de forventninger, der er blevet stillet. Modulære containerløsninger, for eksempel, har ikke kunnet erstatte traditionelle datacentre af beton eller hurtigopbyggede metalstrukturer, selvom de aktivt anvendes, hvor computerevner hurtigt skal implementeres. Samtidig bliver de traditionelle datacentre selv modulære, men på et helt andet niveau. Fremskridtene i branchen går hurtigt, selvom der ikke er nogen teknologiske spring – de nævnte innovationer dukkede første gang op på markedet for flere år siden. Året 2019 vil på denne måde ikke være en undtagelse, og der vil ikke være nogen åbenlyse gennembrud. I den digitale tidsalder bliver selv den mest fantastiske opfindelse hurtigt en almindelig teknisk løsning.
Kilde: habr.com
