Andmete keskustee ehitamine on üks kiiresti arenevaid valdkondi. Edusammud selles osas on tohutud, kuid kas turule ilmuvad peagi mõni läbimurdelised tehnoloogilised lahendused – see on suur küsimus. Täna püüame vaadata üle peamised innovatsioonisuunad globaalsete andmekeskuste arendamisel, et sellele vastata.
Hüpermastaapsuse suund
Infotehnoloogia areng on viinud vajaduseni ehitada väga suuri andmekeskusi. Eriti hüpermastaapne infrastruktuur on vajalik pilveteenuste pakkujatele ja sotsiaalmeedia ettevõtetele: Amazonile, Microsoftile, IBM-ile, Google'ile ja teistele suurtele mängijatele. Aprilli 2017 seisuga oli maailmas mille analüütikud Cisco Systems.
Kõik hüperhaalduslikud andmekeskused kuuluvad ettevõtte tasemele ning rack- kohtade rendimisele ei tehta. Neid kasutatakse avalike pilvede loomisel, mis on seotud asjade interneti ja tehisintellekti teenustega, samuti muudes sektorites, kus on vajalik tohutute andmemahtude töötlemine. Omanikud katsetavad aktiivselt rackidel võimsuse tiheduse suurendamist, korpusevabu servereid, vedelikjahutust, temperatuuri tõstmist serveriruumides ja mitmesuguseid spetsialiseeritud lahendusi. Arvestades pilveteenuste populaarsuse suurenemist, muutub hüperhaalduse kontseptsioon lähitulevikus valdkonna peamiseks kasvumootoriks: siit võib oodata huvitavaid tehnoloogilisi lahendusi juhtivatelt IT-seadmestike ja insenerisüsteemide tootjatelt.
Serva arvutus
Teine silmatorkav suundumus on täiesti vastupidine: viimastel aastatel on rajatud tohutul hulgal mikro-andmekeskusi. Research and Marketsi prognooside kohaselt kasvab see turg 2017. aastast 2 miljardi dollari pealt kuni 2022. aastaks 8 miljardi dollarini. Seda seostatakse asjade Interneti ja tööstusliku asjade Interneti arenguga. Suured andmekeskused asuvad liiga kaugel tootmisprotsesside automatiseerimise süsteemidest. Nad tegelevad ülesannetega, mille jaoks ei ole vajalik iga miljoni anduri näitude mõõtmine. Andmete esmane töötlemine on parim läbi viia seal, kus need genereeritakse, ja seejärel edastada kasulik teave pikki teid pidi pilve. Selle nähtuse tähistamiseks loodi spetsiaalne termin – serva arvutus või Edge computing. Meie arvates on see teise tähtsusega trend andmekeskuste arengus, mis toob turule uuenduslikke tooteid.
Võitlus PUE üle
Suured andmekeskused tarbivad tohutult energiat ning genereerivad soojust, mille tuleb kuidagi utiliseerida. Traditsioonilised jahutussüsteemid vastutavad kuni 40% objekti energiatarbest, ning nende energia säästmise võitluses on peamine vaenlane külmikute kompressorid. Kasvavad populaarsust omavad lahendused, mis võimaldavad täielikult või osaliselt loobuda nende kasutamisest, nn frikülmutamisega. Klassikalises skeemis kasutatakse jahutussüsteeme, kus soojuskandjaks on vesi või multihüdrooksiidide lahused (glükoolid). Külmal aastaajal kompressoriga kondensaatoriga jahutussüsteem ei tööta, mis vähendab oluliselt energiakulutusi. Huvi äratavad veel lahendused, mis põhinevad kahel vooluringil õhu-õhu süsteemil koos pöörleva soojusvahetiga ja adiabaatilise jahutuse sektsiooniga või ilma. Tehakse katsetusi ka otse välistemperatuuri jahutamisega, kuid neid lahendusi on raske pidada innovaatilisteks. Nagu klassikalised süsteemid, eeldavad need õhkjahutust IT-seadmete ja tehnoloogilise efektiivsuse piiride sellise skeemi puhul on juba praktiliselt saavutatud.
Energiamuudatuste osakaalu edasine vähendamine (IT-seadmete kogutarbimise ja nende tarbimise suhe) toimub üha populaarsemaks muutuvate vedelikjahutusskeemide arvelt. Siinkohal on mõistlik meenutada Microsofti käivitatud modulaarsete allveecenterite loomise projekti ning Google'i ujulaandraku mõistet. Tehnoloogiahiidude ideede elluviimine jääb veel kaugele, kuid vähem fantastilised vedelikjahutussüsteemid on juba töös erinevates objektides alates Top500 superarvutitest kuni mikro-andmesüsteemideni.
Kontaktojahutus süsteemides kasutatakse seadmetes spetsiaalseid soojuse eemaldamise elemente, mille sees ringleb vedelik. Sukelduvahendite jahutussüsteemid kasutavad dielektrilist tööainet (tavaliselt mineraalõli) ning need võivad olla kas üldise suletud mahutina või individuaalsete korpustega arvutusmodulite jaoks. Keeravad (kahefasaalsed) süsteemid näevad esmapilgul välja sarnased sukeldumissüsteemidega. Nendes kasutatakse samuti elektroonikaga kokkupuutuvaid dielektrilisi vedelikke, kuid on ka põhimõtteline erinevus – tööaine hakkab keema temperatuuridel umbes 34 °C (või veidi kõrgemal). Füüsika kursusest teame, et protsess toimub energia neelamisega, temperatuur enam ei tõuse ja edasise soojendamise korral vedelik aurustub, s.t. toimub faasitüüp. Suletud mahuti ülemises osas kokkupuutuvadaurud radiaatoriga ja kondenseeruvad, tilgad naasevad tagasi üldmahutisse. Vedelikkonditsioneerimise süsteemid võimaldavad saavutada fantastilisi PUE väärtusi (umbes 1,03), kuid vajavad tõsiseid modifikatsioone arvutitehnika osas ja tootjate koostööd. Täna peetakse neid kõige innovaatilisemaks ja tulevikku suunatumaks.
Kokkuvõte
Kaasaegsete andmekeskuste loomiseks on välja mõeldud palju huvitavaid tehnoloogilisi lahendusi. Tootjad pakuvad integreeritud hüperkonvergente lahendusi, moodustatakse tarkvara määratletud võrgustikke, ja isegi andmekeskused ise muutuvad tarkvara määratletuks. Efektiivsuse suurendamiseks paigaldatakse objektidele mitte ainult uuenduslikud jahutussüsteemid, vaid ka riist- ja tarkvaralahendused, mis kuuluvad DCIM klassi, ning need võimaldavad optimeerida inseneriinfrastruktuuri tööd, tuginedes mitmete andurite andmetele. Mõned innovatsioonid ei õigusta neile pandud lootusi. Moodulsüsteemid ei suutnud näiteks asendada traditsioonilisi betoonist andmekeskusi või kiiresti ehitatud teraskonstruktsioone, kuigi neid kasutatakse aktiivselt seal, kus arvutusvõimsust on vaja kiiresti juurutada. Samas muutuvad traditsioonilised andmekeskused ise mooduliteks, kuid täiesti teisel tasemel. Ajaloo areng valdkonnas kulgeb väga kiiresti, kuigi ilma tehnoloogiliste hüpeteta – meie mainitud uuendused ilmusid turule esmakordselt juba paar aastat tagasi. 2019. aasta ei too selles osas erandeid ja selgeid läbimurdeid. Digiajastul muutub isegi kõige fantastilisem leiutis kiiresti tavaliseks tehniliseks lahenduseks.
Allikas: habr.com
