A construción de centros de datos considérase unha das industrias de máis rápido crecemento. O progreso nesta área é colosal, pero se algunha solución tecnolóxica innovadora aparecerá no mercado nun futuro próximo é unha gran pregunta. Hoxe trataremos de considerar as principais tendencias innovadoras no desenvolvemento da construción global de centros de datos para darlle resposta.
Curso de Hiperescala
O desenvolvemento da tecnoloxía da información levou á necesidade de construír centros de datos moi grandes. Basicamente, os provedores de servizos na nube e as redes sociais necesitan unha infraestrutura de hiperescala: Amazon, Microsoft, IBM, Google e outros grandes xogadores. En abril de 2017 no mundo Hai 320 centros de datos deste tipo, e en decembro xa había 390. Para 2020, o número de centros de datos a hiperescala debería crecer ata os 500, segundo as previsións dos especialistas de Synergy Research. A maioría destes centros de datos están situados nos Estados Unidos, e esta tendencia aínda continúa, a pesar do rápido ritmo de construción na rexión Asia-Pacífico, Analistas de Cisco Systems.
Todos os centros de datos de hiperescala son corporativos e non alugan espazo en rack. Utilízanse para crear nubes públicas relacionadas coa Internet das cousas e as tecnoloxías e servizos de intelixencia artificial, así como noutros nichos onde se require procesar grandes volumes de datos. Os propietarios están experimentando activamente co aumento da densidade de enerxía por rack, servidores bare-metal, refrixeración líquida, aumento da temperatura nas salas de informática e unha variedade de solucións especializadas. Dada a crecente popularidade dos servizos na nube, Hyperscale converterase no principal motor do crecemento da industria nun futuro previsible: aquí pode esperar a aparición de solucións tecnolóxicas interesantes dos principais fabricantes de equipos informáticos e sistemas de enxeñería.
Edge Computing
Outra tendencia salientable é exactamente o contrario: nos últimos anos construíuse un gran número de micro data centers. Segundo as previsións de Research and Markets, este mercado de 2 millóns de dólares en 2017 a 8 millóns de dólares en 2022. Isto está asociado co desenvolvemento da Internet das Cousas e a Internet das Cousas Industrial. Os grandes centros de datos están moi lonxe dos sistemas de automatización de procesos no lugar. Realizan tarefas que non requiren lecturas de cada un dos millóns de sensores. O mellor é levar a cabo o procesamento de datos primarios onde se xeran e só entón enviar información útil ao longo de rutas longas ata a nube. Para denotar este fenómeno, acuñouse un termo especial: edge computing. Na nosa opinión, esta é a segunda tendencia máis importante no desenvolvemento da construción de centros de datos, o que leva á aparición de produtos innovadores no mercado.
Batalla por PUE
Os grandes centros de datos consomen enormes cantidades de electricidade e xeran calor que hai que recuperar dalgún xeito. Os sistemas de refrixeración tradicionais representan ata o 40% do consumo enerxético dunha instalación, e na loita por reducir os custos enerxéticos, os compresores frigoríficos considéranse o principal inimigo. As solucións que che permiten rexeitar total ou parcialmente usalas están gañando popularidade. free-cooling. No esquema clásico, os sistemas de refrixeración utilízanse con auga ou solucións acuosas de alcohois polihídricos (glicoles) como refrixerante. Durante a estación fría, a unidade de condensación do compresor do refrigerador non se acende, o que reduce significativamente os custos de enerxía. As solucións máis interesantes baséanse nun circuíto aire-aire de dobre circuíto con ou sen intercambiadores de calor rotativos e unha sección de refrixeración adiabática. Tamén se están a realizar experimentos con arrefriamento directo con aire exterior, pero estas solucións dificilmente poden ser denominadas innovadoras. Do mesmo xeito que os sistemas clásicos, implican o arrefriamento por aire dos equipos informáticos, e case se alcanzou o límite tecnolóxico da eficiencia deste esquema.
Outras reducións do PUE (a relación entre o consumo de enerxía total e o consumo de enerxía dos equipos informáticos) virán dos esquemas de refrixeración líquida que están gañando popularidade. Aquí convén lembrar o lanzado por Microsoft para crear centros de datos submarinos modulares, así como o concepto de Google de centros de datos flotantes. As ideas dos xigantes tecnolóxicos aínda están lonxe da implementación industrial, pero os sistemas de refrixeración líquida menos fantásticos xa están a traballar en varios obxectos desde supercomputadoras Top500 ata microcentros de datos.
Durante o arrefriamento por contacto, no equipo instálanse disipadores de calor especiais, dentro dos cales circula o líquido. Os sistemas de refrixeración por inmersión usan un fluído de traballo dieléctrico (xeralmente aceite mineral) e pódense implementar como un recipiente selado común ou como carcasas individuais para módulos de computación. Os sistemas de ebulición (dúas fases) a primeira vista son similares aos sumerxibles. Tamén usan líquidos dieléctricos en contacto coa electrónica, pero hai unha diferenza fundamental: o fluído de traballo comeza a ferver a temperaturas duns 34 °C (ou un pouco máis). Dende o curso de física sabemos que o proceso se produce coa absorción de enerxía, a temperatura deixa de subir e ao quentarse aínda máis o líquido se evapora, é dicir, prodúcese unha transición de fase. Na parte superior do recipiente selado, os vapores entran en contacto co radiador e condénsanse, e as pingas volven ao depósito común. Os sistemas de refrixeración líquida poden alcanzar fantásticos valores de PUE (en torno a 1,03), pero requiren modificacións serias dos equipos informáticos e cooperación entre os fabricantes. Hoxe considéranse os máis innovadores e prometedores.
Resultados de
Para crear centros de datos modernos, inventáronse moitos enfoques tecnolóxicos interesantes. Os fabricantes ofrecen solucións hiperconverxentes integradas, están a construírse redes definidas por software e mesmo os propios centros de datos están a definirse por software. Para aumentar a eficiencia das instalacións, instalan non só sistemas de refrixeración innovadores, senón tamén solucións de hardware e software da clase DCIM, que permiten optimizar o funcionamento da infraestrutura de enxeñaría baseándose en datos de múltiples sensores. Algunhas innovacións non cumpren a súa promesa. As solucións de contedores modulares, por exemplo, non foron capaces de substituír os centros de datos tradicionais feitos de formigón ou estruturas metálicas prefabricadas, aínda que se utilizan activamente onde a potencia de cómputo debe ser implantada rapidamente. Ao mesmo tempo, os propios centros de datos tradicionais vólvense modulares, pero nun nivel completamente diferente. O progreso na industria é moi rápido, aínda que sen saltos tecnolóxicos: as innovacións que mencionamos apareceron no mercado hai varios anos. 2019 non será unha excepción neste sentido e non traerá avances evidentes. Na era dixital, ata o invento máis fantástico convértese rapidamente nunha solución técnica común.
Fonte: www.habr.com