Izgradnja centara za obradu podataka smatra se jednim od najdinamičnijih sektora. Napredak u ovoj oblasti je ogroman, ali pitanje je hoće li na tržištu uskoro biti nekih revolucionarnih tehnoloških rešenja. Danas ćemo pokušati da razmotrimo glavne inovativne trendove u razvoju svetske industrije data centara kako bismo na to odgovorili.
Kurs ka Hyperscale
Razvoj informacionih tehnologija doveo je do potrebe za izgradnjom veoma velikih centara za obradu podataka. Uglavnom, hipermasivna infrastruktura potrebna je provajderima cloud usluga i društvenim mrežama: Amazon, Microsoft, IBM, Google i drugim velikim igračima. U aprilu 2017. godine u svetu 320 takvih centara, a do decembra ih je već bilo 390. Do 2020. godine, broj hipermasivnih data centara trebao bi da poraste na 500, ako je verovati prognozama stručnjaka iz Synergy Research-a. Većina ovih centara je smeštena u SAD-u, i ovaj trend se trenutno održava, uprkos brzom tempu izgradnje u azijsko-pacifičkom regionu, analitičari Cisco Systems-a.
Svi hipermasivni data centri su korporativni i ne nude mesta u ormanima. Koriste se za kreiranje javnih oblaka, povezanih sa internetom stvari i tehnologijama veštačke inteligencije, kao i u drugim oblastima gde je potrebna obrada ogromnih količina podataka. Vlasnici aktivno eksperimentišu sa povećanjem gustine snage po ormanu, bezkući serverima, tečnim hlađenjem, povećanjem temperature u servernim sobama i raznim specijalizovanim rešenjima. Uzimajući u obzir rasteću popularnost cloud usluga, Hyperscale će u bliskoj budućnosti postati glavni pokretač rasta sektora: ovde možemo očekivati pojavu interesantnih tehnoloških rešenja od vodećih proizvođača IT opreme i inženjerskih sistema.
Granična računanja
Drugi značajan trend je potpuno suprotan: u poslednjim godinama gradi se ogroman broj mikro data centara. Prema prognozama Research and Markets, ovaj tržišni segment od 2 milijarde dolara u 2017. godini do 8 milijardi do 2022. godine. Ovo se povezalo s razvojem Interneta stvari i industrijskog Interneta stvari. Veliki podatkovni centri nalaze se previše daleko od sustava automatizacije proizvodnih procesa na terenu. Oni se bave zadacima za koje nisu potrebna očitanja svakog od milijuna senzora. Prvotna obrada podataka najbolje je provoditi tamo gdje se oni generiraju, a zatim slati korisne informacije dugim rutama u oblak. Za označavanje ovog fenomena smišljen je posebni termin – granično računarstvo ili Edge computing. Smatramo da je to drugi po važnosti trend razvoja podatkovnih centara, koji dovodi do pojave inovativnih proizvoda na tržištu.
Bitka za PUE
Veliki centri za obradu podataka troše ogromne količine energije i oslobađaju toplinu koja se mora nekako odlagati. Na tradicionalne sustave hlađenja otpada do 40% potrošnje energije objekta, a u borbi za smanjenje energetskih troškova glavni neprijatelj smatraju se kompresori rashladnih strojeva. Rješenja koja omogućuju potpuno ili djelomično odricanje od njihove upotrebe dobivaju na popularnosti uz takozvani free-cooling. U klasičnoj shemi koriste se sustavi s čilernim uređajima s vodom ili vodenim otopinama višekomponentnih alkohola (glikola) kao sredstvom za prijenos topline. U hladnim mjesecima, kompresorsko-kondenzatorska jedinica čilera se ne aktivira, što značajno smanjuje energetske troškove. Zanimljivija rješenja temelje se na dvostrukoj shemi zrak-zrak s rotacijskim izmjenjivačima topline i sekcijom adijabatskog hlađenja ili bez nje. Izvode se eksperimenti i s izravnim hlađenjem vanjskim zrakom, no ova rješenja je teško nazvati inovativnima. Kao i klasični sustavi, ona podrazumijevaju zračno hlađenje IT opreme, a tehnološka granica učinkovitosti takvih shema je već praktički dosegnuta.
Daljnje smanjenje PUE (omjer ukupne potrošnje energije i potrošnje energije IT opreme) odvijat će se putem rješenja za hlađenje tekućinom koja dobiva na popularnosti. Ovdje vrijedi spomenuti projekt koji je pokrenula korporacija Microsoft o stvaranju modularnih podvodnih podatkovnih centara, kao i konceptu plovećih podatkovnih centara Googlea. Ideje tehnoloških divova još uvijek su daleko od industrijske realizacije, ali manje fantastični sustavi tekućeg hlađenja već rade na raznim lokacijama, od superračunala s Top500 do mikro-podatkovnih centara.
Pri kontakt nom hlađenju u opremu se instaliraju posebni toplinski izmjenjivači u kojima cirkulira tekućina. Sustavi uronjenog hlađenja koriste dielektrično radno tijelo (obično mineralno ulje) i mogu biti izvedeni ili u obliku zajedničkog hermetičkog kontejnera ili u obliku individualnih kućišta za računalne module. Sustavi isparavanja (dvofazni) na prvi pogled izgledaju poput uronjenih. Oni također koriste dielektrične tekućine koje dolaze u kontakt s elektroničkom opremom, ali postoji i bitna razlika - radno tijelo počinje isparavati pri temperaturama oko 34 °C (ili malo više). Iz fizičkog tečaja znamo da proces ide s apsorpcijom energije, temperatura prestaje rasti i pri daljnjem zagrijavanju tekućina isparava, tj. dolazi do faznog prijelaza. U gornjem dijelu hermetičkog kontejnera pare dolaze u dodir s radijatorom i kondenziraju, dok se kapljice vraćaju u zajednički rezervoar. Sustavi tekućeg hlađenja omogućuju postizanje fantastičnih vrijednosti PUE (oko 1,03), ali zahtijevaju ozbiljne modifikacije računalne opreme i suradnju proizvođača. Danas se smatraju najinovativnijim i najperspektivnijim.
Zaključci
Za izgradnju modernih data centara osmislili su brojne zanimljive tehnološke pristupe. Proizvođači nude integrirana hiper-konvergentna rješenja, grade se softverski definirane mreže, a čak i sami data centri postaju softverski definirani. Kako bi se povećala učinkovitost objekata, instaliraju se ne samo inovativni sustavi hlađenja, već i hardversko-softverska rješenja klase DCIM, koja omogućuju optimizaciju rada inženjerske infrastrukture na temelju podataka s mnoštva senzora. Neka inovativna rješenja nisu ispunila očekivanja koja su im postavljena. Modularna kontejnerska rješenja, na primjer, nisu mogla zamijeniti tradicionalne data centre od betona ili brzo postavljenih metalnih konstrukcija, iako se aktivno koriste tamo gdje je potrebno brzo implementirati računalne resurse. U isto vrijeme, tradicionalni data centri sami postaju modularni, ali na sasvim drugoj razini. Napredak u industriji odvija se vrlo brzo, iako bez tehnoloških skokova - spomenute inovacije prvi su put pojavile na tržištu prije nekoliko godina. Godina 2019. u tom smislu neće biti iznimka i neće donijeti očigledne proboje. U doba digitizacije, čak i najfantastičnija izum brzo postaje obično tehničko rješenje.
Izvor: habr.com
