Izgradnja podatkovnih centara smatra se jednom od najbrže rastućih industrija. Napredak na ovom području je kolosalan, ali hoće li se u skoroj budućnosti na tržištu pojaviti neka revolucionarna tehnološka rješenja veliko je pitanje. Danas ćemo pokušati razmotriti glavne inovativne trendove u razvoju globalne izgradnje podatkovnih centara kako bismo odgovorili na njih.
Tečaj o Hyperscale
Razvoj informacijske tehnologije doveo je do potrebe izgradnje vrlo velikih podatkovnih centara. U osnovi, hiperrazmjerna infrastruktura potrebna je pružateljima usluga u oblaku i društvenim mrežama: Amazonu, Microsoftu, IBM-u, Googleu i drugim velikim igračima. U svijetu je u travnju 2017 Takvih podatkovnih centara ima 320, au prosincu ih je već bilo 390. Do 2020. broj hiperrazmjernih podatkovnih centara trebao bi narasti na 500, predviđaju stručnjaci Synergy Researcha. Većina ovih podatkovnih centara nalazi se u Sjedinjenim Američkim Državama, a taj se trend i dalje nastavlja, unatoč brzoj gradnji u azijsko-pacifičkoj regiji, Analitičari Cisco Systemsa.
Svi hiperrazmjerni podatkovni centri korporativni su i ne iznajmljuju prostor u regalima. Koriste se za stvaranje javnih oblaka vezanih uz internet stvari i tehnologije umjetne inteligencije, usluge, kao i u drugim nišama gdje je potrebna obrada velikih količina podataka. Vlasnici aktivno eksperimentiraju s povećanjem gustoće snage po stalku, golim metalnim poslužiteljima, tekućinskim hlađenjem, povećanjem temperature u računalnim sobama i nizom specijaliziranih rješenja. S obzirom na sve veću popularnost usluga u oblaku, Hyperscale će u doglednoj budućnosti postati glavni pokretač rasta industrije: ovdje možete očekivati pojavu zanimljivih tehnoloških rješenja vodećih proizvođača IT opreme i inženjerskih sustava.
Rubno računalstvo
Još jedan značajan trend je upravo suprotan: posljednjih godina izgrađen je ogroman broj mikro podatkovnih centara. Prema predviđanjima istraživanja i tržišta, ovo tržište s 2 milijarde dolara u 2017. na 8 milijardi dolara do 2022. To je povezano s razvojem interneta stvari i industrijskog interneta stvari. Veliki podatkovni centri nalaze se predaleko od sustava automatizacije procesa na licu mjesta. Oni obavljaju zadatke koji ne zahtijevaju očitanja sa svakog od milijuna senzora. Najbolje je primarnu obradu podataka provesti tamo gdje su generirani, a tek onda dugim rutama slati korisne informacije u oblak. Za označavanje ovog fenomena skovan je poseban termin - edge computing. Po našem mišljenju, ovo je drugi najvažniji trend u razvoju izgradnje podatkovnih centara koji dovodi do pojave inovativnih proizvoda na tržištu.
Bitka za PUE
Veliki podatkovni centri troše enormne količine električne energije i stvaraju toplinu koja se mora nekako povratiti. Tradicionalni rashladni sustavi troše i do 40% energije u objektu, au borbi za smanjenje troškova energije glavnim neprijateljem smatraju se rashladni kompresori. Rješenja koja vam omogućuju potpuno ili djelomično odbijanje korištenja dobivaju na popularnosti. slobodno hlađenje. U klasičnoj shemi, rashladni sustavi koriste se s vodom ili vodenim otopinama polihidričnih alkohola (glikola) kao rashladnim sredstvom. Tijekom hladne sezone, kompresorsko-kondenzacijska jedinica hladnjaka se ne uključuje, što značajno smanjuje troškove energije. Zanimljivija rješenja temelje se na dvokružnom krugu zrak-zrak sa ili bez rotacijskih izmjenjivača topline i adijabatskog dijela za hlađenje. Eksperimenti se provode i s izravnim hlađenjem vanjskim zrakom, no ta se rješenja teško mogu nazvati inovativnima. Kao i klasični sustavi, uključuju zračno hlađenje informatičke opreme, a tehnološka granica učinkovitosti takve sheme gotovo je dosegnuta.
Daljnja smanjenja PUE (omjer ukupne potrošnje energije i potrošnje energije IT opreme) doći će od shema tekućeg hlađenja koje dobivaju na popularnosti. Ovdje vrijedi podsjetiti na onu koju je pokrenuo Microsoft za stvaranje modularnih podvodnih podatkovnih centara, kao i Googleov koncept plutajućih podatkovnih centara. Ideje tehnoloških divova još su daleko od industrijske implementacije, ali manje fantastični sustavi tekućeg hlađenja već rade na raznim objektima od Top500 superračunala do mikropodatkovnih centara.
Tijekom kontaktnog hlađenja u opremu se ugrađuju posebni hladnjaki unutar kojih cirkulira tekućina. Sustavi uronjenog hlađenja koriste dielektričnu radnu tekućinu (obično mineralno ulje) i mogu se implementirati ili kao zajednički zatvoreni spremnici ili kao pojedinačna kućišta za računalne module. Kuhaći (dvofazni) sustavi na prvi su pogled slični potopnim sustavima. Također koriste dielektrične tekućine u kontaktu s elektronikom, ali postoji temeljna razlika - radna tekućina počinje ključati na temperaturama od oko 34 °C (ili malo višim). Iz kolegija fizike znamo da se proces odvija apsorpcijom energije, temperatura prestaje rasti i daljnjim zagrijavanjem tekućina isparava, tj. dolazi do faznog prijelaza. Na vrhu zatvorenog spremnika pare dolaze u dodir s radijatorom i kondenziraju se, a kapljice se vraćaju u zajednički spremnik. Sustavi tekućeg hlađenja mogu postići fantastične PUE vrijednosti (oko 1,03), ali zahtijevaju ozbiljne modifikacije računalne opreme i suradnju između proizvođača. Danas se smatraju najinovativnijim i najperspektivnijima.
Rezultati
Za stvaranje modernih podatkovnih centara izumljeni su mnogi zanimljivi tehnološki pristupi. Proizvođači nude integrirana hiperkonvergirana rješenja, grade se softverski definirane mreže, pa čak i sami podatkovni centri postaju softverski definirani. Kako bi povećali učinkovitost objekata, instaliraju ne samo inovativne sustave hlađenja, već i hardverska i softverska rješenja klase DCIM, koja omogućuju optimizaciju rada inženjerske infrastrukture na temelju podataka iz više senzora. Neke inovacije ne ispunjavaju svoja obećanja. Rješenja modularnih kontejnera, primjerice, nisu uspjela zamijeniti tradicionalne podatkovne centre izrađene od betona ili montažnih metalnih konstrukcija, iako se aktivno koriste tamo gdje se računalna snaga treba brzo rasporediti. Istodobno, tradicionalni podatkovni centri sami po sebi postaju modularni, ali na potpuno drugoj razini. Napredak u industriji je vrlo brz, iako bez tehnoloških iskoraka - inovacije koje smo spomenuli pojavile su se na tržištu prije nekoliko godina. 2019. u tom smislu neće biti iznimka i neće donijeti očite pomake. U digitalnom dobu čak i najfantastičniji izum brzo postaje uobičajeno tehničko rješenje.
Izvor: www.habr.com