Az adatközpontok építése az egyik leggyorsabban fejlődő iparág. A fejlődés ezen a területen hatalmas, de hogy a közeljövőben megjelennek-e áttörő technológiai megoldások a piacon – nagy kérdés. Ma megpróbáljuk megvizsgálni a globális adatközpont-építés fő innovációs trendjeit, hogy válaszoljunk erre.
Hyperscale irányvonal
Az információs technológiák fejlődése nagyon nagy adatközpontok építését tette szükségessé. A hyperskálázott infrastruktúrára elsősorban a felhőszolgáltatók és közösségi hálózatok – mint az Amazon, Microsoft, IBM, Google és más nagy szereplők – igényelnek. 2017 áprilisában a világon amit a Minden hyperskálázott adatközpont vállalati kategóriába tartozik, és nem kínálnak férőhelyeket az állványokban. Ezeket nyilvános felhők létrehozására használják, amelyek az internet of things és a mesterséges intelligencia technológiáival kapcsolatos szolgáltatásokhoz, valamint más olyan niche területeken, ahol hatalmas adatmennyiségek feldolgozása szükséges. A tulajdonosok aktívan kísérleteznek a rackenkénti teljesítménysűrűség növelésével, hűtés nélküli szerverekkel, folyadékhűtéssel, a gépterem hőmérsékletének emelésével és különféle speciális megoldásokkal. Figyelembe véve a felhőszolgáltatások növekvő népszerűségét, a jövőben a Hyperscale lesz az iparág fő növekedési motorja: itt érdekes technológiai megoldások várhatók a vezető IT-berendezés- és mérnöki rendszergyártóktól.
Peremszámítás
Egy másik figyelemre méltó tendencia éppen ellenkezője: az utóbbi években hatalmas mennyiségű mikro-adatközpont épült. A Research and Markets előrejelzése szerint ez a piac
növekedni fog. 2017-től 2 milliárd dollárról 2022-re 8 milliárd dollárra nő a szám. Ezt az IoT és az ipari IoT fejlődésével hozzák összefüggésbe. A nagy adatközpontok túl messze helyezkednek el a helyi automatizálási rendszerektől. Olyan feladatokkal foglalkoznak, amelyekhez nem szükséges a több millió érzékelő minden egyes mérésének figyelembe vétele. Az adatokat legjobban ott érdemes előfeldolgozni, ahol keletkeznek, majd a hasznos információkat hosszú útvonalakon az felhőbe küldeni. E jelenség megnevezésére egy külön kifejezést alkottak - szélezett számítástechnika vagy Edge computing. Véleményünk szerint ez a második legfontosabb trend a adatközpontok építésének fejlődésében, amely innovatív termékek megjelenéséhez vezet a piacon.
A PUE-ért folytatott harc
A nagy adatfeldolgozó központok óriási mennyiségű elektromos energiát fogyasztanak és hőt termelnek, amelyet valahogyan kezelni kell. A hagyományos hűtési rendszerek energiafogyasztásának akár 40%-át is a kompresszoros hűtőgépek teszik ki, és az energiatakarékosság érdekében a legfőbb ellenség ezeket tekintik. Egyre népszerűbbé válnak azok a megoldások, amelyek teljesen vagy részben el tudják kerülni használatukat, úgynevezett frikülön. A klasszikus séma víz- vagy többértékű alkohol (glikol) nyújtású hőcserélők alkalmazásával hűtőgépes rendszereket használ. A hideg időszakban a hűtőgép kompresszor-kondenzátor blokkja nem működik, ami jelentősen csökkenti az energiafogyasztást. Érdekesebb megoldásokat dolgoznak ki levegő-levegő, rotoros hőcserélős rendszerek és adiabatikus hűtési szekcióval, vagy anélkül. Kísérleteket folytatnak a külső levegő direkt hűtésére is, de ezek a megoldások nem nevezhetők innovatívnak. Mint a klasszikus rendszerek, ezek is levegős hűtést feltételeznek az IT-eszközöknél, és ezen sémák hatékonysági technológiai határait már gyakorlatilag elérték.
A PUE (az összes energiafogyasztás és az IT-eszközök energiafogyasztásának aránya) további csökkentése népszerű folyadékhűtési rendszerek révén valósul meg. Itt érdemes megemlíteni a Microsoft által elindított kísérleteket. a moduláris tengeralatti adatközpontok létrehozásáról és a Google úszó adatközpontok koncepciójáról. A technológiai óriások ötletei még mindig távol állnak az ipari megvalósítástól, de a folyadékhűtés kevésbé fantasztikus rendszerei már működnek különböző létesítményekben, a Top500 szuperkomputerektől kezdve a mikro adatközpontokig.
A kontaktusos hűtés során a berendezésekbe speciális hőelnyelők kerülnek, amelyekben folyadék kering. A merülő hűtőrendszerek dielektromos munkaközeget (általában ásványolajat) használnak, és lehetnek közös hermetikusan zárt tartály vagy egyedi házak a számítási modulok számára. A forrás (kétfázisú) rendszerek első pillantásra hasonlítanak a merülő rendszerekhez. Ezekben is dielektromos folyadékok érintkeznek az elektronikával, de van egy lényeges különbség - a munkaközeg körülbelül 34 °C-on (vagy annál valamivel magasabb hőmérsékleten) kezd el forrni. A fizika tanulmányainkból tudjuk, hogy a folyamat energiaelnyeléssel zajlik, a hőmérséklet már nem nő, és további melegítés esetén a folyadék párolgásnak indul, azaz fázisváltozás történik. A hermetikusan zárt tartály felső részén a gőzök érintkeznek a hűtővel és kondenzálódnak, a cseppek pedig visszatérnek a közös tartályba. A folyadékhűtési rendszerek lehetővé teszik a fantasztikus PUE értékek elérését (körülbelül 1,03 körüli), de komoly módosításokat igényelnek a számítástechnikai berendezéseken, és a gyártók közötti együttműködést követelnek meg. Manapság a leginnovatívabb és legígéretesebb megoldásoknak számítanak.
Összegzés
Számos érdekes technológiai megoldást dolgoztak ki a modern adatközpontok létrehozására. A gyártók integrált hiper-összevont megoldásokat kínálnak, programozható hálózatok épülnek, sőt maguk az adatközpontok is programozhatóvá válnak. A létesítmények hatékonyságának növelése érdekében nemcsak innovatív hűtőrendszereket telepítenek, hanem DCIM osztályú hardver-szoftver megoldásokat is, amelyek lehetővé teszik a mérnöki infrastruktúra optimalizálását számos érzékelőtől származó adatok alapján. Néhány innováció nem váltotta be a hozzá fűzött reményeket. Például a moduláris konténermegoldások nem tudták helyettesíteni a hagyományos beton adatközpontokat vagy a gyorsan felépíthető acélszerkezeteket, bár aktívan használják őket ott, ahol a számítási kapacitásokat gyorsan kell telepíteni. Ezzel párhuzamosan a hagyományos adatközpontok is modulárissá válnak, de teljesen más szinten. Az iparban a fejlődés nagyon gyorsan zajlik, még ha technológiai ugrások nélkül is – a fent említett innovációk először néhány éve jelentek meg a piacon. 2019 ebben az értelemben nem lesz kivétel, és nyilvánvaló áttöréseket sem hoz. A digitális korszakban a legfantasztikusabb találmány is gyorsan átlagos műszaki megoldássá válik.
Forrás: habr.com
