Տվյալների կենտրոնների շինարարությունը համարվում է ամենաարագ զարգացող ճյուղերից մեկը: Այս ոլորտում առաջընթացը հսկայական է, բայց արդյոք մոտ ապագայում շուկայում կհայտնվեն բեկումնային տեխնոլոգիական լուծումներ, մեծ հարց է: Այսօր մենք կփորձենք դիտարկել գլոբալ տվյալների կենտրոնների կառուցման զարգացման հիմնական նորարարական միտումները, որպեսզի պատասխանենք դրան:
Դասընթաց Hyperscale
Տեղեկատվական տեխնոլոգիաների զարգացումը հանգեցրել է տվյալների շատ մեծ կենտրոնների կառուցման անհրաժեշտությանը: Հիմնականում հիպերմասշտաբային ենթակառուցվածքն անհրաժեշտ է ամպային ծառայություններ մատուցողներին և սոցիալական ցանցերին՝ Amazon, Microsoft, IBM, Google և այլ խոշոր խաղացողներին: 2017 թվականի ապրիլին աշխարհում Նման տվյալների կենտրոնները 320-ն են, իսկ դեկտեմբերին արդեն 390-ը։ Ըստ Synergy Research-ի մասնագետների կանխատեսումների՝ մինչև 2020 թվականը տվյալների հիպերմասշտաբային կենտրոնների թիվը պետք է հասնի 500-ի։ Այս տվյալների կենտրոնների մեծ մասը գտնվում է Միացյալ Նահանգներում, և այս միտումը դեռ շարունակվում է, չնայած Ասիա-Խաղաղօվկիանոսյան տարածաշրջանում շինարարության արագ տեմպերին, Cisco Systems-ի վերլուծաբաններ.
Բոլոր հիպերմասշտաբային տվյալների կենտրոնները կորպորատիվ են և դարակների տարածք չեն վարձակալում: Դրանք օգտագործվում են իրերի ինտերնետի և արհեստական ինտելեկտի տեխնոլոգիաների, ծառայությունների հետ կապված հանրային ամպեր ստեղծելու համար, ինչպես նաև այլ խորշերում, որտեղ անհրաժեշտ է տվյալների հսկայական ծավալի մշակում: Սեփականատերերը ակտիվորեն փորձարկում են մեկ դարակի հզորության խտության ավելացման, մերկ մետաղական սերվերների, հեղուկ սառեցման, համակարգչային սենյակներում ջերմաստիճանի բարձրացման և մի շարք մասնագիտացված լուծումների հետ: Հաշվի առնելով ամպային ծառայությունների աճող ժողովրդականությունը՝ Hyperscale-ը տեսանելի ապագայում կդառնա արդյունաբերության աճի հիմնական շարժիչ ուժը. այստեղ դուք կարող եք ակնկալել հետաքրքիր տեխնոլոգիական լուծումների ի հայտ գալ ՏՏ սարքավորումների և ինժեներական համակարգերի առաջատար արտադրողներից:
Edge Computing
Մյուս ուշագրավ միտումը ճիշտ հակառակն է. վերջին տարիներին կառուցվել են մեծ թվով միկրո տվյալների կենտրոններ։ Ըստ Research and Markets-ի կանխատեսումների՝ այս շուկան 2 թվականի 2017 միլիարդ դոլարից մինչև 8 թվականը 2022 միլիարդ դոլար: Սա կապված է իրերի ինտերնետի և իրերի արդյունաբերական ինտերնետի զարգացման հետ: Խոշոր տվյալների կենտրոնները գտնվում են տեղում գործընթացների ավտոմատացման համակարգերից շատ հեռու: Նրանք կատարում են առաջադրանքներ, որոնք չեն պահանջում ընթերցումներ միլիոնավոր սենսորներից յուրաքանչյուրից: Լավագույնն այն է, որ տվյալների առաջնային մշակումն իրականացվի այնտեղ, որտեղ դրանք ստեղծվում են, և միայն դրանից հետո օգտակար տեղեկատվություն ուղարկել երկար ուղիներով դեպի ամպ: Այս երեւույթը նշելու համար ստեղծվել է հատուկ տերմին՝ եզրային հաշվարկ: Մեր կարծիքով, սա տվյալների կենտրոնների կառուցման զարգացման երկրորդ կարևոր միտումն է, որը հանգեցնում է շուկայում նորարարական արտադրանքի ի հայտ գալուն։
Պայքար PUE-ի համար
Խոշոր տվյալների կենտրոնները սպառում են հսկայական քանակությամբ էլեկտրաէներգիա և արտադրում ջերմություն, որը պետք է ինչ-որ կերպ վերականգնվի: Ավանդական հովացման համակարգերը կազմում են օբյեկտի էներգիայի սպառման մինչև 40%-ը, իսկ էներգիայի ծախսերը նվազեցնելու համար պայքարում սառնարանային կոմպրեսորները համարվում են հիմնական թշնամին: Հանրաճանաչություն են ձեռք բերում լուծումները, որոնք թույլ են տալիս ամբողջությամբ կամ մասամբ հրաժարվել դրանցից: ազատ հովացում. Դասական սխեմայում սառեցնող համակարգերն օգտագործվում են ջրի կամ պոլիհիդրիկ սպիրտների (գլիկոլների) ջրային լուծույթներով՝ որպես հովացուցիչ նյութ: Սառը սեզոնի ընթացքում չիլլերի կոմպրեսորային կոնդենսացիոն միավորը չի միանում, ինչը զգալիորեն նվազեցնում է էներգիայի ծախսերը: Ավելի հետաքրքիր լուծումները հիմնված են երկակի շղթայի օդ-օդ շղթայի վրա՝ պտտվող ջերմափոխանակիչներով կամ առանց դրանց և ադիաբատիկ հովացման հատվածով: Փորձարկումներ են անցկացվում նաև արտաքին օդով ուղղակի սառեցմամբ, սակայն այս լուծումները դժվար թե կարելի է անվանել նորարարական։ Ինչպես դասական համակարգերը, դրանք ներառում են ՏՏ սարքավորումների օդային սառեցում, և նման սխեմայի արդյունավետության տեխնոլոգիական սահմանը գրեթե հասել է:
PUE-ի (ընդհանուր էներգիայի սպառման և ՏՏ սարքավորումների էներգիայի սպառման հարաբերակցությունը) հետագա կրճատումները տեղի կունենան հեղուկ հովացման սխեմաներից, որոնք դառնում են ժողովրդականություն: Այստեղ արժե հիշել Microsoft-ի գործարկածը ստեղծել մոդուլային ստորջրյա տվյալների կենտրոններ, ինչպես նաև Google-ի լողացող տվյալների կենտրոնների հայեցակարգը: Տեխնոլոգիական հսկաների գաղափարները դեռ հեռու են արդյունաբերական իրականացումից, սակայն հեղուկ սառեցման ավելի քիչ ֆանտաստիկ համակարգերն արդեն աշխատում են տարբեր օբյեկտների վրա՝ Top500 սուպերհամակարգիչներից մինչև միկրո տվյալների կենտրոններ:
Կոնտակտային սառեցման ժամանակ սարքավորման մեջ տեղադրվում են հատուկ ջերմատախտակներ, որոնց ներսում հեղուկը շրջանառվում է։ Ընկղման հովացման համակարգերը օգտագործում են դիէլեկտրիկ աշխատանքային հեղուկ (սովորաբար հանքային յուղ) և կարող են կիրառվել կամ որպես ընդհանուր կնքված կոնտեյներ կամ որպես անհատական պատյաններ հաշվողական մոդուլների համար: Եռման (երկֆազ) համակարգերն առաջին հայացքից նման են սուզվող համակարգերին: Նրանք օգտագործում են նաև դիէլեկտրիկ հեղուկներ էլեկտրոնիկայի հետ շփվելիս, սակայն կա մի հիմնարար տարբերություն՝ աշխատանքային հեղուկը սկսում է եռալ մոտ 34 °C (կամ մի փոքր ավելի բարձր) ջերմաստիճանում։ Ֆիզիկայի դասընթացից մենք գիտենք, որ գործընթացը տեղի է ունենում էներգիայի կլանմամբ, ջերմաստիճանը դադարում է բարձրանալ և հետագա տաքացման դեպքում հեղուկը գոլորշիանում է, այսինքն՝ տեղի է ունենում փուլային անցում։ Փակված տարայի վերևում գոլորշիները շփվում են ռադիատորի հետ և խտանում, իսկ կաթիլները վերադառնում են ընդհանուր ջրամբար: Հեղուկ հովացման համակարգերը կարող են հասնել ֆանտաստիկ PUE արժեքների (մոտ 1,03), սակայն պահանջում են հաշվողական սարքավորումների լուրջ փոփոխություններ և համագործակցություն արտադրողների միջև: Այսօր դրանք համարվում են ամենանորարարն ու խոստումնալիցը։
Արդյունքները
Ժամանակակից տվյալների կենտրոններ ստեղծելու համար շատ հետաքրքիր տեխնոլոգիական մոտեցումներ են հորինվել։ Արտադրողները առաջարկում են ինտեգրված հիպերկոնվերգացված լուծումներ, ծրագրային ապահովման կողմից սահմանված ցանցեր են կառուցվում, և նույնիսկ տվյալների կենտրոններն իրենք են դառնում ծրագրային ապահովման սահմանում: Օբյեկտների արդյունավետությունը բարձրացնելու համար նրանք տեղադրում են ոչ միայն նորարարական հովացման համակարգեր, այլ նաև DCIM դասի ապարատային և ծրագրային լուծումներ, որոնք թույլ են տալիս օպտիմալացնել ինժեներական ենթակառուցվածքի աշխատանքը՝ հիմնված բազմաթիվ սենսորների տվյալների վրա: Որոշ նորամուծություններ չեն կատարում իրենց խոստումը: Մոդուլային կոնտեյներային լուծումները, օրինակ, չեն կարողացել փոխարինել բետոնից կամ հավաքովի մետաղական կոնստրուկցիաներից պատրաստված ավանդական տվյալների կենտրոններին, թեև դրանք ակտիվորեն օգտագործվում են այնտեղ, որտեղ անհրաժեշտ է արագ տեղակայել հաշվողական հզորությունը: Միևնույն ժամանակ, ավանդական տվյալների կենտրոններն իրենք են դառնում մոդուլային, բայց բոլորովին այլ մակարդակի վրա։ Արդյունաբերության առաջընթացը շատ արագ է, թեև առանց տեխնոլոգիական թռիչքների. մեր նշած նորամուծությունները առաջին անգամ հայտնվեցին շուկայում մի քանի տարի առաջ: 2019-ն այս առումով բացառություն չի լինի և ակնհայտ բեկումներ չի բերի։ Թվային դարաշրջանում նույնիսկ ամենաֆանտաստիկ գյուտը արագ դառնում է ընդհանուր տեխնիկական լուծում:
Source: www.habr.com