La costruzione di data center è considerata uno dei settori in più rapida crescita. I progressi in questo settore sono colossali, ma se nel prossimo futuro appariranno sul mercato soluzioni tecnologiche rivoluzionarie è una grande domanda. Oggi proveremo a considerare le principali tendenze innovative nello sviluppo della costruzione di data center globali per rispondere.
Corso sull'iperscala
Lo sviluppo della tecnologia informatica ha portato alla necessità di costruire data center molto grandi. Fondamentalmente, i fornitori di servizi cloud e i social network hanno bisogno di infrastrutture iperscalabili: Amazon, Microsoft, IBM, Google e altri grandi attori. Nell'aprile 2017 nel mondo Esistono 320 data center di questo tipo, a dicembre erano già 390. Entro il 2020, il numero di data center su vasta scala dovrebbe crescere fino a 500, secondo le previsioni degli specialisti di Synergy Research. La maggior parte di questi data center si trova negli Stati Uniti e questa tendenza continua ancora, nonostante il rapido ritmo di costruzione nella regione Asia-Pacifico. Analisti di sistemi Cisco.
Tutti i data center iperscalabili sono aziendali e non affittano spazio rack. Vengono utilizzati per creare cloud pubblici relativi all'Internet delle cose e alle tecnologie e ai servizi di intelligenza artificiale, nonché in altre nicchie in cui è richiesta l'elaborazione di enormi volumi di dati. I proprietari stanno sperimentando attivamente l'aumento della densità di potenza per rack, server bare metal, raffreddamento a liquido, aumento della temperatura nelle sale computer e una varietà di soluzioni specializzate. Data la crescente popolarità dei servizi cloud, Hyperscale diventerà il principale motore della crescita del settore nel prossimo futuro: qui ci si può aspettare l'emergere di interessanti soluzioni tecnologiche da parte dei principali produttori di apparecchiature IT e sistemi di ingegneria.
Informatica perimetrale
Un’altra tendenza degna di nota è esattamente l’opposto: negli ultimi anni sono stati costruiti un numero enorme di micro data center. Secondo le previsioni di Research and Markets, questo mercato da 2 miliardi di dollari nel 2017 a 8 miliardi di dollari entro il 2022. Ciò è associato allo sviluppo dell’Internet delle cose e dell’Internet delle cose industriale. I data center di grandi dimensioni sono situati troppo lontani dai sistemi di automazione dei processi in loco. Svolgono compiti che non richiedono letture da ciascuno dei milioni di sensori. È meglio eseguire l'elaborazione primaria dei dati laddove vengono generati e solo successivamente inviare informazioni utili lungo percorsi lunghi al cloud. Per denotare questo fenomeno è stato coniato un termine speciale: edge computing. A nostro avviso, questa è la seconda tendenza più importante nello sviluppo della costruzione di data center, che porta all'emergere di prodotti innovativi sul mercato.
Battaglia per il PUE
I grandi data center consumano enormi quantità di elettricità e generano calore che deve essere recuperato in qualche modo. I sistemi di raffreddamento tradizionali rappresentano fino al 40% del consumo energetico di una struttura e, nella lotta per ridurre i costi energetici, i compressori di refrigerazione sono considerati il principale nemico. Le soluzioni che ti consentono di rifiutarti completamente o parzialmente di usarle stanno guadagnando popolarità. raffreddamento libero. Nello schema classico, i sistemi di refrigerazione vengono utilizzati con acqua o soluzioni acquose di alcoli polivalenti (glicoli) come refrigerante. Durante la stagione fredda, il compressore-condensante del refrigeratore non si accende, il che riduce significativamente i costi energetici. Soluzioni più interessanti si basano su un circuito aria-aria a doppio circuito con o senza scambiatori di calore rotativi e una sezione di raffreddamento adiabatica. Si stanno sperimentando anche sistemi di raffreddamento diretto con aria esterna, ma queste soluzioni difficilmente possono essere definite innovative. Come i sistemi classici, prevedono il raffreddamento ad aria delle apparecchiature IT e il limite tecnologico dell'efficienza di tale schema è stato quasi raggiunto.
Ulteriori riduzioni del PUE (il rapporto tra il consumo energetico totale e il consumo energetico delle apparecchiature IT) deriveranno dagli schemi di raffreddamento a liquido che stanno guadagnando popolarità. Qui vale la pena ricordare quello lanciato da Microsoft per creare data center subacquei modulari, nonché il concetto di Google di data center galleggianti. Le idee dei giganti della tecnologia sono ancora lontane dall'implementazione industriale, ma sistemi di raffreddamento a liquido meno fantastici stanno già funzionando su vari oggetti, dai supercomputer Top500 ai micro-data center.
Durante il raffreddamento a contatto, nell'apparecchiatura vengono installati speciali dissipatori di calore, all'interno dei quali circola il liquido. I sistemi di raffreddamento ad immersione utilizzano un fluido di lavoro dielettrico (solitamente olio minerale) e possono essere implementati come un comune contenitore sigillato o come alloggiamenti individuali per moduli informatici. I sistemi di ebollizione (bifase) a prima vista sono simili a quelli sommergibili. Utilizzano anche liquidi dielettrici a contatto con l'elettronica, ma c'è una differenza fondamentale: il fluido di lavoro inizia a bollire a temperature di circa 34 °C (o leggermente superiori). Dal corso di fisica sappiamo che il processo avviene con l'assorbimento di energia, la temperatura smette di salire e con l'ulteriore riscaldamento il liquido evapora, cioè avviene una transizione di fase. Nella parte superiore del contenitore sigillato, i vapori entrano in contatto con il radiatore e si condensano, mentre le goccioline ritornano nel serbatoio comune. I sistemi di raffreddamento a liquido possono raggiungere valori PUE fantastici (intorno a 1,03), ma richiedono gravi modifiche alle apparecchiature informatiche e la cooperazione tra i produttori. Oggi sono considerati i più innovativi e promettenti.
Risultati di
Per creare data center moderni sono stati inventati molti approcci tecnologici interessanti. I produttori offrono soluzioni iperconvergenti integrate, si stanno costruendo reti definite dal software e anche i data center stessi stanno diventando definiti dal software. Per aumentare l’efficienza delle strutture, installano non solo sistemi di raffreddamento innovativi, ma anche soluzioni hardware e software di classe DCIM, che consentono di ottimizzare il funzionamento dell’infrastruttura ingegneristica sulla base dei dati provenienti da più sensori. Alcune innovazioni non mantengono le promesse. Le soluzioni di container modulari, ad esempio, non sono state in grado di sostituire i tradizionali data center realizzati in cemento o strutture metalliche prefabbricate, sebbene siano utilizzate attivamente laddove la potenza di calcolo deve essere implementata rapidamente. Allo stesso tempo, gli stessi data center tradizionali diventano modulari, ma a un livello completamente diverso. I progressi nel settore sono molto rapidi, anche se senza salti tecnologici: le innovazioni di cui abbiamo parlato sono apparse sul mercato per la prima volta diversi anni fa. Il 2019 non farà eccezione in questo senso e non porterà scoperte evidenti. Nell’era digitale anche l’invenzione più fantastica diventa rapidamente una soluzione tecnica comune.
Fonte: habr.com