החידושים האחרונים: למה לצפות משוק מרכזי הנתונים ב-2019?

בניית מרכזי נתונים נחשבת לאחד הענפים הצומחים ביותר. ההתקדמות בתחום זה היא עצומה, אבל האם פתרונות טכנולוגיים פורצי דרך יופיעו בשוק בזמן הקרוב היא שאלה גדולה. היום ננסה לשקול את המגמות החדשניות העיקריות בפיתוח בניית מרכזי נתונים גלובליים על מנת לענות עליה.

קורס על Hyperscale

התפתחות טכנולוגיית המידע הובילה לצורך בבניית מרכזי נתונים גדולים מאוד. בעיקרון, תשתית היפר-סקאלה נחוצה על ידי ספקי שירותי ענן ורשתות חברתיות: אמזון, מיקרוסופט, יבמ, גוגל ושחקנים גדולים אחרים. באפריל 2017 בעולם היו ישנם 320 מרכזי נתונים כאלה, ובדצמבר כבר היו 390. עד 2020, מספר מרכזי הנתונים בקנה מידה גבוה אמור לגדול ל-500, על פי התחזיות של מומחי Synergy Research. רוב מרכזי הנתונים הללו ממוקמים בארצות הברית, ומגמה זו עדיין נמשכת, למרות קצב הבנייה המהיר באזור אסיה-פסיפיק, מסומן אנליסטים של Cisco Systems.

כל מרכזי הנתונים היפר-סקאלים הם ארגוניים ואינם משכירים שטחי מתלה. הם משמשים ליצירת עננים ציבוריים הקשורים לאינטרנט של הדברים ולטכנולוגיות, שירותים של בינה מלאכותית, וכן בנישות אחרות בהן נדרש עיבוד כמויות אדירות של נתונים. בעלים מתנסים באופן פעיל עם הגדלת צפיפות ההספק לכל מתלה, שרתי מתכת חשופה, קירור נוזלי, הגדלת הטמפרטורה בחדרי מחשב ומגוון פתרונות מיוחדים. לאור הפופולריות הגוברת של שירותי הענן, Hyperscale יהפוך למניע העיקרי של צמיחת התעשייה בעתיד הנראה לעין: כאן תוכלו לצפות להופעתם של פתרונות טכנולוגיים מעניינים מיצרנים מובילים של ציוד IT ומערכות הנדסיות.

מחשוב קצה

מגמה בולטת נוספת היא ההיפך הגמור: בשנים האחרונות נבנו מספר עצום של מיקרו מרכזי נתונים. על פי תחזיות מחקר ושווקים, שוק זה יגדל מ-2 מיליארד דולר ב-2017 ל-8 מיליארד דולר ב-2022. זה קשור להתפתחות האינטרנט של הדברים והאינטרנט התעשייתי של הדברים. מרכזי נתונים גדולים ממוקמים רחוק מדי ממערכות אוטומציה של תהליכים באתר. הם מבצעים משימות שאינן דורשות קריאות מכל אחד ממיליוני החיישנים. עדיף לבצע עיבוד נתונים ראשוני במקום שבו הם נוצרים, ורק אז לשלוח מידע שימושי לאורך מסלולים ארוכים לענן. לציון תופעה זו הוטבע מונח מיוחד - מחשוב קצה. להערכתנו, מדובר במגמה השנייה בחשיבותה בפיתוח בניית מרכזי נתונים, המובילה להופעתם של מוצרים חדשניים בשוק.

קרב על PUE

מרכזי נתונים גדולים צורכים כמויות עצומות של חשמל ומייצרים חום שיש לשחזר איכשהו. מערכות קירור מסורתיות מהוות עד 40% מצריכת האנרגיה של מתקן, ובמאבק להפחתת עלויות האנרגיה, מדחסי קירור נחשבים לאויב העיקרי. פתרונות המאפשרים לך לסרב לחלוטין או חלקית להשתמש בהם זוכים לפופולריות. קירור חופשי. בתכנית הקלאסית, מערכות צ'ילר משמשות עם מים או תמיסות מימיות של אלכוהולים רב-הידריים (גליקולים) בתור נוזל קירור. במהלך העונה הקרה, יחידת המדחס-עיבוי של הצ'ילר אינה מופעלת, מה שמפחית משמעותית את עלויות האנרגיה. פתרונות מעניינים יותר מבוססים על מעגל אוויר-אוויר במעגל כפול עם או בלי מחליפי חום סיבוביים וחלק קירור אדיאבטי. נערכים גם ניסויים בקירור ישיר עם אוויר בחוץ, אך בקושי ניתן לכנות פתרונות אלו חדשניים. בדומה למערכות קלאסיות, הן כרוכות בקירור אוויר של ציוד IT, וכמעט הושגה הגבול הטכנולוגי של היעילות של תכנית כזו.

הפחתות נוספות ב-PUE (היחס בין צריכת האנרגיה הכוללת לצריכת האנרגיה של ציוד IT) יגיעו מתכניות קירור נוזלי שצוברות פופולריות. כאן כדאי להיזכר בזו שהשיקה מיקרוסופט פרויקט ליצירת מרכזי נתונים תת-מימיים מודולריים, וכן את הרעיון של מרכזי נתונים צפים של גוגל. הרעיונות של ענקיות הטכנולוגיה עדיין רחוקים מיישום תעשייתי, אבל מערכות קירור נוזלי פחות פנטסטיות כבר עובדות על אובייקטים שונים ממחשבי-על Top500 ועד מרכזי מיקרו-דאטה.

במהלך קירור מגע מותקנים בציוד גופי קירור מיוחדים שבתוכם מסתובב נוזל. מערכות קירור טבילה משתמשות בנוזל עבודה דיאלקטרי (בדרך כלל שמן מינרלי) וניתן ליישם אותן כמיכל אטום משותף או כבתים בודדים עבור מודולי מחשוב. מערכות רותחות (דו-פאזיות) במבט ראשון דומות למערכות צוללות. הם משתמשים גם בנוזלים דיאלקטריים במגע עם אלקטרוניקה, אבל יש הבדל מהותי - נוזל העבודה מתחיל לרתוח בטמפרטורות של כ-34 מעלות צלזיוס (או מעט יותר). מהקורס בפיזיקה אנחנו יודעים שהתהליך מתרחש עם ספיגת האנרגיה, הטמפרטורה מפסיקה לעלות ועם חימום נוסף הנוזל מתאדה, כלומר מתרחש מעבר פאזה. בחלק העליון של המיכל האטום האדים באים במגע עם הרדיאטור ומתעבים, והטיפות חוזרות למאגר המשותף. מערכות קירור נוזלי יכולות להשיג ערכי PUE פנטסטיים (בסביבות 1,03), אך דורשות שינויים רציניים בציוד המחשוב ושיתוף פעולה בין היצרנים. כיום הם נחשבים לחדשניים והמבטיחים ביותר.

תוצאות של

כדי ליצור מרכזי נתונים מודרניים, הומצאו גישות טכנולוגיות מעניינות רבות. היצרנים מציעים פתרונות היפר-קונברזציה משולבים, רשתות מוגדרות תוכנה נבנות, ואפילו מרכזי נתונים עצמם הופכים להיות מוגדרי תוכנה. כדי להגביר את היעילות של המתקנים, הם מתקינים לא רק מערכות קירור חדשניות, אלא גם פתרונות חומרה ותוכנה מסוג DCIM, המאפשרים לייעל את פעולת התשתית ההנדסית על בסיס נתונים ממספר חיישנים. חלק מהחידושים אינם עומדים בהבטחתם. פתרונות מיכלים מודולריים, למשל, לא הצליחו להחליף את מרכזי הנתונים המסורתיים העשויים מבטון או מבני מתכת טרומיים, למרות שהם נמצאים בשימוש פעיל במקום שבו יש צורך לפרוס כוח מחשוב במהירות. במקביל, מרכזי הנתונים המסורתיים עצמם הופכים למודולריים, אך ברמה אחרת לגמרי. ההתקדמות בענף מהירה מאוד, אם כי ללא קפיצות טכנולוגיות - החידושים שהזכרנו הופיעו לראשונה בשוק לפני מספר שנים. 2019 לא תהיה יוצאת דופן במובן הזה ולא תביא פריצות דרך ברורות. בעידן הדיגיטלי, אפילו ההמצאה הפנטסטית ביותר הופכת במהירות לפתרון טכני נפוץ.

מקור: www.habr.com