Duomenų centrų statyba laikoma viena iš sparčiausiai augančių pramonės šakų. Pažanga šioje srityje kolosali, tačiau ar artimiausiu metu rinkoje atsiras kokių nors proveržio technologinių sprendimų – didelis klausimas. Šiandien bandysime apžvelgti pagrindines novatoriškas pasaulinių duomenų centrų statybos plėtros tendencijas, kad į tai atsakyti.
„Hyperscale“ kursas
Informacinių technologijų plėtra paskatino statyti labai didelius duomenų centrus. Iš esmės hiperscale infrastruktūra reikalinga debesų paslaugų teikėjams ir socialiniams tinklams: Amazon, Microsoft, IBM, Google ir kitiems dideliems žaidėjams. 2017 metų balandžio mėn Tokių duomenų centrų yra 320, o gruodį jau buvo 390. Iki 2020 metų hiperskalės duomenų centrų skaičius turėtų išaugti iki 500, prognozuoja Synergy Research specialistai. Dauguma šių duomenų centrų yra Jungtinėse Valstijose ir ši tendencija vis dar išlieka, nepaisant spartaus statybos tempo Azijos ir Ramiojo vandenyno regione, „Cisco Systems“ analitikai.
Visi „hiperscale“ duomenų centrai yra įmonių ir neišnuomoja stelažų. Jie naudojami kuriant viešus debesis, susijusius su daiktų internetu ir dirbtinio intelekto technologijomis, paslaugomis, taip pat kitose nišose, kur reikia apdoroti didžiulius duomenų kiekius. Savininkai aktyviai eksperimentuoja didindami galios tankį viename stove, pliko metalo serverius, aušinimą skysčiu, temperatūros didinimą kompiuterių kambariuose ir įvairius specializuotus sprendimus. Atsižvelgiant į didėjantį debesijos paslaugų populiarumą, artimiausioje ateityje Hyperscale taps pagrindiniu pramonės augimo varikliu: čia galite tikėtis įdomių technologinių sprendimų iš pirmaujančių IT įrangos ir inžinerinių sistemų gamintojų.
Edge Computing
Kita pastebima tendencija yra visiškai priešinga: pastaraisiais metais buvo pastatyta daugybė mikro duomenų centrų. Remiantis tyrimų ir rinkų prognozėmis, ši rinka nuo 2 mlrd. USD 2017 m. iki 8 mlrd. USD iki 2022 m. Tai siejama su daiktų interneto ir pramoninio daiktų interneto plėtra. Dideli duomenų centrai yra per toli nuo vietoje esančių procesų automatizavimo sistemų. Jie atlieka užduotis, kurioms nereikia nuskaityti kiekvieno iš milijonų jutiklių. Geriausia pirminį duomenų apdorojimą atlikti ten, kur jie sugeneruojami, ir tik tada ilgais maršrutais siųsti naudingą informaciją į debesį. Šiam reiškiniui apibūdinti buvo sukurtas specialus terminas – briaunų skaičiavimas. Mūsų nuomone, tai antra pagal svarbą duomenų centrų statybos plėtros tendencija, kuri lemia inovatyvių produktų atsiradimą rinkoje.
Kova dėl PUE
Dideli duomenų centrai sunaudoja milžiniškus kiekius elektros energijos ir gamina šilumą, kurią reikia kažkaip atgauti. Tradicinės vėsinimo sistemos sunaudoja iki 40% objekto energijos, o kovojant su energijos sąnaudų mažinimu šaldymo kompresoriai laikomi pagrindiniu priešu. Populiarėja sprendimai, leidžiantys visiškai arba iš dalies atsisakyti jais naudotis. laisvas aušinimas. Klasikinėje schemoje aušintuvo sistemos naudojamos kaip aušinimo skystis su vandeniu arba vandeniniais daugiahidroalkoholių (glikolių) tirpalais. Šaltuoju metų laiku neįsijungia aušintuvo kompresorius-kondensacinis blokas, o tai žymiai sumažina energijos sąnaudas. Įdomesni sprendimai paremti dviejų grandžių oras-oras kontūru su rotaciniais šilumokaičiais arba be jų ir adiabatinio aušinimo sekcija. Eksperimentai atliekami ir su tiesioginiu vėsinimu lauko oru, tačiau vargu ar šiuos sprendimus galima pavadinti inovatyviais. Kaip ir klasikinės sistemos, jos apima IT įrangos aušinimą oru, o tokios schemos efektyvumo technologinė riba jau beveik pasiekta.
Toliau PUE (bendros energijos suvartojimo ir IT įrangos suvartojamos energijos santykio) mažinimas bus pasiektas dėl populiarėjančių aušinimo skysčių schemų. Čia verta prisiminti „Microsoft“ paleistą sukurti modulinius povandeninius duomenų centrus, taip pat „Google“ plūduriuojančių duomenų centrų koncepciją. Technologijų gigantų idėjoms dar toli iki pramoninio įgyvendinimo, tačiau ne tokios fantastiškos aušinimo skysčiais sistemos jau veikia įvairiuose objektuose nuo Top500 superkompiuterių iki mikro duomenų centrų.
Kontaktinio aušinimo metu įrangoje įrengiami specialūs šilumnešiai, kurių viduje cirkuliuoja skystis. Panardinamosiose aušinimo sistemose naudojamas dielektrinis darbinis skystis (dažniausiai mineralinė alyva) ir gali būti suprojektuotas arba kaip bendras sandarus indas, arba kaip atskiri skaičiavimo modulių korpusai. Virimo (dviejų fazių) sistemos iš pirmo žvilgsnio yra panašios į panardinamas sistemas. Jie taip pat naudoja dielektrinius skysčius, kurie liečiasi su elektronika, tačiau yra esminis skirtumas – darbinis skystis pradeda virti maždaug 34 °C (arba šiek tiek aukštesnėje) temperatūroje. Iš fizikos kurso žinome, kad procesas vyksta absorbuojant energiją, temperatūra nustoja kilti ir toliau kaitinant skystis išgaruoja, t.y. vyksta fazinis perėjimas. Sandariai uždarytos talpyklos viršuje garai liečiasi su radiatoriumi ir kondensuojasi, o lašeliai grįžta į bendrą rezervuarą. Skysčio aušinimo sistemos gali pasiekti fantastiškas PUE vertes (apie 1,03), tačiau reikalauja rimtų skaičiavimo įrangos modifikacijų ir bendradarbiavimo tarp gamintojų. Šiandien jie laikomi novatoriškiausiais ir perspektyviausiais.
rezultatai
Norint sukurti modernius duomenų centrus, buvo išrasta daug įdomių technologinių metodų. Gamintojai siūlo integruotus hiperkonverguotus sprendimus, kuriami programine įranga apibrėžiami tinklai ir net patys duomenų centrai tampa apibrėžiami programine įranga. Siekdami padidinti objektų efektyvumą, jie diegia ne tik inovatyvias vėsinimo sistemas, bet ir DCIM klasės techninius bei programinius sprendimus, leidžiančius optimizuoti inžinerinės infrastruktūros darbą remiantis kelių jutiklių duomenimis. Kai kurios naujovės nepateisina savo pažadų. Pavyzdžiui, moduliniai konteinerių sprendimai negalėjo pakeisti tradicinių duomenų centrų, pagamintų iš betono ar surenkamų metalinių konstrukcijų, nors jie aktyviai naudojami ten, kur reikia greitai išnaudoti skaičiavimo galią. Tuo pačiu metu patys tradiciniai duomenų centrai tampa moduliniais, tačiau visiškai kitokio lygio. Pramonės pažanga labai sparti, nors ir be technologinių šuolių – mūsų paminėtos naujovės pirmą kartą rinkoje pasirodė prieš keletą metų. 2019-ieji šia prasme nebus išimtis ir neatneš akivaizdžių proveržių. Skaitmeniniame amžiuje net ir fantastiškiausias išradimas greitai tampa įprastu techniniu sprendimu.
Šaltinis: www.habr.com