Datasenterkonstruksjon regnes som en av de raskest voksende bransjene. Fremgangen på dette området er kolossal, men om det vil dukke opp noen banebrytende teknologiske løsninger på markedet i nær fremtid er et stort spørsmål. I dag vil vi prøve å vurdere de viktigste innovative trendene i utviklingen av global datasenterkonstruksjon for å svare på det.
Kurs i hyperskala
Utviklingen av informasjonsteknologi har ført til behovet for å bygge svært store datasentre. I utgangspunktet er hyperskala infrastruktur nødvendig av skytjenesteleverandører og sosiale nettverk: Amazon, Microsoft, IBM, Google og andre store aktører. I april 2017 i verden Det er 320 slike datasentre, og i desember var det allerede 390. Innen 2020 skal antallet hyperskala datasentre vokse til 500, ifølge prognosene til Synergy Research-spesialister. De fleste av disse datasentrene er lokalisert i USA, og denne trenden fortsetter fortsatt, til tross for det raske byggetempoet i Asia-Stillehavsregionen, Cisco Systems analytikere.
Alle hyperscale datasentre er bedrifter og leier ikke ut rackplass. De brukes til å lage offentlige skyer relatert til tingenes internett og kunstig intelligens-teknologier, tjenester, så vel som i andre nisjer der det kreves behandling av store datamengder. Eiere eksperimenterer aktivt med å øke strømtettheten per rack, bare-metallservere, væskekjøling, øke temperaturen i datarom og en rekke spesialiserte løsninger. Gitt den økende populariteten til skytjenester, vil Hyperscale bli hoveddriveren for industrivekst i overskuelig fremtid: her kan du forvente fremveksten av interessante teknologiske løsninger fra ledende produsenter av IT-utstyr og ingeniørsystemer.
Edge Computing
En annen bemerkelsesverdig trend er den stikk motsatte: de siste årene har det blitt bygget et stort antall mikrodatasentre. Ifølge Research and Markets prognoser, dette markedet fra 2 milliarder dollar i 2017 til 8 milliarder dollar innen 2022. Dette er assosiert med utviklingen av tingenes internett og det industrielle tingenes internett. Store datasentre er plassert for langt fra prosessautomatiseringssystemer på stedet. De utfører oppgaver som ikke krever avlesninger fra hver av de millioner av sensorer. Det er best å utføre primær databehandling der den genereres, og først da sende nyttig informasjon langs lange ruter til skyen. For å betegne dette fenomenet er det laget et spesielt begrep - edge computing. Etter vår mening er dette den nest viktigste trenden i utviklingen av datasenterkonstruksjon, som fører til fremveksten av innovative produkter på markedet.
Kamp om PUE
Store datasentre bruker enorme mengder strøm og genererer varme som på en eller annen måte må gjenvinnes. Tradisjonelle kjølesystemer står for opptil 40 % av et anleggs energiforbruk, og i kampen for å redusere energikostnadene regnes kjølekompressorer som hovedfienden. Løsninger som lar deg helt eller delvis nekte å bruke dem, blir stadig mer populært. frikjøling. I den klassiske ordningen brukes kjølesystemer med vann eller vandige løsninger av flerverdige alkoholer (glykoler) som kjølevæske. I den kalde årstiden slås ikke kjølerens kompressor-kondenseringsenhet på, noe som reduserer energikostnadene betydelig. Mer interessante løsninger er basert på en luft-til-luft-krets med to kretser med eller uten roterende varmevekslere og en adiabatisk kjøleseksjon. Det gjøres også forsøk med direkte kjøling med uteluft, men disse løsningene kan neppe kalles innovative. I likhet med klassiske systemer involverer de luftkjøling av IT-utstyr, og den teknologiske grensen for effektiviteten til en slik ordning er nesten nådd.
Ytterligere reduksjoner i PUE (forholdet mellom totalt energiforbruk og energiforbruket til IT-utstyr) vil komme fra flytende kjøleordninger som blir stadig mer populære. Her er det verdt å minne om den som ble lansert av Microsoft å lage modulære undervannsdatasentre, samt Googles konsept med flytende datasentre. Ideene til teknologigigantene er fortsatt langt fra industriell implementering, men mindre fantastiske væskekjølesystemer jobber allerede på ulike objekter fra Top500 superdatamaskiner til mikrodatasentre.
Under kontaktkjøling er det installert spesielle kjøleribber i utstyret, inne i hvilken væske sirkulerer. Nedsenkingskjølesystemer bruker en dielektrisk arbeidsvæske (vanligvis mineralolje) og kan implementeres enten som en felles forseglet beholder eller som individuelle hus for datamoduler. Kokende (to-fase) systemer ved første øyekast ligner på nedsenkbare. De bruker også dielektriske væsker i kontakt med elektronikk, men det er en grunnleggende forskjell - arbeidsvæsken begynner å koke ved temperaturer på omtrent 34 °C (eller litt høyere). Fra fysikkkurset vet vi at prosessen skjer med absorpsjon av energi, temperaturen slutter å stige og ved videre oppvarming fordamper væsken, det vil si at det oppstår en faseovergang. På toppen av den forseglede beholderen kommer dampene i kontakt med radiatoren og kondenserer, og dråpene går tilbake til det vanlige reservoaret. Væskekjølesystemer kan oppnå fantastiske PUE-verdier (rundt 1,03), men krever alvorlige modifikasjoner av datautstyret og samarbeid mellom produsenter. I dag regnes de som de mest innovative og lovende.
Resultater av
For å lage moderne datasentre har mange interessante teknologiske tilnærminger blitt oppfunnet. Produsenter tilbyr integrerte hyperkonvergerte løsninger, programvaredefinerte nettverk bygges, og til og med datasentre i seg selv blir programvaredefinerte. For å øke effektiviteten til fasilitetene, installerer de ikke bare innovative kjølesystemer, men også DCIM-klasse maskinvare- og programvareløsninger, som tillater å optimere driften av teknisk infrastruktur basert på data fra flere sensorer. Noen innovasjoner holder ikke det de lover. Modulære containerløsninger har for eksempel ikke vært i stand til å erstatte tradisjonelle datasentre laget av betong eller prefabrikkerte metallkonstruksjoner, selv om de brukes aktivt der datakraft må utplasseres raskt. Samtidig blir tradisjonelle datasentre i seg selv modulære, men på et helt annet nivå. Fremgangen i bransjen er veldig rask, men uten teknologiske sprang - innovasjonene vi nevnte dukket først opp på markedet for flere år siden. 2019 vil ikke være et unntak i denne forstand og vil ikke bringe åpenbare gjennombrudd. I den digitale tidsalderen blir selv den mest fantastiske oppfinnelsen raskt en vanlig teknisk løsning.
Kilde: www.habr.com