A construção de data centers é considerada uma das indústrias de crescimento mais rápido. O progresso nesta área é colossal, mas é uma grande questão se alguma solução tecnológica inovadora aparecerá no mercado num futuro próximo. Hoje tentaremos considerar as principais tendências inovadoras no desenvolvimento da construção global de data centers para respondê-la.
Curso sobre Hiperescala
O desenvolvimento da tecnologia da informação levou à necessidade de construir data centers muito grandes. Basicamente, a infraestrutura em hiperescala é necessária para provedores de serviços em nuvem e redes sociais: Amazon, Microsoft, IBM, Google e outros grandes players. Em abril de 2017 no mundo Existem 320 desses data centers e, em dezembro, já eram 390. Até 2020, o número de data centers em hiperescala deverá crescer para 500, de acordo com as previsões dos especialistas da Synergy Research. A maioria destes centros de dados está localizada nos Estados Unidos, e esta tendência ainda continua, apesar do rápido ritmo de construção na região Ásia-Pacífico, Analistas de sistemas Cisco.
Todos os data centers de hiperescala são corporativos e não alugam espaço em rack. Eles são usados para criar nuvens públicas relacionadas à Internet das coisas e tecnologias e serviços de inteligência artificial, bem como em outros nichos onde é necessário o processamento de grandes volumes de dados. Os proprietários estão experimentando ativamente o aumento da densidade de potência por rack, servidores bare-metal, refrigeração líquida, aumento da temperatura em salas de computadores e uma variedade de soluções especializadas. Dada a crescente popularidade dos serviços em nuvem, a Hyperscale se tornará o principal impulsionador do crescimento da indústria no futuro próximo: aqui podemos esperar o surgimento de soluções tecnológicas interessantes dos principais fabricantes de equipamentos de TI e sistemas de engenharia.
Computação de borda
Outra tendência notável é exatamente o oposto: nos últimos anos, foi construído um grande número de micro data centers. De acordo com as previsões da Research and Markets, este mercado de US$ 2 bilhões em 2017 para US$ 8 bilhões em 2022. Isto está associado ao desenvolvimento da Internet das Coisas e da Internet das Coisas Industrial. Grandes data centers estão localizados muito longe dos sistemas de automação de processos locais. Eles realizam tarefas que não exigem leituras de cada um dos milhões de sensores. É melhor realizar o processamento primário dos dados onde eles são gerados e só então enviar informações úteis por longas rotas até a nuvem. Para denotar esse fenômeno, um termo especial foi cunhado - edge computing. Em nossa opinião, esta é a segunda tendência mais importante no desenvolvimento da construção de data centers, o que leva ao surgimento de produtos inovadores no mercado.
Batalha pela PUE
Os grandes data centers consomem enormes quantidades de eletricidade e geram calor que deve ser recuperado de alguma forma. Os sistemas de refrigeração tradicionais representam até 40% do consumo de energia de uma instalação e, na luta para reduzir os custos de energia, os compressores de refrigeração são considerados o principal inimigo. Soluções que permitem recusar total ou parcialmente seu uso estão ganhando popularidade. resfriamento livre. No esquema clássico, os sistemas de resfriamento são usados com água ou soluções aquosas de álcoois poli-hídricos (glicóis) como refrigerante. Durante a estação fria, a unidade compressora-condensadora do chiller não liga, o que reduz significativamente os custos de energia. Soluções mais interessantes são baseadas em um circuito ar-ar de circuito duplo com ou sem trocadores de calor rotativos e uma seção de resfriamento adiabática. Também estão sendo realizados experimentos com resfriamento direto com ar externo, mas essas soluções dificilmente podem ser chamadas de inovadoras. Tal como os sistemas clássicos, envolvem o arrefecimento do ar de equipamentos de TI, e o limite tecnológico da eficiência de tal esquema foi quase alcançado.
Reduções adicionais no PUE (a relação entre o consumo total de energia e o consumo de energia dos equipamentos de TI) virão de esquemas de refrigeração líquida que estão ganhando popularidade. Aqui vale relembrar aquele lançado pela Microsoft para criar data centers subaquáticos modulares, bem como o conceito de data centers flutuantes do Google. As ideias dos gigantes da tecnologia ainda estão longe da implementação industrial, mas sistemas de refrigeração líquida menos fantásticos já estão funcionando em vários objetos, desde supercomputadores Top500 até microdata centers.
Durante o resfriamento por contato, são instalados dissipadores de calor especiais no equipamento, por dentro dos quais circula líquido. Os sistemas de resfriamento por imersão usam um fluido de trabalho dielétrico (geralmente óleo mineral) e podem ser projetados como um recipiente selado comum ou como caixas individuais para módulos de computação. Os sistemas de ebulição (duas fases) à primeira vista são semelhantes aos sistemas submersíveis. Eles também usam líquidos dielétricos em contato com a eletrônica, mas há uma diferença fundamental - o fluido de trabalho começa a ferver a temperaturas de cerca de 34 °C (ou um pouco mais). Pelo curso de física sabemos que o processo ocorre com a absorção de energia, a temperatura para de subir e com maior aquecimento o líquido evapora, ou seja, ocorre uma transição de fase. Na parte superior do recipiente lacrado, os vapores entram em contato com o radiador e se condensam, e as gotas retornam ao reservatório comum. Os sistemas de refrigeração líquida podem atingir valores fantásticos de PUE (em torno de 1,03), mas exigem modificações sérias nos equipamentos de computação e cooperação entre os fabricantes. Hoje são considerados os mais inovadores e promissores.
Resultados de
Para criar data centers modernos, muitas abordagens tecnológicas interessantes foram inventadas. Os fabricantes estão oferecendo soluções hiperconvergentes integradas, redes definidas por software estão sendo construídas e até mesmo os próprios data centers estão se tornando definidos por software. Para aumentar a eficiência das instalações, instalam não só sistemas de refrigeração inovadores, mas também soluções de hardware e software de classe DCIM, que permitem otimizar o funcionamento da infraestrutura de engenharia com base em dados de múltiplos sensores. Algumas inovações não cumprem o que prometem. As soluções de contentores modulares, por exemplo, não foram capazes de substituir os centros de dados tradicionais feitos de betão ou estruturas metálicas pré-fabricadas, embora sejam ativamente utilizadas onde o poder de computação precisa de ser implementado rapidamente. Ao mesmo tempo, os próprios data centers tradicionais tornam-se modulares, mas em um nível completamente diferente. O progresso na indústria é muito rápido, embora sem saltos tecnológicos – as inovações que mencionamos apareceram pela primeira vez no mercado há vários anos. 2019 não será uma exceção neste sentido e não trará avanços evidentes. Na era digital, até a invenção mais fantástica rapidamente se torna uma solução técnica comum.
Fonte: habr.com
