Gradnja podatkovnih centrov velja za eno najhitreje rastočih panog. Napredek na tem področju je gromozanski, a ali se bodo v bližnji prihodnosti na trgu pojavile kakšne prebojne tehnološke rešitve, je veliko vprašanje. Danes bomo poskušali razmisliti o glavnih inovativnih trendih v razvoju globalne gradnje podatkovnih centrov, da bi odgovorili nanj.
Tečaj o Hyperscale
Razvoj informacijske tehnologije je povzročil potrebo po izgradnji zelo velikih podatkovnih centrov. V bistvu hiperscale infrastrukturo potrebujejo ponudniki storitev v oblaku in družbena omrežja: Amazon, Microsoft, IBM, Google in drugi veliki igralci. Aprila 2017 v svetu Takšnih podatkovnih centrov je 320, decembra jih je bilo že 390. Do leta 2020 naj bi število hiperrazširjenih podatkovnih centrov po napovedih strokovnjakov Synergy Research naraslo na 500. Večina teh podatkovnih centrov se nahaja v ZDA in ta trend se še vedno nadaljuje, kljub hitri gradnji v azijsko-pacifiški regiji, Analitiki Cisco Systems.
Vsi hiperscale podatkovni centri so korporativni in ne oddajajo prostora v stojalih. Uporabljajo se za ustvarjanje javnih oblakov, povezanih z internetom stvari in tehnologijami umetne inteligence, storitvami, pa tudi v drugih nišah, kjer je potrebna obdelava ogromnih količin podatkov. Lastniki aktivno eksperimentirajo s povečanjem gostote moči na omaro, golimi strežniki, tekočinskim hlajenjem, zvišanjem temperature v računalniških sobah in različnimi specializiranimi rešitvami. Glede na vse večjo priljubljenost storitev v oblaku bo Hyperscale v bližnji prihodnosti postal glavno gonilo rasti industrije: tukaj lahko pričakujete nastanek zanimivih tehnoloških rešitev vodilnih proizvajalcev IT opreme in inženirskih sistemov.
Robno računalništvo
Drug opazen trend je ravno nasproten: v zadnjih letih se je zgradilo ogromno mikro podatkovnih centrov. Po napovedih raziskav in trgov ta trg z 2 milijard dolarjev leta 2017 na 8 milijard dolarjev do leta 2022. To je povezano z razvojem interneta stvari in industrijskega interneta stvari. Veliki podatkovni centri se nahajajo predaleč od sistemov za avtomatizacijo procesov na lokaciji. Opravljajo naloge, ki ne zahtevajo odčitavanja z vsakega od milijonov senzorjev. Primarno obdelavo podatkov je najbolje izvesti tam, kjer nastanejo, in šele nato pošiljati koristne informacije po dolgih poteh v oblak. Za označevanje tega pojava je bil skovan poseben izraz – robno računalništvo. Po našem mnenju je to drugi najpomembnejši trend v razvoju izgradnje podatkovnih centrov, ki vodi v pojav inovativnih izdelkov na trgu.
Bitka za PUE
Veliki podatkovni centri porabljajo ogromne količine električne energije in proizvajajo toploto, ki jo je treba nekako pridobiti. Klasični hladilni sistemi predstavljajo do 40 % porabe energije v objektu, v boju za znižanje stroškov energije pa za glavnega sovražnika veljajo hladilni kompresorji. Rešitve, ki vam omogočajo, da v celoti ali delno zavrnete njihovo uporabo, postajajo vse bolj priljubljene. prosto hlajenje. V klasični shemi se uporabljajo hladilni sistemi z vodo ali vodnimi raztopinami polihidričnih alkoholov (glikolov) kot hladilno tekočino. V hladni sezoni se kompresorsko-kondenzacijska enota hladilnika ne vklopi, kar bistveno zmanjša stroške energije. Zanimivejše rešitve temeljijo na dvokrožnem krogu zrak-zrak z ali brez rotacijskih izmenjevalnikov toplote in adiabatnega hladilnega dela. Poizkusi potekajo tudi z neposrednim hlajenjem z zunanjim zrakom, vendar te rešitve težko imenujemo inovativne. Tako kot klasični sistemi vključujejo zračno hlajenje IT opreme, tehnološka meja učinkovitosti takšne sheme pa je že skoraj dosežena.
Nadaljnje zmanjšanje PUE (razmerje med skupno porabo energije in porabo energije opreme IT) bo izhajalo iz shem tekočega hlajenja, ki postajajo priljubljene. Tukaj velja spomniti na tisto, ki jo je lansiral Microsoft ustvariti modularne podvodne podatkovne centre, kot tudi Googlov koncept plavajočih podatkovnih centrov. Zamisli tehnoloških velikanov so še daleč od industrijske implementacije, a manj fantastični sistemi za hlajenje s tekočino že delujejo na različnih objektih od superračunalnikov Top500 do mikropodatkovnih centrov.
Med kontaktnim hlajenjem so v opremi nameščeni posebni hladilni odvodi, znotraj katerih kroži tekočina. Potopni hladilni sistemi uporabljajo dielektrično delovno tekočino (običajno mineralno olje) in se lahko izvajajo bodisi kot skupna zaprta posoda ali kot posamezna ohišja za računalniške module. Vrelni (dvofazni) sistemi so na prvi pogled podobni potopnim sistemom. Uporabljajo tudi dielektrične tekočine v stiku z elektroniko, vendar obstaja bistvena razlika - delovna tekočina začne vreti pri temperaturah okoli 34 °C (ali nekoliko višjih). Iz tečaja fizike vemo, da se proces zgodi z absorpcijo energije, temperatura preneha naraščati in z nadaljnjim segrevanjem tekočina izhlapi, to je fazni prehod. Na vrhu zaprte posode hlapi pridejo v stik z radiatorjem in kondenzirajo, kapljice pa se vrnejo v skupni rezervoar. Sistemi za tekoče hlajenje lahko dosežejo fantastične vrednosti PUE (okoli 1,03), vendar zahtevajo resne spremembe računalniške opreme in sodelovanje med proizvajalci. Danes veljajo za najbolj inovativne in obetavne.
Rezultati
Za ustvarjanje sodobnih podatkovnih centrov je bilo izumljenih veliko zanimivih tehnoloških pristopov. Proizvajalci ponujajo integrirane hiperkonvergirane rešitve, gradijo se programsko definirana omrežja in tudi sami podatkovni centri postajajo programsko definirani. Za povečanje učinkovitosti objektov vgrajujejo ne le inovativne hladilne sisteme, temveč tudi strojne in programske rešitve razreda DCIM, ki omogočajo optimizacijo delovanja inženirske infrastrukture na podlagi podatkov več senzorjev. Nekatere inovacije ne izpolnjujejo svojih obljub. Modularne kontejnerske rešitve na primer niso mogle nadomestiti tradicionalnih podatkovnih centrov iz betona ali montažnih kovinskih konstrukcij, čeprav se aktivno uporabljajo tam, kjer je treba hitro uporabiti računalniško moč. Ob tem tradicionalni podatkovni centri sami postanejo modularni, vendar na povsem drugi ravni. Napredek v industriji je zelo hiter, čeprav brez tehnoloških preskokov – novosti, ki smo jih omenili, so se na trgu prvič pojavile že pred nekaj leti. Leto 2019 v tem smislu ne bo izjema in ne bo prineslo očitnih prebojev. V digitalni dobi tudi najbolj fantastičen izum hitro postane običajna tehnična rešitev.
Vir: www.habr.com