Veri merkezi trendleri: artan güç yoğunluğu
Veri merkezi tasarım düzeyinde, güç yoğunluğunu iyileştirmek önemli bir eğilimdir.Veri merkezinin alan kısıtlamaları göz önüne alındığında, artan güç talebi ve maliyeti ile başa çıkmak için daha verimli çalışması gerekiyor.Açıkçası, her rafa daha fazla kaynak yatırmak çok pratik bir çözümdür.Bununla birlikte, artan güç yoğunluğu, kendine özgü faydalarına ek olarak, bazı veri merkezi operatörleri için çözülmesi gereken bazı sorunları ve zorlukları da beraberinde getirmektedir.
Güç yoğunluğu eğilimi
Düşük güç yoğunluğu genellikle düşük verimlilikle eşittir.Bu tür değerli alan kaynakları yalnızca çok az sayıda BT ekipman kaynağı tarafından tüketilir ve ayrıca daha fazla ekipman bakım maliyeti tüketmesi gerekir.Santa Clara merkezli yüksek yoğunluklu barındırma sağlayıcısı colovore'un CFO'su ve kurucu ortağı Ben kuglin şunları söylüyor: "Şu anda, tipik veri merkezlerinin müşterileri tarafından dağıtılan raflar, raf başına yaklaşık 8-12 kW. Yoğunluk gereksinimlerine rağmen bazı veri merkezlerinden daha yüksektir, büyük veri analizi ve işleme için en yoğun uygulamalar için yaklaşık 20 + kW fenomeni hala nadirdir.Aynı zamanda, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki bazı kıyı bölgelerinde hala tipik veri merkezleri vardır. 4 – 5 kW (10 yıl önce revize edildi). "
Yönetilen alanda, yalnızca düşük güç yoğunluğunu desteklemenin maliyeti çok pahalıdır, çünkü tam olarak kiralanan raf alanı, yeterli güç kaynağının olmaması nedeniyle kullanılamayabilir.Rafta çok sayıda ekipman bulunmasına rağmen, yönetilen alanın altyapıyı destekleme kapasitesi uyuşmamaktadır."Müşteriler mevcut sunucu altyapılarında raf başına 8-10 kw'ı kolayca dağıtabilir, ancak çoğu veri merkezi yalnızca 4-5 kw'ı destekleyecek şekilde tasarlandığından, raflar arasında yarım raf ekipmanı çalıştırması gerekir, aksi takdirde soğutmayı iyi uygulayamazlar. Ancak müşteriler yalnızca yarım raf Yük kaynaklarını kullanmalarına rağmen tüm raf için para ödediler. Bu kuşkusuz bir israf. "
Güç yoğunluğu üzerindeki en belirgin kısıtlamalardan biri dağıtım altyapısıdır.Hem şebeke tarafından sağlanan güç kaynağı hem de veri merkezindeki yedekleme tesislerinin seviyesi güç yoğunluğunu etkileyecektir.Şebeke tarafından sağlanan her bir watt güç için, veri merkezi, elektrik kesintisi durumunda çalışma kapasitesini sürdürmek için yeterli ups ve dizel jeneratöre sahip olmalıdır.Elbette Kablolama, güç dağıtım üniteleri (PDU'lar) vb. özel raflara güç sağlar.Kuegelin, "Çoğu veri merkezinin tesislerini beslemek için fazla gücü olmadığını, bu nedenle kamu elektrik şirketlerinden daha fazla güç kaynağı almayı ve çekirdek altyapılarını (Elektrik ve mekanik altyapı, jeneratörler, güç dağıtım ekipmanları vb.) veri merkezinde çok paraya mal olur. Bu nedenle daha fazla güç ve maliyet elde etmek veri merkezi için iki önemli değişkendir."
Ancak belki de veri merkezinin karşı karşıya olduğu daha acil ihtiyaç soğutmadır: Ekipman tarafından tüketilen her watt güç, veri merkezinin ihtiyaç duyduğu çalışma sıcaklığını korumak için çıkarılması gereken bir watt atık ısı üretecektir.Bu aynı zamanda veri merkezinin, ekipmanı ilk başta daha yüksek bir yoğunluğa yerleştirmeyi düşünmediğinde kaçınmayı umduğu en büyük zorluktur.Kuglin, "Veri merkezinizin raf düzeyinde yoğunluğunu artırdıkça, sunucular kaçınılmaz olarak daha fazla ısı üretecek, bu nedenle daha fazla soğutma gerekli" dedi."Soğutma altyapısı çok pahalıdır, ancak en büyük zorluk eski veri merkezlerini dönüştürmeye çalışmaktan gelebilir. Bu eski veri merkezlerinin çoğu, inşaatın ilk aşamasında alçak çatılara sahiptir. Çoğu durumda, yoğunluğu iyileştirmenin basit bir yolu yoktur. Yıkım dışında birkaç yöntem var, ancak veri merkezleri için çok zor, özellikle de hala bazı müşterileri barındırdığında. "
Ne yazık ki, geleneksel veri merkezi kuruluşları için, veri merkezlerini daha yüksek yoğunluklu bir veri merkezine dönüştürmek, veri merkezi tesislerinin yarı iletken Moore yasasının getirdiği iyileştirmeyi beklemek dışında bilgi işlem gücünü genişletmeye devam etmek için çok az pratik potansiyele sahip olduğu anlamına gelir.Bununla birlikte, bu yöntem yeni BT ekipmanı, daha iyi süreç teknolojisi satın almayı gerektirir ve Moore yasasının sürekli ilerlemesiyle, yaklaşık on yıl sürebilen daha yüksek verimlilik elde edilebilir.Kuglin, bu durumda, "Barındırma sağlayıcıları yalnızca 'dağıtılmış yükü' kullanabilir veya müşterileri altyapılarını yarım rafta kullanmaya zorlayabilir. Ancak bu açıkça sürdürülemez. Sonunda alan, güç ve soğutma kaynakları tükenecek. istemci sunucuları yenilenirken."
Konsolide altyapı daha fazla güç yoğunluğu sağlar
Daha yüksek yoğunluğa terfi, uzun vadeli altyapı entegrasyonu olarak özetlenebilir: temel olarak, daha fazla bilgisayar kaynağının daha küçük hacimlere paketlenmesi, sanallaştırma teknolojisinin benimsenmesi, blade sunucular ve mikro sunucular gibi veri merkezindeki mevcut eğilimler aracılığıyla gerçekleştirilebilir.Altyapı entegrasyonu "veri merkezinin operasyonel verimliliğinde çok olumlu bir rol oynuyor" diyen Kuglin, "Fiziksel boyutun dağıtımının daha küçük olması nedeniyle BT yöneticilerinin yönetim yetkisi daha sınırlıdır. Sunucu sayısı %30-50 oranında azaltıldığında toplam güçteki tasarruf daha anlamlı olacaktır."
Bu yaklaşım, raf düzeyinde gücü artırarak veri merkezinin toplam gücünü azaltmayı amaçlar (aynı zamanda soğutma gereksinimlerini de azalttığı için ikili bir faydası vardır)."Aslında, her sunucunun güç talebi büyük ölçüde arttı, ancak genel olarak, daha az sunucu gerektiğinden toplam güç azaltılabilir. Bu nedenle yüksek yoğunluklu veri merkezleri çok önemli hale geldi. Tüm altyapı. Bugünün sunucuları, raf birimi Kilowatt başına 500 watt'tan 1 watt'a kolayca ulaşabilir! "
Yüksek yoğunluğun neden olduğu ısı dağılımı
Tabii ki, yüksek yoğunluk ile daha yüksek verim elde edilebilir.Her raf, veri merkezinin maliyetten ve yerden tasarruf etmesine ve yönetim sorunlarını mümkün olduğunca çözmesine yardımcı olmak için mümkün olduğunca çok ekipman barındırır.Ancak iyi şeylerin tartılması gerekir: bu durumda soğutma sorunlarına neden olur.Düşük yoğunluklu dağıtım genellikle hava soğutmayı benimser ve çoğu alanda, ancak veri merkezindeki güç yoğunluğunun artmasıyla hava soğutması engelleyici ve pahalı hale gelir.
Eşit dağıtılmış doğrudan soğutma kaynağı ile karşılaştırıldığında, ısı üretimi çözümü nokta kaynağı sağlamaya daha benzer: ısı üretimi raf, sunucu ve hatta işlemci seviyesinden kaynaklanmaktadır."Sunucu yonga seviyesinin işlem kapasitesi sürekli artıyor gibi görünüyor, ancak bir süre sonra çok fazla ısı artışını önlemek için dahili soğutmaya ihtiyaç duyacaklar ve sunucunun yakınında hemen soğutma uygulayacaklar."Bu nedenle, sadece bir nokta için hava soğutması yine de yeterli olmayabilir.Daha fazla soğutma kapasitesi sağlamak için su kaynakları (veya diğer sıvılar) kullanılmalıdır.Ancak, altyapı dağıtım kapasitesinin bir kısmını feda etmesi gerekiyor ve uygulamanın iyileştirilmesinde, soğutma suyunun ekipmanın elektronik bileşenlerinden katı bir şekilde izole edilmesi gibi bazı zorluklar var.
Su bazlı bir soğutma çözümü kullanmak, özellikle eski veri merkezleri için bazı sorunlara neden olabilir ve mevcut altyapının dönüştürülmesi gerekir.Bununla birlikte, artan güç yoğunluğunu destekleyebilen yeni tesisler için, su bazlı soğutma çözümü, tüm odayı sabit tutmaya çalışmak yerine, soğutma kapasitesini ihtiyaç duyulan her yerde sağlayabilir. Sıcaklık, sunucunun genel çalışma sıcaklığını sağlamaya yetecek kadar düşüktür. Uzay.Sıcak kanal / soğuk kanal gibi şemalar, soğutma havasına biraz manevra alanı verebilir, ancak bu şemanın da sınırlamaları vardır.Son olarak, veri merkezinin yüksek yoğunluklu gereksinimlerinin sürekli iyileştirilmesiyle, ıslatma teknolojisi gerekli bir teknoloji haline gelebilir.Artık bazı firmalar bu konuda ürün ve paketler sağlıyor. İletken olmayan akışkanları ve sunucu kasasına soğutma akışkanı girişini içeriyor.
Yüksek yoğunluklu dönüşler
İster yönetilen hizmet müşterileri ister veri merkezi operatörleri olsun, müşteriler için yüksek yoğunluk, onlara toplam sahip olma maliyeti (TCO) açısından önemli ve kazançlı getiriler sağlayabilir.Kuglin, "Bir şirket BT altyapısını sanallaştırılmış blade sunucularla birleştirebildiğinde, işletim maliyetlerinden anında %20 ila %30'dan fazla ve raf başına 4-5kw eski dağıtımdan tasarruf edebilir. Bu büyük ölçüde, sunucuları aylık kabine yerleştirmek için gereken güç maliyeti ve çapraz bağlantı ve üst raf anahtarlarının maliyetinin düşürülmesi."Yönetilen hizmet müşterileri ve veri merkezi operatörleri için bu, mevcut rafların kullanılabilir alanını daha da genişletmek, yeni bir veri merkezi inşa etmenin zahmetini ve maliyetini göstermek anlamına gelir ve faydaları yalnızca doğrudan maliyet tasarrufu değildir.
Enerji fiyatlarının artması ve BT hizmeti talebinin artmasıyla birlikte eski veri merkezi binalarını korumak veya barındırma yoluna gitmek isteyen kuruluşlar için verimliliği artırmaları ve yerden ve raf alanından tasarruf etmeleri gerekiyor.Bu nedenle, veri merkezlerinde yüksek yoğunluklu gücün uygulanması büyük bir eğilimdir, ancak aynı zamanda bir zorluktur: raflara daha fazla kapasite paketlemek inşa edilmelidir Güç dağıtım ekipmanı, yedekleme altyapısı ve soğutma kapasitesinin de ilgili dağıtım desteği sağlaması gerekir yönetim çalışma sıcaklığını korumak için.Soğutucu yöntemi şu anda daha yaygın bir eğilim olmasa da, hava soğutma yöntemi giderek daha az pratik ve yüksek yoğunluklu ortamlarda daha az maliyetli hale geldikçe daha yaygın hale gelecektir.Ancak aşırı hava soğutmadan sıvı soğutma yönteminin ne kadar sürdüğüne ve işletmelerin kaynaklarını maksimize etmeye çalıştıkları için veri merkezinin güç yoğunluğu şüphesiz yükselmeye devam edecek.