Tendenze del centro dati: densità di potenza aumentante
Al livello di progettazione del centro dati, una tendenza importante è di migliorare la densità di potenza. In considerazione dei vincoli dello spazio del centro dati, deve funzionare più efficientemente per fare fronte alla richiesta ed al costo crescenti di potere. Ovviamente, investire più risorse in ogni scaffale è una soluzione molto pratica. Tuttavia, oltre ai suoi benefici inerenti, la densità di potenza aumentante inoltre porta alcuni problemi e sfide che devono essere risolti per alcuni operatori di centro dati.
Tendenza di densità di potenza
La densità di potere basso è uguagliata spesso con basso rendimento. Tali risorse importanti dello spazio sono consumate soltanto da così poche risorse dell'attrezzatura dell'IT ed inoltre deve consumare più costi di manutenzione dell'attrezzatura. Il kuglin di Ben, il CFO ed il co-fondatore di colovore, un fornitore d'ospitalità ad alta densità basato Santa Clara, precisa: «Attualmente, gli scaffali spiegati dai clienti dei centri dati tipici sono circa 8-12 chilowatt per scaffale. Sebbene i requisiti di densità di alcuni centri dati siano più alti, il fenomeno di quasi 20 + chilowatt è ancora raro per la maggior parte delle domande intensive di grandi analisi dei dati ed elaborazione. Allo stesso tempo, ci sono centri dati ancora tipici in alcune zone costiere negli Stati Uniti che la struttura è 4 – 5 chilowatt (che è stata riveduta 10 anni fa). »
Nello spazio diretto, il costo di appoggio soltanto della densità di potere basso è molto costoso, perché lo spazio completamente affittato dello scaffale non può essere usato dovuto la mancanza di alimentazione elettrica sufficiente. Sebbene tantissima attrezzatura sia fornita sullo scaffale, la capacità sostenente dell'infrastruttura dello spazio diretto non abbina. «I clienti possono spiegare facilmente 8-10kw per scaffale sulla loro infrastruttura server attuale, ma perché la maggior parte dei centri dati sono destinati per sostenere soltanto 4-5kw, devono implementare la mezza operazione dell'attrezzatura di scaffale attraverso gli scaffali, altrimenti non possono implementare il raffreddamento bene. Ma i clienti hanno pagato l'intero scaffale, anche se usano soltanto le mezze risorse del carico dello scaffale. Ciò è indubbiamente uno spreco. »
Uno dei vincoli più ovvi su densità di potenza è l'infrastruttura di distribuzione. Sia l'alimentazione elettrica fornita dall'utilità che il livello di facilità di sostegno nel centro dati colpiranno la densità di potenza. Per ogni watt di potere fornito dall'utilità, il centro dati deve avere abbastanza aumenta e generatori diesel per mantenere la sua capacità di operazione nel caso di interruzione di corrente. Naturalmente, cablando, le unità di distribuzione di energia (PDUs) ecc forniscono il potere agli scaffali speciali. Kuegelin ha precisato che «la maggior parte dei centri dati non hanno molto potere di fornire le loro facilità, in modo da sperano di ottenere più risorse di potere dalle compagnie elettriche pubbliche e di ampliare la loro infrastruttura del centro (infrastruttura, generatori, attrezzature di distribuzione di energia, ecc. elettrici e meccanici) nel centro dati che costa molti soldi. Di conseguenza, ottenendo più potere e costo sia due variabili importanti per il centro dati. »
Ma forse più bisogno urgente che affronta il centro dati sta raffreddandosi: ogni watt di potere consumato dall'attrezzatura produrrà un watt di cascami di calore, che deve essere rimosso per mantenere la temperatura di funzionamento richiesta dal centro dati. Ciò è inoltre la più grande sfida che le speranze del centro dati di evitare quando non intende disporre inizialmente l'attrezzatura ad un più ad alta densità. «Poichè aumentate la densità al livello dello scaffale di vostro centro dati, i server genereranno inevitabilmente il più calore, così raffreddantesi è necessaria inoltre,» il kuglin ha detto. «L'infrastruttura di raffreddamento è molto costosa, ma la più grande sfida può venire dalla prova di trasformare i vecchi centri dati. La maggior parte di questi vecchi centri dati hanno tetti bassi nella fase di costruzione iniziale. In molti casi, non c'è modo semplice migliorare la densità. Ci sono pochi metodi all'infuori di demolizione, ma è molto difficile per i centri dati, particolarmente quando quando ancora ospita alcuni clienti. »
Purtroppo, per le imprese tradizionali del centro dati, trasformando il loro centro dati in un centro dati con i mezzi più ad alta densità che le loro facilità del centro dati hanno poco potenziale pratico di continuare a ampliare la potenza di calcolo eccetto aspettare il miglioramento portato dalla legge di Moore a semiconduttore. Tuttavia, questo metodo richiede l'acquisto di nuova attrezzatura dell'IT, migliore tecnologia della trasformazione e con il progresso continuo della legge di Moore, l'alta efficienza può essere raggiunta, che può prendere circa una decade. Kuglin precisa quello in questo caso, «ospitare i fornitori può usare soltanto semplicemente “il carico distribuito” o i clienti della forza per usare la loro infrastruttura attraverso lo scaffale mezzo. Tuttavia, questo è ovviamente insostenibile. Finalmente esauriranno lo spazio, il potere e le risorse di raffreddamento come i server client rinfrescano.»
L'infrastruttura consolidata guida per maggior densità di potenza
La promozione ad più ad alta densità può essere riassunta come integrazione a lungo termine dell'infrastruttura: basicamente, imballare più risorse del computer nei più piccoli volumi può essere realizzato con le tendenze relative attuali al centro dati, quale l'adozione della tecnologia di virtualizzazione, dei server della lama e di micro server. L'integrazione infrastruttura della fisica «svolge un ruolo molto positivo nell'efficienza operativa del centro dati,» il kuglin ha detto, «Poiché la dimensione di spiegamento è più piccola, la gestione che l'autorità dei responsabili di IT è più limitata. Quando il numero dei server è ridotto di 30-50%, il risparmio nel potere totale sarà più significativo.»
Questo approccio mira a ridurre il potere totale del centro dati aumentando il potere al livello dello scaffale (ha un beneficio doppio perché inoltre riduce il fabbisogno di raffreddamento). «Infatti, la richiesta di potere di ogni server notevolmente è aumentato, ma globale, il potere totale può essere ridotto perché meno server sono richiesti. Ecco perché i centri dati ad alta densità sono diventato così importanti. Sono la chiave all'integrazione di tutta l'infrastruttura. Gli odierni server possono raggiungere facilmente 500 watt - 1 watt per chilowatt dell'unità dello scaffale! »
La dissipazione di calore ha causato da alta densità
Naturalmente, l'alta efficienza può essere raggiunta con alta densità. Ogni scaffale alloggia altrettanta attrezzatura come possibile, in modo da aiutare il centro dati salvo costo, l'ingombro a pavimento e risolvere i problemi di gestione il più possibile. Ma le buone cose devono essere pesate: in questo caso, causerà i problemi di raffreddamento. Lo spiegamento di densità bassa adotta solitamente il raffreddamento a aria e nella maggior parte delle aree per quanto, con l'aumento di densità di potenza nel centro dati, il raffreddamento a aria diventa proibitivo e costoso.
Rispetto alla fonte di raffreddamento diretta uniformemente distribuita, la soluzione di generazione di calore è più simile a fornire la sorgente puntiforme: la generazione di calore è dovuto il livello di scaffale, di server e perfino di unità di elaborazione. «La capacità d'elaborazione del livello del chip del server sembra aumentare continuamente, ma a un certo momento, avranno bisogno del raffreddamento interno e implementeranno il raffreddamento vicino al server immediatamente per impedire troppo aumento del calore.» Di conseguenza, il raffreddamento a aria per soltanto un punto non può ancora essere abbastanza. Le risorse idriche (o altri liquidi) devono essere usati per fornire la maggior capacità di raffreddamento. Tuttavia, deve sacrificare la parte della capacità di consegna dell'infrastruttura e ci sono alcune difficoltà nel miglioramento dell'implementazione, quale isolamento rigoroso di acqua di raffreddamento dai componenti elettronici dell'attrezzatura.
Lo spiegamento della soluzione di raffreddamento a base d'acqua può causare alcuni problemi, particolarmente per i vecchi centri dati e l'infrastruttura esistente deve essere trasformata. Tuttavia, per le nuove facilità che possono sostenere la densità di potenza aumentante, la soluzione di raffreddamento a base d'acqua può consegnare la capacità di raffreddamento laddove necessaria, piuttosto che appena provando a tenere l'intera stalla della stanza la temperatura è abbastanza bassa assicurare la temperatura di funzionamento globale dello spazio del server. Gli schemi quali il canale caldo/canale freddo possono dare all'aria di raffreddamento una certa stanza per la manovra, ma questo schema inoltre presenta le sue limitazioni. Per concludere, con il miglioramento continuo dei requisiti ad alta densità del centro dati, la tecnologia d'inzuppamento può trasformarsi in in una tecnologia necessaria. Ora alcune società stanno fornendo i prodotti e pacchetti in questo senso comprende il liquido non conduttivo e l'input del liquido di raffreddamento nel telaio del server.
Ritorni ad alta densità
Per i clienti, se sono clienti di servizio o operatori di centro dati diretti, l'alta densità può fornire loro i ritorni importanti e lucrativi in termini di costo complessivo della proprietà (TCO). Kuglin ha detto, «quando una società può consolidare la sua infrastruttura IT ai server virtualizzati della lama, può immediatamente conservare più di 20% - 30% dei suoi costi di gestione e 4-5kw di spiegamento dell'eredità per scaffale. Ciò è in gran parte dovuto il risparmio del costo di potere richiesto per accomodare i server nel gabinetto mensile e la riduzione del costo del collegamento trasversale e dei commutatori superiori dello scaffale.» Per i clienti di servizio e gli operatori di centro dati diretti, questo significa più ulteriormente l'ampliamento dello spazio disponibile degli scaffali attuali, ostentando la difficoltà ed il costo di sviluppo del centro dati nuovo ed i suoi benefici non sono appena riduzioni dei costi dirette.
Per quelle imprese che vogliono mantenere le loro vecchie costruzioni del centro dati o prendere l'itinerario d'ospitalità, con l'aumento dei prezzi dell'energia e la crescita della richiesta di servizio dell'IT, devono migliorare l'efficienza e risparmiare lo spazio dello scaffale e di messa a terra. Di conseguenza, l'implementazione di potere ad alta densità nei centri dati è una tendenza importante, ma è inoltre una sfida: l'imballaggio della più capacità negli scaffali deve essere costruito l'attrezzatura di distribuzione di energia, l'infrastruttura di sostegno e la capacità di raffreddamento inoltre deve fornire il supporto pertinente di spiegamento per mantenere la temperatura di funzionamento della gestione. Sebbene il metodo di liquido refrigerante non possa essere una tendenza più comune attualmente, diventerà per quanto il metodo di raffreddamento a aria diventi gradualmente più comune meno pratico ed accessibile nell'ambiente ad alta densità. Tuttavia, se dall'eccessivo raffreddamento a aria a quanto tempo fa la presa refrigerante di liquidi di metodo e la densità di potenza del centro dati continuerà indubbiamente ad aumentare, come le imprese stanno provando a massimizzare le loro risorse.