Tren pusat data: meningkatkan kepadatan daya

January 14, 2020
berita perusahaan terbaru tentang [#varname#]

Tren pusat data: meningkatkan kepadatan daya


Pada tingkat desain pusat data, tren penting adalah meningkatkan kepadatan daya.Mengingat keterbatasan ruang dari pusat data, pusat data perlu beroperasi lebih efisien untuk mengatasi permintaan daya dan biaya yang meningkat.Jelas, menginvestasikan lebih banyak sumber daya di setiap rak adalah solusi yang sangat praktis.Namun, selain manfaat yang melekat, peningkatan kepadatan daya juga membawa beberapa masalah dan tantangan yang harus dipecahkan oleh beberapa operator pusat data.


Tren pusat data: meningkatkan kepadatan daya


Tren kepadatan daya


Kepadatan daya yang rendah sering disamakan dengan efisiensi yang rendah.Sumber daya ruang yang berharga seperti itu hanya dikonsumsi oleh sedikit sumber daya peralatan TI, dan juga perlu menghabiskan lebih banyak biaya pemeliharaan peralatan.Ben kuglin, CFO dan salah satu pendiri colovore, penyedia hosting kepadatan tinggi yang berbasis di Santa Clara, menunjukkan: "Saat ini, rak yang digunakan oleh pelanggan pusat data biasa sekitar 8-12 kW per rak. Meskipun persyaratan kepadatan dari beberapa pusat data yang lebih tinggi, fenomena hampir 20 + kW masih jarang untuk aplikasi yang paling intensif untuk analisis dan pemrosesan data besar.Pada saat yang sama, masih ada pusat data yang khas di beberapa wilayah pesisir di Amerika Serikat. 4 – 5 kW (yang direvisi 10 tahun yang lalu)."
Di ruang yang dikelola, biaya untuk mendukung hanya kepadatan daya yang rendah sangat mahal, karena ruang rak yang disewa penuh tidak dapat digunakan karena kurangnya pasokan daya yang memadai.Meskipun sejumlah besar peralatan dilengkapi di rak, kapasitas pendukung infrastruktur ruang yang dikelola tidak sesuai."Pelanggan dapat dengan mudah menggunakan 8-10kw per rak pada infrastruktur server mereka yang ada, tetapi karena sebagian besar pusat data dirancang untuk hanya mendukung 4-5kw, mereka harus menerapkan operasi peralatan setengah rak di seluruh rak, jika tidak, mereka tidak dapat menerapkan pendinginan dengan baik. Tetapi pelanggan telah membayar untuk seluruh rak, meskipun mereka hanya menggunakan sumber daya beban setengah rak. Ini tidak diragukan lagi pemborosan. "


Salah satu kendala yang paling jelas pada kepadatan daya adalah infrastruktur distribusi.Baik catu daya yang disediakan oleh utilitas maupun tingkat fasilitas cadangan di pusat data akan mempengaruhi kepadatan daya.Untuk setiap watt daya yang disediakan oleh utilitas, pusat data harus memiliki cukup up dan generator diesel untuk mempertahankan kapasitas operasinya jika terjadi kegagalan daya.Tentu saja, Pengkabelan, unit distribusi daya (PDU) dan sebagainya menyediakan daya ke rak khusus.Kuegelin menunjukkan bahwa "sebagian besar pusat data tidak memiliki banyak daya untuk memasok fasilitas mereka, sehingga mereka berharap untuk memperoleh lebih banyak sumber daya dari perusahaan listrik publik dan memperluas infrastruktur inti mereka (infrastruktur listrik dan mekanik, generator, peralatan distribusi daya, dll.) di pusat data Memerlukan banyak uang. Oleh karena itu, mendapatkan lebih banyak daya dan biaya adalah dua variabel penting untuk pusat data. "


Tapi mungkin kebutuhan yang lebih mendesak yang dihadapi pusat data adalah pendinginan: setiap watt daya yang dikonsumsi oleh peralatan akan menghasilkan satu watt panas buangan, yang harus dihilangkan untuk mempertahankan suhu operasi yang dibutuhkan oleh pusat data.Ini juga merupakan tantangan terbesar yang ingin dihindari oleh pusat data ketika tidak bermaksud menempatkan peralatan pada kepadatan yang lebih tinggi pada awalnya."Saat Anda meningkatkan kepadatan di tingkat rak pusat data Anda, server pasti akan menghasilkan lebih banyak panas, jadi lebih banyak pendinginan juga diperlukan," kata kuglin."Pendinginan infrastruktur sangat mahal, tetapi tantangan terbesar mungkin datang dari mencoba mengubah pusat data lama. Sebagian besar pusat data lama ini memiliki atap rendah pada tahap awal konstruksi. Dalam banyak kasus, tidak ada cara sederhana untuk meningkatkan kepadatan. . Ada beberapa metode selain pembongkaran, tetapi sangat sulit untuk pusat data, terutama ketika masih menampung beberapa pelanggan. "


Sayangnya, untuk perusahaan pusat data tradisional, mengubah pusat data mereka menjadi pusat data dengan kepadatan lebih tinggi berarti bahwa fasilitas pusat data mereka memiliki sedikit potensi praktis untuk terus memperluas daya komputasi kecuali menunggu peningkatan yang dibawa oleh hukum semikonduktor Moore.Namun, metode ini memerlukan pembelian peralatan TI baru, teknologi proses yang lebih baik, dan Dengan kemajuan terus-menerus dari hukum Moore, efisiensi yang lebih tinggi dapat dicapai, yang mungkin memakan waktu sekitar satu dekade.Kuglin menunjukkan bahwa dalam kasus ini, "Penyedia hosting hanya dapat menggunakan 'beban terdistribusi' atau memaksa pelanggan untuk menggunakan infrastruktur mereka di setengah rak. Namun, ini jelas tidak berkelanjutan. Mereka pada akhirnya akan kehabisan ruang, daya, dan sumber daya pendingin. saat server klien disegarkan."
Infrastruktur terkonsolidasi mendorong kepadatan daya yang lebih besar


Promosi ke kepadatan yang lebih tinggi dapat diringkas sebagai integrasi infrastruktur jangka panjang: pada dasarnya, mengemas lebih banyak sumber daya komputer ke dalam volume yang lebih kecil dapat diwujudkan melalui tren yang ada di pusat data, seperti adopsi teknologi virtualisasi, server blade, dan server mikro.Integrasi infrastruktur "memainkan peran yang sangat positif dalam efisiensi operasional pusat data," kata kuglin, "Karena ukuran fisik penyebarannya lebih kecil, otoritas manajemen manajer TI lebih terbatas. Ketika jumlah server dibatasi. dikurangi 30-50%, penghematan daya total akan lebih berarti."


Pendekatan ini bertujuan untuk mengurangi daya total pusat data dengan meningkatkan daya di tingkat rak (memiliki manfaat ganda karena juga mengurangi kebutuhan pendinginan)."Sebenarnya, permintaan daya setiap server telah sangat meningkat, tetapi secara keseluruhan, daya total dapat dikurangi karena lebih sedikit server yang dibutuhkan. Inilah sebabnya mengapa pusat data dengan kepadatan tinggi menjadi sangat penting. Mereka adalah kunci integrasi dari semua infrastruktur. Server masa kini dapat dengan mudah mencapai 500 watt hingga 1 watt per unit rak Kilowatt!”


Disipasi panas yang disebabkan oleh kepadatan tinggi


Tentu saja, efisiensi yang lebih tinggi dapat dicapai melalui kepadatan tinggi.Setiap rak menampung sebanyak mungkin peralatan, untuk membantu pusat data menghemat biaya, ruang lantai, dan memecahkan masalah manajemen sebanyak mungkin.Tetapi hal-hal baik perlu ditimbang: dalam hal ini, itu akan menyebabkan masalah pendinginan.Penyebaran kepadatan rendah biasanya mengadopsi pendinginan udara, dan di sebagian besar wilayah Namun, dengan peningkatan kepadatan daya di pusat data, pendinginan udara menjadi penghalang dan mahal.
Dibandingkan dengan sumber pendinginan langsung yang didistribusikan secara merata, solusi pembangkitan panas lebih mirip dengan menyediakan sumber titik: pembangkitan panas disebabkan oleh tingkat rak, server, dan bahkan prosesor."Kapasitas pemrosesan tingkat chip server tampaknya terus meningkat, tetapi pada suatu saat, mereka akan membutuhkan pendinginan internal dan segera menerapkan pendinginan di dekat server untuk mencegah peningkatan panas yang terlalu banyak."Oleh karena itu, pendinginan udara untuk satu titik saja mungkin masih belum cukup.Sumber daya air (atau cairan lain) perlu digunakan untuk menyediakan kapasitas pendinginan yang lebih besar.Namun, perlu mengorbankan sebagian dari kapasitas pengiriman infrastruktur, dan ada beberapa kesulitan dalam meningkatkan implementasi, seperti isolasi ketat air pendingin dari komponen elektronik peralatan.
Menyebarkan solusi pendinginan berbasis air dapat menyebabkan beberapa masalah, terutama untuk pusat data lama, dan infrastruktur yang ada harus diubah.Namun, untuk fasilitas baru yang dapat mendukung peningkatan densitas daya, solusi pendinginan berbasis air dapat memberikan kapasitas pendinginan di mana pun dibutuhkan, daripada hanya berusaha menjaga seluruh ruangan tetap stabil. Suhu cukup rendah untuk memastikan suhu operasi server secara keseluruhan. ruang angkasa.Skema seperti saluran panas / saluran dingin dapat memberikan ruang bagi udara pendingin untuk bermanuver, tetapi skema ini juga memiliki keterbatasan.Akhirnya, dengan peningkatan terus-menerus dari persyaratan kepadatan tinggi dari pusat data, teknologi perendaman dapat menjadi teknologi yang diperlukan.Sekarang beberapa perusahaan menyediakan produk dan paket dalam hal ini. Ini termasuk cairan non-konduktif dan input cairan pendingin ke dalam sasis server.
Pengembalian kepadatan tinggi
Untuk pelanggan, apakah mereka adalah pelanggan layanan terkelola atau operator pusat data, kepadatan tinggi dapat memberi mereka pengembalian yang penting dan menguntungkan dalam hal total biaya kepemilikan (TCO).Kuglin mengatakan, "Ketika sebuah perusahaan dapat mengkonsolidasikan infrastruktur TI ke server blade virtual, perusahaan dapat segera menghemat lebih dari 20% hingga 30% dari biaya operasinya dan 4-5kw penyebaran warisan per rak. Hal ini sebagian besar disebabkan oleh penghematan biaya daya yang diperlukan untuk mengakomodasi server di kabinet bulanan dan pengurangan biaya sambungan silang dan sakelar rak atas."Untuk pelanggan layanan terkelola dan operator pusat data, ini berarti semakin memperluas ruang yang tersedia dari rak yang ada, memamerkan kesulitan dan biaya membangun pusat data baru, dan manfaatnya tidak hanya penghematan biaya langsung.
Bagi perusahaan yang ingin mempertahankan gedung pusat data lama mereka atau mengambil rute hosting, dengan kenaikan harga energi dan pertumbuhan permintaan layanan TI, mereka perlu meningkatkan efisiensi dan menghemat ruang tanah dan rak.Oleh karena itu, penerapan daya berdensitas tinggi di pusat data merupakan tren utama, tetapi juga merupakan tantangan: perlu membangun lebih banyak kapasitas ke dalam rak. Peralatan distribusi daya, infrastruktur cadangan, dan kapasitas pendinginan juga perlu menyediakan dukungan penerapan yang relevan. untuk menjaga suhu operasi manajemen.Meskipun metode pendingin mungkin bukan tren yang lebih umum saat ini, itu akan menjadi lebih umum karena metode pendinginan udara secara bertahap menjadi kurang praktis dan terjangkau di lingkungan dengan kepadatan tinggi.Namun, apakah dari pendinginan udara yang berlebihan hingga Berapa lama waktu yang dibutuhkan metode pendinginan cair, dan kepadatan daya pusat data tidak diragukan lagi akan terus meningkat, karena perusahaan berusaha memaksimalkan sumber daya mereka.