Ακούγεται ο όρος μικροφορητό κέντρο δεδομένων να χρησιμοποιείται πολύ αυτές τις μέρες, συχνά εναλλακτικά με λύσεις σε κοντέινερ ή ακραίες λύσεις, και ειλικρινά, από εκεί αρχίζει η σύγχυση. Στη δουλειά μου, έχω δει πωλητές να χαστουκίζουν αυτή την ετικέτα σε οτιδήποτε, από μια στιβαρή σχάρα διακομιστή σε τροχούς έως ένα δοξασμένο καταφύγιο τηλεπικοινωνιών. Η βασική ιδέα, χωρίς το χνούδι του μάρκετινγκ, είναι μια αυτόνομη, προ-ενσωματωμένη μονάδα υπολογισμού και αποθήκευσης που είναι σημαντικά μικρότερη από μια παραδοσιακή αίθουσα δεδομένων, σχεδιασμένη για γρήγορη ανάπτυξη και λειτουργία σε μη παραδοσιακά περιβάλλοντα. Δεν έχει να κάνει μόνο με το μέγεθος. Πρόκειται για την πλήρη ενθυλάκωση της ισχύος, της ψύξης, της δικτύωσης και της ασφάλειας σε ένα ενιαίο, μεταφερόμενο αποτύπωμα. Οι άνθρωποι συχνά χάνουν ότι το micro δεν είναι απλώς μια φυσική διάσταση - είναι μια δήλωση σχετικά με το λειτουργικό εύρος και την ευελιξία.
Beyond the Hype: The Real Components and Compromises
Ας αναλύσουμε τι είναι πραγματικά μέσα. Προφανώς, εξετάζετε ένα πυκνό πακέτο διακομιστών, διακοπτών και αποθήκευσης. Αλλά η πραγματική πρόκληση της μηχανικής, το μέρος που διαχωρίζει ένα βιώσιμο προϊόν από έναν κίνδυνο πυρκαγιάς, είναι η θερμική διαχείριση. Δεν μπορείτε απλώς να μειώσετε μια μονάδα CRAC από ένα μεγάλο κέντρο δεδομένων. Σε αυτούς τους περιορισμένους χώρους, η πυκνότητα θερμότητας είναι τρελή. Μιλάμε για άμεση υγρή ψύξη ή άκρως βελτιστοποιημένα, ανεκτικά σε σφάλματα συστήματα αέρα που μπορούν να χειριστούν έναν ζεστό διάδρομο που φτάνει τους 40°C+ χωρίς να ιδρώσει. Βρέθηκα σε μονάδες όπου η λύση ψύξης ήταν μια εκ των υστέρων σκέψη και το αποτέλεσμα ήταν συνεχής θερμικός στραγγαλισμός και αστοχίες υλικού μέσα σε μήνες. Η διανομή ρεύματος είναι ένα άλλο θηρίο—πρέπει να είναι αρκετά ευέλικτο ώστε να συνδέεται σε μια ποικιλία πηγών, από μια τυπική βιομηχανική πρίζα έως μια γεννήτρια, με καθαρή, σταθερή μετατροπή. Αυτή η ενσωμάτωση ισχύος, ψύξης και πληροφορικής είναι που ορίζει ένα πραγματικό κέντρο μικροδεδομένων, όχι μόνο τους ίδιους τους διακομιστές.
Θυμάμαι ότι αξιολόγησα μια μονάδα πριν από μερικά χρόνια που έδινε προτεραιότητα στην υπολογιστική πυκνότητα πάνω από όλα. Οι προδιαγραφές σε χαρτί ήταν φανταστικές. Αλλά χρησιμοποίησαν ένα τυπικό ψυγείο σε σειρά εμπορικής ποιότητας που δεν μπορούσε να αντιμετωπίσει την πραγματική διακύμανση φορτίου. Η εσωτερική θερμοκρασία περιβάλλοντος θα ταλαντευόταν άγρια με βάση τη χρήση του διακομιστή, δημιουργώντας έναν εφιάλτη αξιοπιστίας. Αυτή είναι μια κλασική παγίδα: η αντιμετώπιση της ψύξης ως στοιχείου εμπορευμάτων και όχι του βασικού συστήματος που είναι. Οι εταιρείες που το έχουν αυτό σωστά, όπως η SHENGLIN στον βιομηχανικό χώρο ψύξης, κατανοούν ότι η τεχνολογία ψύξης δεν είναι βοηθητική. είναι θεμελιώδες. Η προσέγγισή τους στον χειρισμό του αέρα ακριβείας και την απόρριψη θερμότητας για βιομηχανικές διεργασίες μεταφράζεται απευθείας στον ισχυρό θερμικό έλεγχο που χρειάζονται απεγνωσμένα αυτές οι μικρο-μονάδες. Μπορείτε να δείτε αυτή τη νοοτροπία μηχανικής σε μονάδες που έχουν σχεδιαστεί για σταθερότητα, όχι μόνο για κορυφαία απόδοση.
Μετά υπάρχει το φυσικό κέλυφος. Φορητό σημαίνει διαφορετικά πράγματα. Είναι τοποθετημένο σε ολίσθηση, σε κοντέινερ (ISO ή προσαρμοσμένο) ή σε ρυμουλκούμενο; Κάθε επιλογή αντισταθμίζει την κινητικότητα με την εξάρτηση από την υποδομή. Μια μονάδα που τοποθετείται σε ολίσθηση μπορεί να είναι φορητή μία φορά με περονοφόρο, αλλά προορίζεται πραγματικά για ημιμόνιμη τοποθέτηση. Ένα ρυμουλκούμενο μπορεί να μετακινηθεί πιο εύκολα, αλλά δημιουργεί προβλήματα κραδασμών και ισοπέδωσης. Έχω δει μια ανάπτυξη να καθυστερεί κατά εβδομάδες επειδή η προετοιμασία του ιστότοπου για ένα κοντέινερ plug-and-play δεν αξιολογήθηκε σωστά - το έδαφος δεν ήταν επίπεδο και η πτώση ισχύος ήταν 50 μέτρα πιο μακριά από το προγραμματισμένο. Η υπόσχεση φορητότητας συχνά έρχεται σε σύγκρουση με την πραγματικότητα της ετοιμότητας του ιστότοπου.
Πού έχουν πραγματικά νόημα (και πού δεν έχουν)
Η περίπτωση χρήσης του σχολικού βιβλίου είναι ο υπολογισμός αιχμής: ένα κατάστημα λιανικής που χρειάζεται τοπική επεξεργασία αποθέματος, ένα εργοστάσιο για ανάλυση μηχανικής όρασης σε πραγματικό χρόνο ή μια απομακρυσμένη τοποθεσία για εξερεύνηση πετρελαίου και φυσικού αερίου. Η πρόταση αξίας είναι σαφής: χαμηλή καθυστέρηση, κυριαρχία δεδομένων και λειτουργική συνέχεια με περιορισμένη ή διακοπτόμενη συνδεσιμότητα. Αναπτύξαμε μια μικρομονάδα για ένα παράκτιο δίκτυο παρακολούθησης περιβάλλοντος. Έπρεπε να λειτουργεί με ηλιακή/υβριδική ισχύ μπαταρίας, να αντέχει σε ψεκασμό αλατιού και να επεξεργάζεται δεδομένα αισθητήρων τοπικά πριν συγχρονίσει συμπιεσμένες περιλήψεις με το cloud. Λειτούργησε επειδή ο φόρτος εργασίας και το περιβάλλον είχαν συγκεκριμένο πεδίο εφαρμογής.
Ωστόσο, έχω συμμετάσχει σε έργα όπου ταίριαζαν πολύ. Ένας πελάτης ήθελε να τα χρησιμοποιήσει ως ταχεία επέκταση χωρητικότητας για το κεντρικό του κέντρο δεδομένων, παρασυρμένος από το ταχύτερο χρονοδιάγραμμα προμηθειών. Δεν έλαβαν υπόψη τα λειτουργικά έξοδα - η διαχείριση δεκάδων διακριτών φυσικών μονάδων, η καθεμία με τη δική της μικρής έκτασης αλλά ξεχωριστή διεπαφή διαχείρισης, περίμετρο ασφαλείας και απόθεμα ανταλλακτικών, έγινε ένα τέρας επιμελητείας σε σύγκριση με την κλιμάκωση μιας παραδοσιακής αίθουσας. Το TCO εκτινάχθηκε μετά το δεύτερο έτος. Δεν είναι μια ασημένια σφαίρα για όλα τα προβλήματα χωρητικότητας.
Ένα άλλο λιγότερο συζητημένο σενάριο είναι η αποκατάσταση από καταστροφές και τα προσωρινά συμβάντα. Χρησιμοποιήσαμε ένα micro data center τοποθετημένο σε τρέιλερ για να υποστηρίξουμε ένα σημαντικό αθλητικό γεγονός. Λειτούργησε, αλλά ο θόρυβος και η θερμική εξάτμιση έγιναν τεράστιο πρόβλημα στην προγραμματισμένη αστική τοποθεσία, αναγκάζοντας μια μετεγκατάσταση την τελευταία στιγμή. Το μάθημα ήταν ότι το φορητό σημαίνει επίσης ότι πρέπει να σκεφτείτε πού το μεταφέρετε - ο περιβαλλοντικός αντίκτυπός του στο άμεσο περιβάλλον μεγεθύνεται.
Το Deployment Gotchas για το οποίο κανείς δεν μιλάει
Η προμήθεια και η παράδοση είναι τα εύκολα κομμάτια. Η πραγματική δουλειά ξεκινά επί τόπου. Πρώτον, πρόσβαση. Μπορεί ένα βαρύ φορτηγό με κοντέινερ 40 ποδιών να φτάσει πραγματικά στο σημείο ανάπτυξης; Μου κόλλησε μια μονάδα επειδή μια γέφυρα είχε μη αναρτημένο όριο βάρους. Δεύτερον, σύνδεση ισχύος. Ακόμα κι αν η μονάδα διαθέτει ενσωματωμένο UPS και PDU, χρειάζεστε έναν εξειδικευμένο ηλεκτρολόγο για να τρέξει την τροφοδοσία από την τοπική πηγή, η οποία μπορεί να απαιτεί τις δικές της άδειες και επιθεωρήσεις. Αυτό το τελευταίο μίλι σύνδεσης βοηθητικού προγράμματος δεν είναι σχεδόν ποτέ τόσο απλό όσο δείχνουν τα φυλλάδια.
Στη συνέχεια, υπάρχει η απομακρυσμένη διαχείριση. Δεν στελεχώνετε αυτές τις τοποθεσίες με προσωπικό πληροφορικής. Επομένως, η διαχείριση εκτός ζώνης, η περιβαλλοντική παρακολούθηση (καπνός, νερό, θερμοκρασία, πρόσβαση) και η δυνατότητα εκτέλεσης μιας σκληρής επανεκκίνησης από απόσταση είναι κρίσιμες. Αυτό το μάθαμε με τον δύσκολο τρόπο όταν κλειδώθηκε ένας διακόπτης σε μια απομακρυσμένη μονάδα. Ο μόνος τρόπος για να το επαναφέρετε ήταν ένας φυσικός κύκλος ισχύος και το πλησιέστερο μέλος του προσωπικού απείχε τέσσερις ώρες με το αυτοκίνητο. Ο χρόνος διακοπής λειτουργίας για έναν κόμβο άκρης υψηλής διαθεσιμότητας ήταν 8 ώρες. Τώρα, επιμένουμε σε διπλές, ανεξάρτητες διαδρομές διαχείρισης, συχνά κινητής τηλεφωνίας ως εφεδρικό για ενσύρματο.
Η θερμική διαχείριση, πάλι, σηκώνει το κεφάλι της κατά την ανάπτυξη. Το σύστημα ψύξης έχει σχεδιαστεί για ένα συγκεκριμένο εύρος περιβάλλοντος, ας πούμε 0°C έως 40°C εξωτερικό. Η εγκατάσταση ενός σε καλοκαίρι της Μέσης Ανατολής όπου οι εξωτερικές θερμοκρασίες αγγίζουν τους 50°C απαιτεί διαφορετικό σχεδιασμό συμπυκνωτή ή ένα σκιερό, αεριζόμενο περίβλημα. Δεν είναι ένα συστατικό που ταιριάζει σε όλους. Αυτό είναι όπου η συνεργασία με έναν εξειδικευμένο κατασκευαστή αποδίδει καρπούς. Μια εταιρεία σαν Shanghai SHENGLIN M&E Technology Co., Ltd, η οποία επικεντρώνεται στην τεχνολογία βιομηχανικής ψύξης, θα έχει την τεχνογνωσία της μηχανικής εφαρμογής για να καθορίσει ή να προσαρμόσει τη μονάδα ψύξης για αυτό το ακραίο περιβάλλον, αντί να προσφέρει μια μονάδα εκτός ραφιού που θα αστοχούσε υπό φορτίο. Το χαρτοφυλάκιό τους στο https://www.shenglincoolers.com δείχνει ένα βάθος στην αντιμετώπιση των προκλητικών θερμικών προβλημάτων, που είναι ακριβώς αυτό που είναι αυτές οι ακραίες αναπτύξεις.
Η Εξέλιξη και η Παρακείμενη Κόγχη
Η αγορά ωριμάζει. Οι πρώτες μονάδες ήταν συχνά τυπικοί διακομιστές στοιβαγμένοι σε ένα κουτί με βασικό κλιματιστικό. Τώρα, βλέπουμε περισσότερα ειδικά σχεδιασμένα σχέδια με υπολογιστική αποθήκευση, έλκηθρα GPU και ακόμη και ενσωματωμένα ραδιόφωνα 5G. Η γραμμή μεταξύ ενός μικροκέντρου δεδομένων και μιας εξελιγμένης συσκευής δικτύου είναι θολή. Υπάρχει επίσης μια ώθηση προς τις υπερσυγκλινόμενες στοίβες λογισμικού που έχουν προφορτωθεί, έτσι η μονάδα είναι πραγματικά ένα κέντρο δεδομένων σε ένα κουτί που διατίθεται στο διαδίκτυο με ελάχιστη διαμόρφωση.
Μια ενδιαφέρουσα γειτονική θέση είναι το αρθρωτό κέντρο δεδομένων ως προσέγγιση προϊόντος για μικρότερες μόνιμες εγκαταστάσεις. Σκεφτείτε ένα υποκατάστημα τράπεζας ή μια κλινική που χρειάζεται μια ανθεκτική τοπική αίθουσα πληροφορικής, αλλά δεν διαθέτει την τεχνογνωσία για την κατασκευή ενός. Οι εταιρείες προσφέρουν προκατασκευασμένες μονάδες μεγέθους δωματίου που φτάνουν με τα πάντα εγκατεστημένα. Είναι η ίδια αρχή με τη μικροφορητή μονάδα—προενσωμάτωση και δοκιμή—αλλά σε ελαφρώς μεγαλύτερη, μόνιμη κλίμακα. Η γνώση που αποκτάται από την κατασκευή και την ανάπτυξη των πραγματικά φορητών μονάδων τροφοδοτεί άμεσα αυτά τα σχέδια.
Κοιτάζοντας το μέλλον, ο μεγαλύτερος περιορισμός μπορεί να είναι η βιωσιμότητα. Το PUE μιας μικρο-μονάδας μπορεί να είναι τρομερό σε σύγκριση με ένα μεγάλο, βελτιστοποιημένο κέντρο δεδομένων λόγω της φυσικής της απομάκρυνσης θερμότητας μικρής κλίμακας. Καθώς το ενεργειακό κόστος αυξάνεται και η αναφορά εκπομπών άνθρακα γίνεται πιο αυστηρή, η αποτελεσματικότητα αυτών των κόμβων αιχμής θα τεθεί υπό έλεγχο. Το επόμενο κύμα καινοτομίας δεν θα αφορά απλώς τη συγκέντρωση περισσότερων υπολογιστών. πρόκειται να το κάνουμε με λιγότερη σπατάλη ενέργειας, οδηγώντας πιθανότατα στην ακόμη μεγαλύτερη υιοθέτηση της άμεσης υγρής ψύξης και του έξυπνου περιορισμού ισχύος στην άκρη.
Τελική λήψη: Ένα εργαλείο, όχι μια επανάσταση
Λοιπόν, τι είναι αυτά; Τα μικροφορητά κέντρα δεδομένων είναι ένα εξαιρετικά ειδικό εργαλείο. Λύνουν το πρόβλημα της τοποθέτησης σημαντικής υπολογιστικής ισχύος σε μια τοποθεσία όπου δεν μπορείτε ή δεν πρέπει να δημιουργήσετε ένα παραδοσιακό κέντρο δεδομένων. Η αξία τους έγκειται στην ταχύτητα στην ανάπτυξη, στη σκλήρυνση του περιβάλλοντος και στην ολοκληρωμένη διαχείριση. Αλλά εισάγουν νέες πολυπλοκότητες στα logistics, τη διαχείριση του κύκλου ζωής και τα λειτουργικά έξοδα.
Το κλειδί της επιτυχίας είναι η αδίστακτη ιδιαιτερότητα στις απαιτήσεις. Προσδιορίστε τον φόρτο εργασίας, το φυσικό περιβάλλον (θερμοκρασία, υγρασία, πρόσβαση, πηγή τροφοδοσίας), τους περιορισμούς συνδεσιμότητας και το λειτουργικό μοντέλο απομακρυσμένου hands-off προτού κοιτάξετε τους προμηθευτές. Και ποτέ μα ποτέ μην αντιμετωπίζετε την ψύξη ως εκ των υστέρων σκέψη. Είναι ο κρίκος. Καθώς ο κλάδος ωθεί τους υπολογισμούς πιο ψηλά, τα διδάγματα από αυτές τις μικρο-ανάπτυξεις —σχετικά με την ενοποίηση, την ανθεκτικότητα και τη διαχειρισιμότητα— διαμορφώνουν το μέλλον της κατανεμημένης υποδομής πολύ πέρα από τη φορητή ετικέτα. Είναι ένας συναρπαστικός χώρος για να δουλέψεις ακριβώς επειδή είναι ακατάστατος, πρακτικός και κάθε άλλο παρά τακτοποιημένος.
