Ngày nay, bạn nghe thấy thuật ngữ trung tâm dữ liệu di động siêu nhỏ được sử dụng rất nhiều, thường được thay thế cho nhau bằng các giải pháp được đóng gói hoặc giải pháp biên, và thành thật mà nói, đó là nơi bắt đầu sự nhầm lẫn. Trong công việc của mình, tôi đã thấy các nhà cung cấp dán nhãn đó lên bất cứ thứ gì, từ giá đỡ máy chủ chắc chắn có bánh xe đến nơi trú ẩn viễn thông được tôn vinh. Ý tưởng cốt lõi, loại bỏ những chi tiết tiếp thị, là một đơn vị lưu trữ và tính toán tích hợp sẵn, khép kín, nhỏ hơn đáng kể so với phòng dữ liệu truyền thống, được thiết kế để triển khai và vận hành nhanh chóng trong môi trường phi truyền thống. Nó không chỉ là về kích thước; đó là về việc gói gọn hoàn toàn nguồn điện, khả năng làm mát, kết nối mạng và bảo mật vào một dấu chân duy nhất, có thể di chuyển được. Mọi người thường bỏ qua rằng vi mô không chỉ là một khía cạnh vật lý mà đó là tuyên bố về phạm vi hoạt động và tính linh hoạt.
Vượt xa sự cường điệu: Các thành phần thực sự và sự thỏa hiệp
Hãy chia nhỏ những gì thực sự bên trong. Rõ ràng là bạn đang xem xét một gói dày đặc các máy chủ, thiết bị chuyển mạch và bộ lưu trữ. Nhưng thách thức kỹ thuật thực sự, phần giúp phân biệt một sản phẩm khả thi với nguy cơ hỏa hoạn, là quản lý nhiệt. Bạn không thể thu nhỏ đơn vị CRAC từ một trung tâm dữ liệu lớn. Trong những không gian hạn chế này, mật độ nhiệt rất cao. Chúng ta đang nói về làm mát trực tiếp bằng chất lỏng hoặc hệ thống không khí có khả năng chịu lỗi, được tối ưu hóa cao, có thể xử lý lối đi nóng lên tới 40°C+ mà không đổ mồ hôi. Tôi đã từng làm việc ở những nơi mà giải pháp làm mát là giải pháp được cân nhắc sau và kết quả là tình trạng điều chỉnh nhiệt liên tục và hỏng phần cứng trong vòng vài tháng. Việc phân phối điện cũng là một vấn đề khác—nó cần phải đủ linh hoạt để cắm vào nhiều nguồn khác nhau, từ ổ cắm công nghiệp tiêu chuẩn đến máy phát điện, với khả năng chuyển đổi sạch và ổn định. Chính sự tích hợp giữa nguồn điện, khả năng làm mát và CNTT này đã xác định nên một trung tâm dữ liệu vi mô thực sự chứ không chỉ bản thân các máy chủ.
Tôi nhớ cách đây vài năm đã đánh giá một đơn vị ưu tiên mật độ tính toán hơn tất cả. Các thông số kỹ thuật trên giấy thật tuyệt vời. Nhưng họ đã sử dụng bộ làm mát liên tiếp cấp thương mại tiêu chuẩn nên không thể đáp ứng được sự chênh lệch tải thực tế. Nhiệt độ môi trường xung quanh bên trong sẽ dao động mạnh tùy theo mức độ sử dụng máy chủ, tạo ra cơn ác mộng về độ tin cậy. Đó là một cạm bẫy kinh điển: coi hệ thống làm mát như một thành phần hàng hóa chứ không phải là hệ thống cốt lõi. Các công ty hiểu đúng điều này, như SHENGLIN trong lĩnh vực làm mát công nghiệp, hiểu rằng công nghệ làm mát không phải là phụ trợ; nó là nền tảng. Phương pháp xử lý không khí chính xác và loại bỏ nhiệt cho các quy trình công nghiệp của họ chuyển trực tiếp thành khả năng kiểm soát nhiệt mạnh mẽ mà các thiết bị vi mô này rất cần. Bạn có thể thấy tư duy kỹ thuật đó trong các thiết bị được thiết kế để mang lại sự ổn định chứ không chỉ mang lại hiệu suất cao nhất.
Sau đó là lớp vỏ vật lý. Di động có nghĩa là những thứ khác nhau. Nó được gắn trên ván trượt, được đóng trong thùng chứa (ISO hoặc tùy chỉnh) hay trên xe kéo? Mỗi lựa chọn đều đánh đổi tính di động để lấy sự phụ thuộc vào cơ sở hạ tầng. Một thiết bị gắn trên khung trượt có thể được di chuyển một lần bằng xe nâng, nhưng nó thực sự dành cho vị trí bán cố định. Xe gắn trên xe moóc có thể được di chuyển dễ dàng hơn nhưng lại gây ra các vấn đề về độ rung và thăng bằng. Tôi đã thấy quá trình triển khai bị trì hoãn nhiều tuần vì việc chuẩn bị địa điểm cho thùng chứa plug-and-play không được đánh giá đúng—mặt đất không bằng phẳng và điểm mất điện xa hơn 50 mét so với kế hoạch. Lời hứa về tính di động thường xung đột với thực tế về mức độ sẵn sàng của trang web.
Nơi nào chúng thực sự có ý nghĩa (và nơi nào chúng không có ý nghĩa)
Trường hợp sử dụng sách giáo khoa là điện toán biên: một cửa hàng bán lẻ cần xử lý hàng tồn kho cục bộ, một nhà máy để phân tích thị giác máy theo thời gian thực hoặc một địa điểm từ xa để thăm dò dầu khí. Đề xuất giá trị rất rõ ràng: độ trễ thấp, chủ quyền dữ liệu và hoạt động liên tục với khả năng kết nối hạn chế hoặc không liên tục. Chúng tôi đã triển khai một đơn vị vi mô cho mạng lưới giám sát môi trường ven biển. Nó phải chạy bằng năng lượng lai năng lượng mặt trời/pin, chịu được bụi muối và xử lý dữ liệu cảm biến cục bộ trước khi đồng bộ hóa các bản tóm tắt nén lên đám mây. Nó hoạt động vì khối lượng công việc và môi trường được xác định cụ thể.
Tuy nhiên, tôi đã tham gia vào những dự án mà chúng rất phù hợp. Một khách hàng muốn sử dụng chúng để mở rộng công suất nhanh chóng cho trung tâm dữ liệu cốt lõi của họ, bị thu hút bởi tiến trình mua sắm nhanh hơn. Họ không tính đến chi phí hoạt động—quản lý hàng chục đơn vị vật lý riêng biệt, mỗi đơn vị có diện tích nhỏ nhưng giao diện quản lý riêng, chu vi an ninh và kho phụ tùng thay thế, đã trở thành một con quái vật hậu cần so với việc mở rộng quy mô một hội trường truyền thống. TCO tăng vọt sau năm thứ hai. Chúng không phải là viên đạn bạc cho mọi vấn đề về năng lực.
Một kịch bản khác ít được thảo luận hơn là khắc phục thảm họa và các sự kiện tạm thời. Chúng tôi đã sử dụng trung tâm dữ liệu vi mô gắn trên xe kéo để hỗ trợ một sự kiện thể thao lớn. Nó hoạt động được, nhưng tiếng ồn và thoát nhiệt đã trở thành một vấn đề lớn ở khu vực đô thị được quy hoạch, buộc phải di dời vào phút cuối. Bài học là tính di động cũng có nghĩa là bạn phải suy nghĩ về nơi bạn sẽ chuyển nó đến—tác động môi trường của nó đối với môi trường xung quanh ngay lập tức sẽ tăng lên.
Việc triển khai có vấn đề không ai nói đến
Mua sắm và giao hàng là những phần dễ dàng. Công việc thực sự bắt đầu tại chỗ. Đầu tiên, truy cập. Xe tải hạng nặng chở container 40 feet liệu có thể đến được địa điểm triển khai? Tôi đã gặp một đơn vị bị kẹt vì một cây cầu có giới hạn trọng lượng chưa được đăng. Thứ hai, kết nối nguồn điện. Ngay cả khi thiết bị có UPS và PDU tích hợp, bạn vẫn cần một thợ điện có trình độ để chạy nguồn cấp dữ liệu từ nguồn địa phương, việc này có thể yêu cầu giấy phép và kiểm tra riêng. Chặng kết nối tiện ích cuối cùng này hầu như không bao giờ đơn giản như các tài liệu quảng cáo trình bày.
Sau đó là quản lý từ xa. Bạn không bố trí nhân viên CNTT cho những địa điểm này. Vì vậy, việc quản lý ngoài băng tần, giám sát môi trường (khói, nước, nhiệt độ, khả năng tiếp cận) và khả năng thực hiện khởi động lại cứng từ xa là rất quan trọng. Chúng tôi đã học được điều này một cách khó khăn khi một công tắc trên thiết bị điều khiển từ xa bị khóa. Cách duy nhất để thiết lập lại nó là sử dụng chu trình năng lượng vật lý và nhân viên gần nhất phải cách đó bốn giờ lái xe. Thời gian ngừng hoạt động của nút biên có tính sẵn sàng cao là 8 giờ. Giờ đây, chúng tôi nhấn mạnh vào các đường dẫn quản lý kép, độc lập, thường là di động như một phương án dự phòng cho mạng có dây.
Một lần nữa, việc quản lý nhiệt lại được chú trọng trong quá trình triển khai. Hệ thống làm mát được thiết kế cho phạm vi nhiệt độ môi trường xung quanh cụ thể, ví dụ từ 0°C đến 40°C bên ngoài. Việc triển khai một thiết bị vào mùa hè ở Trung Đông, nơi nhiệt độ bên ngoài lên tới 50°C đòi hỏi phải có thiết kế bình ngưng khác hoặc vỏ bọc thông gió, có bóng râm. Nó không phải là một thành phần phù hợp với tất cả. Đây là lúc hợp tác với một nhà sản xuất chuyên nghiệp sẽ mang lại lợi ích. Một công ty như Công ty TNHH Công nghệ M&E Thượng Hải SHENGLIN, tập trung vào công nghệ làm mát công nghiệp, sẽ có kiến thức chuyên môn về kỹ thuật ứng dụng để chỉ định hoặc tùy chỉnh mô-đun làm mát cho môi trường khắc nghiệt đó, thay vì cung cấp một bộ phận có sẵn sẽ không hoạt động khi tải. Danh mục đầu tư của họ tại https://www.shenglincoolers.com cho thấy chiều sâu trong việc giải quyết các vấn đề nhiệt đầy thách thức, đó chính xác là ý nghĩa của việc triển khai ở biên này.
Sự tiến hóa và niche liền kề
Thị trường đang trưởng thành. Các thiết bị ban đầu thường là các máy chủ tiêu chuẩn được nhét trong một chiếc hộp có máy điều hòa không khí cơ bản. Giờ đây, chúng ta đang thấy nhiều thiết kế được xây dựng có mục đích hơn với bộ lưu trữ tính toán, bộ nhớ GPU và thậm chí cả radio 5G tích hợp. Ranh giới giữa một trung tâm dữ liệu vi mô và một thiết bị mạng tinh vi đang mờ dần. Ngoài ra còn có sự thúc đẩy hướng tới các ngăn xếp phần mềm siêu hội tụ được tải sẵn, do đó, thiết bị này thực sự là một trung tâm dữ liệu trong một hộp trực tuyến với cấu hình tối thiểu.
Một vị trí lân cận thú vị là trung tâm dữ liệu, mô-đun như một cách tiếp cận sản phẩm dành cho các cơ sở lắp đặt cố định nhỏ hơn. Hãy nghĩ đến một chi nhánh ngân hàng hoặc một phòng khám cần một phòng CNTT linh hoạt tại địa phương nhưng lại thiếu chuyên môn để xây dựng một phòng. Các công ty đang cung cấp các mô-đun có kích thước bằng căn phòng, được chế tạo sẵn, đi kèm với mọi thứ đã được lắp đặt. Đó là nguyên tắc tương tự như thiết bị di động siêu nhỏ—tích hợp trước và thử nghiệm—nhưng ở quy mô cố định, lớn hơn một chút. Kiến thức thu được từ việc xây dựng và triển khai các thiết bị di động thực sự được đưa trực tiếp vào các thiết kế này.
Nhìn về phía trước, hạn chế lớn nhất có thể là tính bền vững. PUE của một thiết bị vi mô có thể rất tệ so với một trung tâm dữ liệu lớn, được tối ưu hóa do tính chất vật lý của việc loại bỏ nhiệt ở quy mô nhỏ. Khi chi phí năng lượng tăng lên và việc báo cáo carbon trở nên chặt chẽ hơn, hiệu quả của các nút biên này sẽ được xem xét kỹ lưỡng. Làn sóng đổi mới tiếp theo sẽ không chỉ là việc tích hợp nhiều tính toán hơn; nó sẽ hướng tới việc thực hiện điều đó với ít lãng phí năng lượng hơn, có khả năng thúc đẩy việc áp dụng nhiều hơn nữa phương pháp làm mát bằng chất lỏng trực tiếp và giới hạn năng lượng thông minh ở biên.
Bước cuối cùng: Một công cụ, không phải một cuộc cách mạng
Vậy chúng là gì? Trung tâm dữ liệu di động siêu nhỏ là một công cụ rất cụ thể. Chúng giải quyết vấn đề đặt sức mạnh tính toán đáng kể ở một vị trí mà bạn không thể hoặc không nên xây dựng một trung tâm dữ liệu truyền thống. Giá trị của chúng nằm ở tốc độ triển khai, củng cố môi trường và quản lý tích hợp. Nhưng chúng tạo ra những phức tạp mới trong lĩnh vực hậu cần, quản lý vòng đời và chi phí vận hành.
Chìa khóa thành công là sự cụ thể trong các yêu cầu. Xác định khối lượng công việc, môi trường vật lý (nhiệt độ, độ ẩm, quyền truy cập, nguồn điện), các hạn chế về kết nối và mô hình vận hành không cần điều khiển từ xa trước khi bạn xem xét các nhà cung cấp. Và đừng bao giờ coi việc làm mát là điều cần suy nghĩ lại. Đó là mấu chốt. Khi ngành điện toán đẩy xa hơn nữa, các bài học từ việc triển khai vi mô này—về khả năng tích hợp, khả năng phục hồi và khả năng quản lý—đang định hình tương lai của cơ sở hạ tầng phân tán vượt xa nhãn di động. Đó là một không gian hấp dẫn để làm việc chính xác vì nó lộn xộn, thiết thực và không ổn định.
