データ センタの傾向:増加する出力密度

January 14, 2020
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データ センタの傾向:増加する出力密度


データ センタの設計レベルで、重要な傾向は出力密度を改善することである。データ センタのスペース抑制の点から見て、それは上昇力の要求および費用に対処するためにもっと効率的に作動する必要がある。明らかに、各棚により多くの資源を投資することは非常に実用的な解決である。但し、固有の利点に加えて、増加する出力密度はまたあるデータ センタ オペレータのために解決しなければならない挑戦およびある問題を持って来る。


データ センタの傾向:増加する出力密度


出力密度の傾向


低い電力密度は頻繁に低効率と一致される。そのような貴重なスペース資源はそう少数のIT装置資源によってだけ消費され、それはまたより多くの設備保全の費用を消費する必要がある。colovoreのベンのkuglin、CFOおよび共同出資者、サンタクララによって基づく高密度催す提供者は、指摘する:「現在、典型的なデータ センタの顧客が配置する棚は棚ごとの約8-12のkWである。あるデータ センタの密度の条件がより高いが、ほぼ20の現象は+ kW大きいデータ解析および処理のほとんどの集中的な適用のためにまだまれである。同時に、米国のある沿岸地域に今でも典型的なデータ センタがある(前に10年修正されたの)フレームが4つ– 5つのkW。」
管理されたスペースでは、低い電力密度だけ支える費用は十分に賃借された棚スペースが十分な電源の欠乏が使用された原因ではないかもしれないので、非常に高い。多数の装置が棚で装備されているが、管理されたスペースの下部組織支持容量は一致しない。「顧客は容易に彼らの既存のサーバー下部組織の棚ごとの8-10kwを配置できるが4-5kwだけ支えるようにほとんどのデータ センタが設計されているので棚を渡る半ラック装置操作を実行しなければならないさもなければよく冷却を実行できない。しかし顧客は全棚の半ラック負荷資源だけを使用するのに、支払をした。これは確実に無駄」である。


出力密度の最も明らかな抑制の1つは配分の下部組織である。実用性によって提供された電源およびデータ センタのバックアップ設備のレベルは両方出力密度に影響を与える。実用性によって提供される電源異常の場合には操業度を維持するには力の各ワットのためにデータ センタは持ち上げるディーゼル発電機十分があり。当然、ケーブルで通信して、電力配分装置(PDUs)は特別な棚に等力を提供する。Kuegelinは「ほとんどのデータ センタに設備を供給する多くの力がない従って公共の電力会社からのより多くの力資源を得、多くのお金を要するデータ センタの中心の下部組織(電気および機械下部組織、発電機、電力配分装置、等)を拡大することを望むことを指摘した。従って、より多くの力および費用を得てデータ センタのための2つの重要な変数で」であって下さい。


しかし多分データ センタに直面する急務は冷却している:装置によって消費された力のあらゆるワットはデータ センタによって必要な実用温度を維持するために取除かれなければならない不用な熱の1ワットを作り出す。これはまた高密度に装置を最初は置くように意図しないとき避けるデータ センタの希望大きな挑戦である。「あなたのデータ センタの棚のレベルで密度を増加するので、サーバーは当然より多くの熱を発生させる、そうまた必要であるより冷却する」とkuglinは言った。「冷却の下部組織は非常に高い、しかし大きな挑戦は古いデータ センタを変形させることを試みることから来るかもしれない。これらの古いデータ センタのほとんどに最初の構築の段階で低い屋根がある。多くの場合、密度を改善する単純な方法がない。破壊以外少数の方法があるが、それでも何人かの顧客を」催すときそれはデータ センタのために非常に困難な、特にとき。


残念ながら、従来のデータ センタ企業のために、データ センタをデータ センタ設備に半導体のムーアの法律によって持って来られる改善を待っていることを除くコンピューティング電力を拡大し続ける少し実用的な潜在性がある高密度平均のデータ センタに変形させる。但し、この方法は新しいIT装置の購入、よりよい加工技術を要求し、ムーアの法律の連続的な進歩と、十年について取るかもしれない高性能を達成することができる。Kuglinはそれをこの場合指摘する、「提供者を催すことは『分散負荷』か棚半分のを渡る彼らの下部組織を使用するためにだけ力の顧客を単に使用できる。但し、これは明らかに支持できない。それらは結局クライエント・サーバが」新たになるようにスペース、力および冷却資源を使い果たす。
強化された下部組織は大国密度を運転する


高密度への昇進は長期下部組織の統合として要約することができる:基本的に、より小さい容積へのより多くのコンピュータ資源を包むことは仮想化の技術、刃サーバーおよびマイクロ サーバーの採用のようなデータ センタの既存の傾向によって、実現することができる。下部組織の統合は「データ センタの操作上の効率の非常に肯定的な役割を担うので」、それの物理的なサイズが配置より小さいkuglinは、「、ITマネージャの権限によってがより限られている管理言った。サーバーの数が30-50%減る場合、総力の節約はより意味を持っている」。


このアプローチはまた冷房条件を減らすので)棚のレベル(二重で力を高めることによってデータ センタの総力を利点がある向ける減らすことを。「実際、各サーバーの力の要求は非常に増加したが、少数のサーバーが要求されるので全面的、総力は減らすことができる。こういうわけで高密度データ センタはとても重要になった。それらはすべての下部組織の統合へキーである。今日のサーバーは容易に500ワットから棚の単位のキロワットごとの1ワットを達成できる!」


熱放散により高密度によって引き起こした


当然、高性能を高密度によって達成することができる。多くのとして各高層自動倉庫、データ センタの保存の費用可能装置、床面積を助け、管理問題をできるだけ解決するため。しかしよい事は重量を量られる必要がある:この場合、それは冷却問題を起こす。低密度の配置は通常空冷を採用し、データ センタの出力密度の増加を用いるどんなにほとんどの区域で、空冷は禁則および高くなる。
均等に分散直接冷却の源と比較されて、熱生成の解決は点光源の提供により類似している:熱生成は棚、サーバーおよびプロセッサのレベルが原因である。「サーバー破片のレベルの工程能力絶えず増加するようであるがある時点で、それらは内部冷却を必要とし、サーバーの近くでたくさんの熱増加」を防ぐすぐに冷却を実行する。従って、1ポイントだけのための空冷はまだ十分ではないかもしれない。水資源(か他の液体)より大きい冷却容量を提供するのに使用される必要がある。但し、それは下部組織の配送能力の一部分を犠牲にする必要があり装置の電子部品からの冷水の厳密な分離のような実施の、改善にある難しさがある。
water-based冷却の解決を配置することは古いデータ センタのためのある問題を、特に起こすかもしれ現在のインフラストラクチャーは変形しなければならない。但し、増加する出力密度を支えることができる新しい設備のために全部屋の馬小屋を保つことをちょうど試みてサーバー スペースの全面的な実用温度を保障するには温度が十分に低いよりもむしろwater-based冷却の解決は必要な冷却容量をどこにでも提供できる。熱いチャネル/冷たいチャネルのような機構は冷却用空気に操縦のための部屋を与えることができるがこの機構にまた限定がある。最後に、データ センタの高密度条件の連続的な改善と、浸る技術は必要な技術になるかもしれない。今度はある会社はプロダクトを提供して、パッケージこの点でそれはサーバー シャーシに冷却液体の非導電液体そして入力を含んでいる。
高密度リターン
顧客のために、彼らが管理されたサービス顧客またはデータ センタ オペレータであるかどうか、高密度は所有権(TCO)の総額の点では重要な、もうかるリターンをそれらに与えることができる。Kuglinは会社が仮想化された刃サーバーにITインフラストラクチャを強化できるとき、「それすぐに救うことができる以上20%から操業費用の30%および棚ごとの遺産の配置の4-5kw言った。これは月例キャビネットのサーバーおよび十字の関係および上の棚スイッチの費用の減少を」収容するために必要な力費用のセービングが主として原因である。管理されたサービス顧客およびデータ センタ オペレータのために、これは更に既存の棚の利用可能空間を意味し、新しいデータ センタを造る悩みそして費用を離れて示す拡大することを、利点はちょうど直接原価節約ではない。
古いデータ センタの建物を維持するか、または催すルートを取りたいと思うエネルギー価格の上昇およびITサービスの要求の成長を用いるそれらの企業のために、効率を改善し、地面および棚スペースを節約する必要がある。従って、データ センタの高密度力の実施は主要な傾向であるが、それはまた挑戦である:棚へのより多くの容量を包むことは電力配分装置、バックアップ下部組織造られる必要があり、冷却容量はまた管理実用温度を維持するために関連した配置サポートを提供する必要がある。冷却剤の方法は現在共通の傾向ではないかもしれないが高密度環境でより少なく実用的、に現実的に共通になる空冷方法は次第になる。但し液体の冷却が方法取得どの位へのか、余分な空冷、およびデータ センタの出力密度から確実に上がり続けるかどうか企業が資源を最大にすることを試みているように。