डेटा सेंटर के रुझान: बिजली घनत्व में वृद्धि

डेटा सेंटर के रुझान: बिजली घनत्व में वृद्धि

डेटा सेंटर डिज़ाइन स्तर पर, एक महत्वपूर्ण प्रवृत्ति बिजली घनत्व में सुधार करना है।डेटा सेंटर की जगह की कमी को देखते हुए, बढ़ती बिजली की मांग और लागत से निपटने के लिए इसे और अधिक कुशलता से संचालित करने की आवश्यकता है।जाहिर है, प्रत्येक रैक में अधिक संसाधनों का निवेश करना एक बहुत ही व्यावहारिक समाधान है।हालांकि, इसके अंतर्निहित लाभों के अलावा, बिजली घनत्व में वृद्धि कुछ समस्याएं और चुनौतियां भी लाती है जिन्हें कुछ डेटा सेंटर ऑपरेटरों के लिए हल किया जाना चाहिए।

शक्ति घनत्व की प्रवृत्ति

कम बिजली घनत्व अक्सर कम दक्षता के बराबर होता है।इस तरह के मूल्यवान अंतरिक्ष संसाधनों का केवल कुछ ही आईटी उपकरण संसाधनों द्वारा उपभोग किया जाता है, और इसके लिए अधिक उपकरण रखरखाव लागतों का उपभोग करने की भी आवश्यकता होती है।बेन कुगलिन, सीएफओ और कोलोवोर के सह-संस्थापक, एक सांता क्लारा आधारित उच्च-घनत्व होस्टिंग प्रदाता, बताते हैं: "वर्तमान में, विशिष्ट डेटा केंद्रों के ग्राहकों द्वारा तैनात रैक लगभग 8-12 kW प्रति रैक हैं। हालांकि घनत्व आवश्यकताओं कुछ डेटा केंद्रों की संख्या अधिक है, बड़े डेटा विश्लेषण और प्रसंस्करण के लिए सबसे गहन अनुप्रयोगों के लिए लगभग 20 + kW की घटना अभी भी दुर्लभ है। साथ ही, संयुक्त राज्य अमेरिका में कुछ तटीय क्षेत्रों में अभी भी विशिष्ट डेटा केंद्र हैं। फ्रेम है 4 - 5 kW (जिसे 10 साल पहले संशोधित किया गया था)।"
प्रबंधित स्थान में, केवल कम बिजली घनत्व का समर्थन करने की लागत बहुत महंगी है, क्योंकि पर्याप्त बिजली की आपूर्ति की कमी के कारण पूरी तरह से किराए पर रैक स्थान का उपयोग नहीं किया जा सकता है।हालांकि रैक पर बड़ी संख्या में उपकरण सुसज्जित हैं, लेकिन प्रबंधित स्थान की बुनियादी ढांचा समर्थन क्षमता मेल नहीं खाती है।"ग्राहक अपने मौजूदा सर्वर इन्फ्रास्ट्रक्चर पर 8-10 किलोवाट प्रति रैक आसानी से तैनात कर सकते हैं, लेकिन चूंकि अधिकांश डेटा सेंटर केवल 4-5 किलोवाट का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, इसलिए उन्हें रैक में आधा रैक उपकरण संचालन लागू करना होगा, अन्यथा वे अच्छी तरह से कूलिंग लागू नहीं कर सकते हैं। लेकिन ग्राहकों ने पूरे रैक के लिए भुगतान किया है, भले ही वे केवल आधे रैक लोड संसाधनों का उपयोग करते हैं। यह निस्संदेह एक बेकार है।"

बिजली घनत्व पर सबसे स्पष्ट बाधाओं में से एक वितरण बुनियादी ढांचा है।उपयोगिता द्वारा प्रदान की जाने वाली बिजली आपूर्ति और डेटा सेंटर में बैकअप सुविधाओं के स्तर दोनों ही बिजली घनत्व को प्रभावित करेंगे।उपयोगिता द्वारा प्रदान की जाने वाली प्रत्येक वाट बिजली के लिए, बिजली की विफलता के मामले में डेटा सेंटर में पर्याप्त अप और डीजल जनरेटर होना चाहिए ताकि इसकी संचालन क्षमता बनाए रखी जा सके।बेशक, केबल बिछाने, बिजली वितरण इकाइयां (पीडीयू) और इसी तरह विशेष रैक को बिजली प्रदान करते हैं।कुएगेलिन ने बताया कि "अधिकांश डेटा केंद्रों के पास अपनी सुविधाओं की आपूर्ति करने के लिए अधिक शक्ति नहीं है, इसलिए वे सार्वजनिक बिजली कंपनियों से अधिक बिजली संसाधन प्राप्त करने और अपने मुख्य बुनियादी ढांचे (विद्युत और यांत्रिक बुनियादी ढांचे, जनरेटर, बिजली वितरण उपकरण, आदि) का विस्तार करने की उम्मीद करते हैं। डेटा सेंटर में इसमें बहुत पैसा खर्च होता है। इसलिए, अधिक शक्ति और लागत प्राप्त करना डेटा सेंटर के लिए दो महत्वपूर्ण चर हैं।"

लेकिन शायद डेटा सेंटर का सामना करने वाली सबसे जरूरी जरूरत कूलिंग है: उपकरण द्वारा खपत की जाने वाली हर वाट बिजली एक वाट अपशिष्ट गर्मी का उत्पादन करेगी, जिसे डेटा सेंटर द्वारा आवश्यक ऑपरेटिंग तापमान को बनाए रखने के लिए हटाया जाना चाहिए।यह भी सबसे बड़ी चुनौती है कि डेटा सेंटर से बचने की उम्मीद है जब वह उपकरण को पहले उच्च घनत्व पर रखने का इरादा नहीं रखता है।"जैसा कि आप अपने डेटा सेंटर के रैक स्तर पर घनत्व बढ़ाते हैं, सर्वर अनिवार्य रूप से अधिक गर्मी उत्पन्न करेंगे, इसलिए अधिक शीतलन भी आवश्यक है," कुगलिन ने कहा।"कूलिंग इन्फ्रास्ट्रक्चर बहुत महंगा है, लेकिन सबसे बड़ी चुनौती पुराने डेटा केंद्रों को बदलने की कोशिश से आ सकती है। इनमें से अधिकांश पुराने डेटा केंद्रों में निर्माण के प्रारंभिक चरण में कम छतें हैं। कई मामलों में, घनत्व में सुधार करने का कोई आसान तरीका नहीं है। विध्वंस के अलावा कुछ तरीके हैं, लेकिन डेटा केंद्रों के लिए यह बहुत मुश्किल है, खासकर जब यह अभी भी कुछ ग्राहकों को होस्ट करता है। "

दुर्भाग्य से, पारंपरिक डेटा सेंटर उद्यमों के लिए, अपने डेटा सेंटर को उच्च घनत्व वाले डेटा सेंटर में बदलने का मतलब है कि उनके डेटा सेंटर सुविधाओं में सेमीकंडक्टर मूर के कानून द्वारा लाए गए सुधार की प्रतीक्षा करने के अलावा कंप्यूटिंग शक्ति का विस्तार जारी रखने की बहुत कम व्यावहारिक क्षमता है।हालांकि, इस पद्धति के लिए नए आईटी उपकरण, बेहतर प्रक्रिया प्रौद्योगिकी की खरीद की आवश्यकता है, और मूर के कानून की निरंतर प्रगति के साथ, उच्च दक्षता प्राप्त की जा सकती है, जिसमें लगभग एक दशक लग सकता है।कुगलिन बताते हैं कि इस मामले में, "होस्टिंग प्रदाता केवल 'वितरित लोड' का उपयोग कर सकते हैं या ग्राहकों को आधे रैक में अपने बुनियादी ढांचे का उपयोग करने के लिए मजबूर कर सकते हैं। हालांकि, यह स्पष्ट रूप से अस्थिर है। वे अंततः अंतरिक्ष, बिजली और शीतलन संसाधनों से बाहर हो जाएंगे। क्लाइंट सर्वर रीफ्रेश होने पर।"
समेकित बुनियादी ढाँचा अधिक बिजली घनत्व को बढ़ाता है

उच्च घनत्व को बढ़ावा देने को दीर्घकालिक बुनियादी ढांचे के एकीकरण के रूप में संक्षेपित किया जा सकता है: मूल रूप से, अधिक कंप्यूटर संसाधनों को छोटे संस्करणों में पैकेजिंग करना डेटा सेंटर में मौजूदा रुझानों के माध्यम से महसूस किया जा सकता है, जैसे वर्चुअलाइजेशन तकनीक, ब्लेड सर्वर और माइक्रो सर्वर को अपनाना।बुनियादी ढांचे का एकीकरण "डेटा सेंटर की परिचालन दक्षता में एक बहुत ही सकारात्मक भूमिका निभाता है," कुगलिन ने कहा, "क्योंकि इसकी तैनाती का भौतिक आकार छोटा है, आईटी प्रबंधकों का प्रबंधन प्राधिकरण अधिक सीमित है। जब सर्वरों की संख्या होती है 30-50% की कमी, कुल बिजली में बचत अधिक सार्थक होगी।"

इस दृष्टिकोण का उद्देश्य रैक स्तर पर शक्ति बढ़ाकर डेटा केंद्र की कुल शक्ति को कम करना है (इसका दोहरा लाभ है क्योंकि यह शीतलन आवश्यकताओं को भी कम करता है)।"वास्तव में, प्रत्येक सर्वर की बिजली की मांग बहुत बढ़ गई है, लेकिन कुल मिलाकर, कुल बिजली को कम किया जा सकता है क्योंकि कम सर्वर की आवश्यकता होती है। यही कारण है कि उच्च घनत्व वाले डेटा केंद्र इतने महत्वपूर्ण हो गए हैं। वे एकीकरण की कुंजी हैं सभी बुनियादी ढांचे। आज के सर्वर 500 वाट से 1 वाट प्रति रैक यूनिट किलोवाट तक आसानी से प्राप्त कर सकते हैं! "

उच्च घनत्व के कारण गर्मी अपव्यय

बेशक, उच्च घनत्व के माध्यम से उच्च दक्षता प्राप्त की जा सकती है।प्रत्येक रैक में जितना संभव हो उतने उपकरण होते हैं, ताकि डेटा सेंटर को लागत, फर्श की जगह बचाने और प्रबंधन समस्याओं को जितना संभव हो सके हल करने में मदद मिल सके।लेकिन अच्छी चीजों को तौलने की जरूरत है: इस मामले में, यह शीतलन की समस्या पैदा करेगा।कम घनत्व की तैनाती आमतौर पर एयर कूलिंग को अपनाती है, और अधिकांश क्षेत्रों में हालांकि, डेटा सेंटर में बिजली घनत्व में वृद्धि के साथ, एयर कूलिंग निषेधात्मक और महंगी हो जाती है।
समान रूप से वितरित प्रत्यक्ष शीतलन स्रोत की तुलना में, गर्मी उत्पादन का समाधान बिंदु स्रोत प्रदान करने के समान है: गर्मी उत्पादन रैक, सर्वर और यहां तक ​​कि प्रोसेसर के स्तर के कारण होता है।"सर्वर चिप स्तर की प्रसंस्करण क्षमता लगातार बढ़ रही है, लेकिन कुछ समय में, उन्हें आंतरिक शीतलन की आवश्यकता होगी और बहुत अधिक गर्मी वृद्धि को रोकने के लिए तुरंत सर्वर के पास शीतलन लागू करना होगा।"इसलिए, केवल एक बिंदु के लिए एयर कूलिंग अभी भी पर्याप्त नहीं हो सकती है।अधिक शीतलन क्षमता प्रदान करने के लिए जल संसाधनों (या अन्य तरल पदार्थ) का उपयोग करने की आवश्यकता है।हालांकि, इसे बुनियादी ढांचे की वितरण क्षमता के हिस्से का त्याग करने की जरूरत है, और कार्यान्वयन में सुधार करने में कुछ कठिनाइयां हैं, जैसे उपकरण इलेक्ट्रॉनिक घटकों से ठंडा पानी का सख्त अलगाव।
जल-आधारित शीतलन समाधान को परिनियोजित करने से कुछ समस्याएं हो सकती हैं, विशेष रूप से पुराने डेटा केंद्रों के लिए, और मौजूदा बुनियादी ढांचे को बदलना होगा।हालांकि, नई सुविधाओं के लिए जो बढ़ती बिजली घनत्व का समर्थन कर सकती हैं, पानी आधारित शीतलन समाधान पूरे कमरे को स्थिर रखने की कोशिश करने के बजाय, जहां कहीं भी आवश्यक हो, शीतलन क्षमता प्रदान कर सकता है तापमान सर्वर के समग्र ऑपरेटिंग तापमान को सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त कम है स्थान।हॉट चैनल / कोल्ड चैनल जैसी योजनाएं ठंडी हवा को पैंतरेबाज़ी के लिए कुछ जगह दे सकती हैं, लेकिन इस योजना की भी अपनी सीमाएँ हैं।अंत में, डेटा सेंटर की उच्च-घनत्व आवश्यकताओं में निरंतर सुधार के साथ, भिगोने की तकनीक एक आवश्यक तकनीक बन सकती है।अब कुछ कंपनियां इस संबंध में उत्पाद और पैकेज प्रदान कर रही हैं इसमें गैर-प्रवाहकीय तरल पदार्थ और सर्वर चेसिस में ठंडा तरल पदार्थ का इनपुट शामिल है।
उच्च घनत्व रिटर्न
ग्राहकों के लिए, चाहे वे प्रबंधित सेवा ग्राहक हों या डेटा सेंटर ऑपरेटर, उच्च घनत्व उन्हें स्वामित्व की कुल लागत (TCO) के संदर्भ में महत्वपूर्ण और आकर्षक रिटर्न प्रदान कर सकता है।कुगलिन ने कहा, "जब कोई कंपनी अपने आईटी बुनियादी ढांचे को वर्चुअलाइज्ड ब्लेड सर्वरों में समेकित कर सकती है, तो वह तुरंत अपनी परिचालन लागत का 20% से 30% से अधिक बचा सकती है और प्रति रैक 4-5kw की विरासत तैनाती कर सकती है। यह काफी हद तक बचत के कारण है मासिक कैबिनेट में सर्वर को समायोजित करने के लिए आवश्यक बिजली की लागत और क्रॉस कनेक्शन और शीर्ष रैक स्विच की लागत में कमी।"प्रबंधित सेवा ग्राहकों और डेटा सेंटर ऑपरेटरों के लिए, इसका अर्थ है मौजूदा रैक के उपलब्ध स्थान का और विस्तार करना, एक नया डेटा सेंटर बनाने की परेशानी और लागत को दिखाना, और इसके लाभ केवल प्रत्यक्ष लागत बचत नहीं हैं।
उन उद्यमों के लिए जो अपने पुराने डेटा सेंटर भवनों को बनाए रखना चाहते हैं या होस्टिंग मार्ग अपनाना चाहते हैं, ऊर्जा की कीमतों में वृद्धि और आईटी सेवा की मांग में वृद्धि के साथ, उन्हें दक्षता में सुधार करने और जमीन और रैक स्थान को बचाने की आवश्यकता है।इसलिए, डेटा केंद्रों में उच्च-घनत्व शक्ति का कार्यान्वयन एक प्रमुख प्रवृत्ति है, लेकिन यह एक चुनौती भी है: रैक में अधिक क्षमता की पैकेजिंग बनाने की आवश्यकता है बिजली वितरण उपकरण, बैकअप बुनियादी ढांचे और शीतलन क्षमता को भी प्रासंगिक तैनाती सहायता प्रदान करने की आवश्यकता है प्रबंधन ऑपरेटिंग तापमान बनाए रखने के लिए।यद्यपि शीतलक की विधि वर्तमान में अधिक सामान्य प्रवृत्ति नहीं हो सकती है, यह अधिक सामान्य हो जाएगी क्योंकि उच्च घनत्व वाले वातावरण में वायु शीतलन विधि धीरे-धीरे कम व्यावहारिक और सस्ती हो जाती है।हालांकि, अत्यधिक एयर कूलिंग से लेकर लिक्विड कूलिंग मेथड में कितना समय लगता है, और डेटा सेंटर की पावर डेंसिटी निस्संदेह बढ़ती रहेगी, क्योंकि उद्यम अपने संसाधनों को अधिकतम करने की कोशिश कर रहे हैं।