하이퍼스케일 데이터 센터: 컴퓨팅의 미래

수십억 명의 사람들과 수백억 개의 장치가 온라인에 있는 오늘날보다 컴퓨터 인프라와 데이터 센터에 대한 필요성이 그 어느 때보다 커졌습니다. 기업이 그 어느 때보다 빠르게 운영을 확장할 수 있는 이유는 무엇입니까? 하이퍼스케일 데이터 센터.

하이퍼스케일 데이터 센터의 정의는 무엇입니까?

기존 데이터 센터는 비즈니스에 중요한 데이터와 애플리케이션을 보관하는 중앙 집중식 건물입니다. 그들은 데이터를 저장하고 컴퓨팅 및 네트워킹 시스템과 장비를 활용하여 사용자에게 리소스에 대한 액세스를 제공합니다.

하이퍼스케일 데이터 센터는 수백만 대의 서버와 가상 머신을 수용할 수 있는 일반 데이터 센터보다 훨씬 더 큽니다. 이들은 기업 프로세스를 간소화하고 능률화하는 반응성이 뛰어나고 확장 가능하며 비용 효율적인 인프라를 제공합니다. 기업의 데이터 저장 및 사용 요구 사항이 증가함에 따라 하이퍼스케일 데이터 센터가 점점 더 중요해질 것입니다.

건축물

하이퍼스케일 데이터 센터는 최소 10,000평방피트 크기이며 초고속 광섬유 네트워크로 연결된 5,000개 이상의 서버를 호스팅합니다. 텍사스주 포트워스에 있는 Facebook의 다섯 번째 하이퍼스케일 데이터 센터는 총 250만 평방피트가 넘는 건물 5개로 구성됩니다.

하이퍼스케일 데이터 센터는 더 많은 구성 요소를 수용할 수 있고 유연성을 가능하게 하기 위해 쉽게 교체할 수 있는 더 큰 랙이 있는 새로운 서버 아키텍처를 사용합니다. 이를 통해 서버는 예를 들어 다양한 전원 공급 장치와 하드 드라이브를 가질 수 있으며 Facebook 및 Google과 같은 하이퍼스케일 공급자는 요구 사항을 충족하기 위해 슈퍼컴퓨터를 만들 수 있습니다.

교통

스케일링은 하이퍼스케일 데이터 센터에서 트래픽을 수락, 처리 및 라우팅하는 데 사용됩니다. 머신 수를 늘리기 위한 수평 확장과 이미 사용 중인 머신의 성능을 향상시키기 위한 수직 확장이 그 예입니다.

오토메이션

대규모 데이터 센터를 통해 기업은 지속적인 자동화를 통해 모든 생산 영역을 제어할 수 있습니다. 여기에는 특수 처리가 필요한 암호화, 게놈 시퀀싱 및 3차원 그래픽과 같이 트래픽이 많은 웹 사이트와 복잡한 워크로드를 관리하는 작업이 포함됩니다.

하이퍼스케일의 크기

증가하는 수요에 적응할 수 있는 컴퓨터 시스템의 용량을 "하이퍼스케일"이라고 합니다. 컴퓨터는 단일 노드 또는 노드 그룹의 리소스에 의존합니다. 처리 능력, 메모리, 네트워킹 인프라 또는 스토리지 리소스의 증가는 종종 컴퓨터 시스템의 일부 측면을 확장한 결과입니다.

스케일링의 목적은 시스템이 클라우드, 빅 데이터, 분산 스토리지 또는 이 세 가지 모두를 기반으로 하는 오늘날 보편화되고 있는지 여부에 관계없이 안정적인 시스템을 계속 구축하는 것입니다. 물론 "hyper"는 "극단적인"또는 "과도한"을 의미합니다. 하이퍼스케일은 단순히 확장할 수 있는 것이 아니라 대규모로 신속하게 확장할 수 있다는 것입니다.

우리는 기존 장치에 추가 기능을 추가하는 것과 관련된 수직 아키텍처 전략인 "확장"을 자주 생각합니다. 그러나 컴퓨팅 환경에서 전체 장치 수를 늘리는 것과 같은 수평적 전략을 사용하거나 "확장"하는 것은 용량을 늘리는 또 다른 기술입니다.

기업은 데이터 센터를 지원하는 물리적 인프라 및 배포 시스템, 컴퓨팅 작업을 확장할 수 있는 능력(전체 성능과 회사의 현상 유지 개선 모두에서 규모), 재정적 힘 및 수익원이라는 세 가지 영역에서 하이퍼스케일링을 처리합니다. 이러한 하이퍼스케일 시스템을 필요로 하는 기업의

하이퍼스케일의 재탄생

우리의 세계가 기술적으로 더욱 발전함에 따라 스토리지 및 컴퓨팅 서비스에 대한 수요가 증가했으며 이러한 요구를 충족하기 위한 시설이 필요합니다.

대규모 IT 인프라는 두 가지 발전에 의해 필요하게 되었습니다. 클라우드 컴퓨팅 플랫폼이 2000년대 후반에 처음 대중화되었을 때 온프레미스 IT 워크로드를 클라우드로 마이그레이션하려는 기업을 위한 수요 수집기 역할을 했습니다. 사용자는 원격으로 거의 즉시 수행할 수 있는 클라우드 플랫폼을 사용하여 리소스를 제공하고 빠르게 성장할 수 있습니다. 그런 다음 이러한 서비스 제공자는 미래 수요를 예측하고 이를 충족하기 위해 "대량 구매"할 수 있습니다.

또한, SaaS, 스트리밍 및 소셜 미디어의 빠른 출현은 이 부문을 앞으로 나아가게 합니다. 소비자의 요구를 충족시키기 위해 이러한 세 가지 유형의 비즈니스 모두에는 방대한 양의 스토리지, 컴퓨팅 및 대역폭이 필요합니다.

엔터프라이즈 대 하이퍼스케일 데이터 센터

데이터 센터 또는 컴퓨터 시스템과 스토리지 시스템 및 통신과 같은 관련 구성 요소를 수용하는 모든 구조는 대부분의 비즈니스의 핵심입니다. 이러한 설정에는 전원, 환경 변수 또는 보안 시스템 장애가 발생한 경우에도 중복됩니다. 조직의 규모와 컴퓨팅 파워의 규모에 따라 필요한 데이터 센터의 규모와 수가 결정되지만, 대규모 기업의 단일 데이터 센터에서는 소도시와 동일한 양의 전력을 소비하는 것이 정상입니다. 또한 기업이 이러한 데이터 센터 중 한두 개만 필요로 하는 경우는 매우 드뭅니다.

비즈니스 데이터 센터를 원활하게 운영하려면 많은 노력이 필요합니다. 일관된 시스템 동작을 보장하기 위해 데이터 센터 환경을 지속적으로 유지 관리하고, 다운타임을 최소화하면서 일관된 패치를 허용하는 패치 계획을 설정하고, 모든 유형의 불가피한 고장을 해결하기 위해 노력하고 있습니다.

소규모 비즈니스를 Google 또는 IBM과 비교하고 대조하십시오. HDC에 대한 모든 것을 포괄하는 단일 정의는 없지만 HDC가 기존 비즈니스 데이터 센터보다 훨씬 더 큰 시설이라는 것은 알고 있습니다. 시장 조사 기관인 International Data Corporation에 따르면 데이터 센터에 5,000대 이상의 서버가 있고 10,000제곱피트 이상을 차지하는 경우 "초대형"으로 간주됩니다. 물론 이들은 HDC의 기준만 충족하는 곳입니다. 수백만 대는 아니더라도 수십만 대의 서버가 일부 하이퍼스케일 데이터 센터에 있습니다.

그러나 IDC에 따르면 이러한 유형의 시설을 구별하는 것이 더 있습니다. 제한이 없는 프로젝트인 Greenfield 애플리케이션에는 하이퍼스케일 데이터 센터의 동종 확장을 허용하는 아키텍처가 필요합니다. 이에 더하여 점진적으로 세분화되고 밀도가 높으며 에너지 효율성이 높아지는 대규모 인프라를 추가하십시오.

이러한 데이터 센터에 의존하는 대규모 비즈니스에도 대규모 요구 사항이 있습니다. 대부분의 상업 기업은 기술 제공업체의 기성품 장비에 의존할 수 있지만 대규모 기업은 컴퓨팅 환경의 거의 모든 구성 요소를 사용자 지정해야 합니다. 엄청난 규모의 특수 기능 추가, 컴퓨팅 경험의 모든 요소를 ​​사용자 정의하고 모든 설정을 수정하는 것 회사가 이 정도 규모로 자체적으로 할 수 있는 것보다 더 잘할 수 있는 사람은 없습니다. 이러한 요구의 비용은 누가 하이퍼스케일 클럽에 가입할 자격이 있는지를 결정하는 것입니다.

물론 하이퍼스케일 데이터 센터를 운영하는 조직의 경우 가격 책정이 진입 장벽이 될 수 있지만 문제는 아닙니다. 그것이 바로 자동화입니다.

대신 하이퍼 데이터 센터를 구축하는 회사는 피할 수 없는 장애와 지연이 발생하는 환경을 의미하는 단어인 자동화 또는 "자가 치유"에 집중하지만 시스템은 자체적으로 적절하게 조정될 정도로 잘 제어되고 자동화됩니다. . 이 자가 치유 자동화는 데이터 효율성을 높이므로 매우 중요합니다.

어떤 유형의 사람들이 하이퍼스케일을 사용합니까?

하이퍼스케일 제공업체는 현재 2013년보다 3배 많은 대규모 데이터 센터를 소유하고 운영하고 있습니다. 그 목록의 상위에 오르는 회사를 추측하는 것은 어렵지 않습니다.

Amazon, Microsoft, Google 및 IBM은 모두 전 세계 주요 지역에 하이퍼스케일 데이터 센터를 보유하고 있습니다. Facebook, Apple, Oracle, 중국 클라우드 거물인 Alibaba가 그 뒤를 잇고 있습니다.

주어진 시간에 이러한 A-listers는 70메가와트 및 수십만 평방 피트 이상을 소비할 수 있습니다.

현재 요구 사항은 더 적지만 한 번에 몇 메가와트를 개발할 기회를 여전히 원하는 회사가 그 다음입니다. Salesforce, SAP, Dropbox, Twitter, Uber 및 Lyft가 회원입니다.

하이퍼스케일 데이터 센터의 내부

워싱턴 주의 시골 중심부에 있는 작은 마을인 퀸시는 Microsoft, Yahoo, Dell과 같은 기업을 위한 많은 하이퍼스케일 데이터 센터의 본거지입니다. 이 지역은 농부들이 하는 것과 같은 이유로 이러한 사업체에 매력을 느낍니다. 상대적으로 시원한 날씨, 낮은 토지 가격, 풍부한 개방 공간입니다. 그 규모를 생각하면 드넓게 펼쳐진 드넓은 공간이 놀랍습니다. Microsoft의 Quincy HDC는 전 세계 45개 이상 중 하나이며 24,000마일의 네트워크 케이블을 보유하고 있습니다. 더 인간적인 규모의 비교를 위해, 그것은 지구의 지름이나 6개의 아마존 강의 지름보다 약간 작습니다.

Azure를 지원하는 또 다른 Microsoft HDC는 정확히 대도시가 아닌 싱가포르에 있습니다. 그 하이퍼스케일 데이터 센터에는 런던과 파리를 연결하는 215마일 길이의 보도를 건설하기에 충분한 콘크리트가 있습니다. 하이퍼스케일 데이터 센터는 규모와 복잡성으로 정의됩니다. 많은 기술이 자동화되어 있기 때문에 많은 HDC는 다양한 전문 분야에 걸쳐 많은 정규 인력에 의존하는 많은 비즈니스 데이터 센터보다 적은 수의 기술 전문가를 고용합니다. 실제로 이러한 센터의 데이터가 제품이기 때문에 하이퍼스케일 기업은 HDC의 기술 인력보다 보안 인력을 더 많이 고용할 가능성이 높습니다.

하이퍼스케일이 코로케이션보다 나은가요?

앞서 언급했듯이 주요 데이터 센터 사용자는 모두 구축 및 임대 방식을 사용합니다. 시간, 비용, 미래 수요 등을 포함한 많은 변수가 이에 영향을 미칩니다. 이러한 코로케이션 제공업체는 개발 부서 역할을 하는 것부터 요구 사항에 맞게 설계하고, 전원 공급 장치를 제공하고 사용자가 내부 장비를 공급할 수 있도록 하는 등 대규모 회사를 추구하는 데 있어 더욱 독창적입니다.

코로케이션 서비스는 일반적으로 규모가 작지만 여전히 대규모인 기업에서 사용합니다. 이러한 비즈니스는 일반적으로 장기 확장 계획이 있지만 표준 코로케이션 고객처럼 행동합니다.

최대 용량을 갖춘 5개의 하이퍼스케일 데이터 센터

2021년을 기준으로 600개가 넘는 하이퍼스케일 데이터 센터가 있을 것입니다. 5개의 가장 큰 하이퍼스케일 데이터 센터와 해당 지역을 하이퍼스케일 데이터 센터의 전통적인 정의(10,000평방피트에 5,000개 서버)와 비교합니다.

내몽고 정보센터는 모국에 대한 정보를 얻을 수 있는 곳입니다.

• 1070만 평방피트는 건물의 총 면적입니다.
• China Telecom이 소유한 Hohhot의 6개 데이터 센터 중 하나인 Inner Mongolian Information Hub가 가장 큰 규모입니다.

Hohhot 데이터 센터는 중국 Hohhot에 위치하고 있습니다.

• 총 770만 평방피트
• 두 번째로 큰 데이터 센터는 마찬가지로 Hohhot의 Information Hub에 위치한 China Mobile의 Hohhot 데이터 센터입니다.

시타델 캠퍼스

• 총 720만 평방피트
• 다국적 기술 기업인 Switch가 소유하고 북부 네바다에 위치한 Citadel 캠퍼스는 세계 최대의 데이터 센터입니다. 최대 650메가와트의 재생 에너지가 전력을 공급하는 데 사용됩니다(MW). 실리콘 밸리의 지연 시간은 4.5밀리초(ms), 실리콘 비치의 지연 시간은 9ms, 라스베가스의 지연 시간은 7ms입니다.

Langfang, 중국 기반 Range International Information Hub

• 660만 평방피트는 전체 면적입니다.
• Range International Information Hub는 IBM과 공동으로 구축한 4세대 슈퍼 데이터 센터로 베이징과 톈진 사이 중국 랑팡에 위치하고 있습니다.

네바다주 라스베이거스: SuperNAP 전환

• 3,300,000평방피트는 부동산의 총 면적입니다.
• Switch는 또한 Vegas에 기반을 둔 SuperNAP도 소유하고 있습니다. 최대 531MW의 녹색 에너지가 SuperNAP에서 사용됩니다.

미래의 하이퍼스케일

하이퍼스케일 기업은 계속해서 환경을 지배하여 전반적으로 설계, 위치 및 가격 책정에 영향을 미칩니다. 특정 회사가 변경될 수 있지만 디지털화, IoT 및 데이터 생성의 기본 추세는 미래에 더 많은 데이터 센터에 대한 수요를 계속해서 가속화할 것입니다. 그리고 하이퍼스케일은 이 중 상당한 부분을 차지할 것입니다.