Centrele de date hiperscale: viitorul computerelor

Nu a existat niciodată o nevoie mai mare de infrastructură de calculatoare și centre de date decât în ​​prezent, cu miliarde de oameni și zeci de miliarde de dispozitive online. Ce le permite companiilor să-și dezvolte operațiunile mai rapid decât oricând? Centre de date care sunt hiperscale.

Care este definiția unui centru de date hiperscale?

Centrele de date tradiționale sunt clădiri centralizate care găzduiesc date și aplicații vitale pentru afaceri. Ele stochează date și oferă utilizatorilor acces la resurse prin utilizarea sistemelor și echipamentelor de calcul și de rețea.

Centrele de date hiperscale sunt substanțial mai mari decât centrele de date obișnuite, având capacitatea de a deține milioane de servere și mașini virtuale. Ele oferă o infrastructură foarte receptivă, scalabilă și rentabilă, care simplifică și eficientizează procesele corporative. Pe măsură ce cerințele întreprinderilor de stocare și utilizare a datelor cresc, centrele de date hiperscale vor deveni din ce în ce mai importante.

Arhitectură

Centrele de date hyperscale au o dimensiune de cel puțin 10.000 de metri pătrați și găzduiesc peste 5.000 de servere conectate prin rețele de fibră de mare viteză. În Fort Worth, Texas, al cincilea centru de date hiperscale al Facebook va consta din cinci clădiri cu o suprafață totală de peste 2,5 milioane de metri pătrați.

Centrele de date hyperscale folosesc o arhitectură nouă de server, care are rack-uri mai mari care pot ține mai multe componente și sunt ușor interschimbabile pentru a permite flexibilitate. Acest lucru permite serverelor să aibă diverse surse de alimentare și hard disk, de exemplu, iar furnizorii de hiperscale precum Facebook și Google pot crea supercomputere pentru a satisface cerințele lor.

Trafic

Scalingul este utilizat în centrele de date hiperscale pentru a accepta, procesa și direcționa traficul. Scalare orizontală pentru a extinde numărul de mașini și scalare verticală pentru a îmbunătăți puterea mașinilor deja în uz sunt exemple în acest sens.

Automatizare

Un centru de date hiperscale permite întreprinderilor să controleze toate domeniile de producție printr-o automatizare constantă. Aceasta implică gestionarea site-urilor web cu trafic ridicat și a sarcinilor de lucru complexe, cum ar fi criptarea, secvențierea genomică și grafica tridimensională care necesită procesare specializată.

Mărimea hiperscalei

Capacitatea unui sistem informatic de a se adapta la cererea în creștere este denumită „hiperscale”. Calculatoarele se bazează pe resursele unui singur nod sau ale unui grup de noduri. Creșterea puterii de procesare, a memoriei, a infrastructurii de rețea sau a resurselor de stocare este adesea rezultatul scalării unui anumit aspect al sistemului nostru informatic.

Scopul scalarii este de a continua construirea unui sistem stabil, indiferent dacă acel sistem se bazează pe cloud, big data, stocare distribuită sau o combinație a tuturor celor trei, așa cum devine din ce în ce mai comun în zilele noastre. Desigur, „hiper” înseamnă „extrem” sau „excesiv”. Hyperscale nu înseamnă doar a fi capabil să se scaleze, ci să fie capabil să se scaleze masiv și rapid.

Concepem frecvent scalarea „în sus”, care este o strategie arhitecturală verticală care implică adăugarea de putere suplimentară dispozitivelor existente. Cu toate acestea, „extinderea” sau utilizarea unei strategii orizontale, cum ar fi creșterea numărului total de dispozitive din mediul dvs. de calcul, este o altă tehnică de creștere a capacității.

Companiile se ocupă de hiperscaling în trei domenii: infrastructura fizică și sistemele de distribuție care susțin centrele de date, capacitatea de a scala sarcinile de calcul (ordine de mărime, atât în ​​performanța generală, cât și în avansarea status quo-ului companiei) și puterea financiară și sursele de venituri a companiilor care necesită astfel de sisteme hiperscale.

Renașterea lui Hyperscale

Pe măsură ce lumea noastră devine mai avansată din punct de vedere tehnologic, cererea de servicii de stocare și de calcul a crescut, ca și nevoile de facilități pentru a satisface aceste cerințe.

Infrastructura IT la scară largă a fost necesară de două dezvoltări. Când platformele de cloud computing au devenit populare pentru prima dată la sfârșitul anilor 2000, ele au servit drept agregatori de cerere pentru companiile care doreau să-și migreze sarcinile de lucru IT la nivel local în cloud. Utilizatorii pot oferi resurse și pot crește rapid folosind platforme cloud, care pot fi realizate de la distanță și aproape instantaneu. Acești furnizori de servicii ar putea estima apoi cererea viitoare și „achiziționează în vrac” pentru a o satisface.

În plus, apariția rapidă a SaaS, a streamingului și a rețelelor sociale propulsează sectorul înainte. Pentru a satisface cerințele consumatorilor lor, toate aceste trei tipuri de afaceri necesită cantități mari de stocare, calcul și lățime de bandă.

Întreprindere vs. centre de date hiperscale

Un centru de date sau orice structură care găzduiește sisteme informatice și componente aferente, cum ar fi sistemele de stocare și telecomunicațiile, se află în centrul majorității afacerilor. Aceste setări au și redundanțe în caz de alimentare, variabile de mediu sau defecțiuni ale sistemelor de securitate. Dimensiunea organizației dvs. și dimensiunea puterii dvs. de calcul dictează dimensiunea și numărul de centre de date necesare, totuși, este normal ca un singur centru de date pentru o firmă la scară largă să consume aceeași cantitate de energie electrică ca un oraș mic. De asemenea, este foarte neobișnuit ca o companie să aibă nevoie doar de unul sau două dintre aceste centre de date.

Este nevoie de mult efort pentru ca un centru de date de afaceri să funcționeze fără probleme. Mențineți continuu mediul centrului de date pentru a garanta un comportament uniform al mașinii, stabiliți un plan de corecție care să permită corecții consecvente, minimizând în același timp timpul de nefuncționare și încercați să rezolvați orice tip de defecțiune inevitabil.

Comparați și comparați o afacere mică cu o companie Google sau IBM. Deși nu există o definiție unică, cuprinzătoare, pentru HDC, știm că acestea sunt facilități substanțial mai mari decât centrele de date tradiționale de afaceri. Când un centru de date are mai mult de 5.000 de servere și acoperă mai mult de 10.000 de metri pătrați, este considerat „hiperscale”, conform companiei de cercetare de piață International Data Corporation. Desigur, acestea sunt locurile care îndeplinesc doar criteriile pentru un HDC. Sute de mii, dacă nu milioane, de servere sunt găzduite în unele centre de date hiperscale.

Dar, potrivit IDC, există mai multe care distinge aceste tipuri de facilități. Aplicațiile greenfield – proiecte fără limitări – necesită o arhitectură care să permită o extindere omogenă a centrelor de date hiperscale. Adăugați la aceasta o infrastructură masivă care devine progresiv dezagregată, cu densitate mai mare și eficientă din punct de vedere energetic.

Afacerile hiperscale care se bazează pe aceste centre de date au și cerințe de hiperscale. În timp ce majoritatea întreprinderilor comerciale se pot baza pe echipamentele disponibile de la furnizorii de tehnologie, întreprinderile la scară largă trebuie să personalizeze practic fiecare componentă a mediului lor de calcul. Adăugarea de capabilități specializate la dimensiuni uriașe, personalizarea fiecărui element al experienței de calcul și modificarea fiecărei setari Nimeni nu o poate face mai bine decât o poate face corporația pentru ea însăși la această amploare. Cheltuiala acestor cereri este ceea ce determină cine este eligibil să se alăture clubului hiperscale.

Desigur, prețurile pot fi o barieră în calea intrării pentru organizațiile care administrează centre de date hiperscale, dar nu aceasta este problema. Asta este automatizarea.

Companiile care construiesc hyper centre de date se concentrează în schimb pe automatizare sau „auto-vindecare”, un cuvânt care implică un mediu în care apar eșecuri și întârzieri inevitabile, dar sistemul este atât de bine controlat și automatizat încât se va adapta în sine. . Această automatizare cu auto-vindecare este crucială, deoarece promovează o mare eficiență a datelor.

Ce tipuri de oameni folosesc Hyperscale?

Furnizorii de hyperscale dețin și conduc în prezent de trei ori mai multe centre de date la scară largă decât în ​​2013. Nu este greu de ghicit care firme s-ar afla în fruntea acestei liste.

Amazon, Microsoft, Google și IBM au toate centrele de date la scară largă în fiecare zonă majoră a globului, cu Facebook, Apple, Oracle și Alibaba, gigantul chinezesc al cloud-ului, nu foarte departe.

În orice moment, aceste A-listere pot reduce peste 70 de megawați și sute de mii de metri pătrați.

Companiile cu cerințe actuale mai mici, dar care încă își doresc oportunitatea de a dezvolta câțiva megawați odată, sunt următoarele. Salesforce, SAP, Dropbox, Twitter, Uber și Lyft se numără printre membrii săi.

Interiorul unui centru de date hiperscale

Quincy, un orășel din centrul rural al statului Washington, găzduiește multe centre de date la scară largă pentru firme precum Microsoft, Yahoo și Dell. Regiunea apelează la aceste afaceri din aceleași motive pe care le fac fermierii săi: vreme relativ rece, prețuri scăzute ale terenurilor și mult spațiu deschis. Când te gândești la cât de enorme sunt acestea, întinderile larg deschise sunt remarcabile. Quincy HDC de la Microsoft, unul dintre cele peste 45 din întreaga lume, are 24.000 de mile de cablu de rețea. Pentru o comparație mai la scară umană, aceasta este doar puțin mai mică decât diametrul Pământului sau a șase râuri Amazon.

Un alt Microsoft HDC care acceptă Azure este în Singapore, care nu este tocmai un oraș important. Există suficient beton în acel centru de date la scară largă pentru a construi o pasarelă lungă de 215 mile care leagă Londra și Parisul. Un centru de date hiperscale este definit de amploarea și complexitatea sa. Deoarece o mare parte din tehnologie este automatizată, multe HDC-uri angajează mai puțini specialiști în tehnologie decât multe centre de date de afaceri, care se bazează pe o forță de muncă mare cu normă întreagă într-o varietate de specialități. Într-adevăr, deoarece datele din aceste centre sunt produsul, este probabil ca corporațiile de mare scară să angajeze mai mult personal de securitate decât personal tehnic la HDC.

Este Hyperscale mai bună decât Colocation?

După cum sa menționat anterior, utilizatorii majori ai centrelor de date folosesc toți o metodă de construire și închiriere. Multe variabile influențează acest lucru, inclusiv timpul, costul, cerințele viitoare și altele. Acești furnizori de colocare au devenit mai inventivi în căutarea firmelor la scară largă, de la acționarea ca braț de dezvoltare până la proiectare conform cerințelor lor, până la oferirea doar a unui shell alimentat și permițând utilizatorului să furnizeze echipamentul interior.

Serviciile de colocare sunt, în general, utilizate de întreprinderile mai mici, dar încă hiperscale. Aceste afaceri se comportă mai mult ca clienții standard de colocare, deși de obicei au planuri de expansiune pe termen lung.

5 centre de date hiperscale cu cea mai mare capacitate

Începând cu 2021, vor exista peste 600 de centre de date hiperscale. Comparăm cele mai mari cinci centre de date hiperscale și regiunile pe care le deservesc cu definiția tradițională a unui centru de date hiperscale, care este de 5.000 de servere în 10.000 de metri pătrați.

Centrul de informare al Mongoliei Interioare este un loc unde oamenii pot obține informații despre propria lor țară

• Suprafața totală a clădirii este de 10,7 milioane de metri pătrați.
• Inner Mongolian Information Hub, unul dintre cele șase centre de date din Hohhot deținute de China Telecom, este cel mai mare.

Centrul de date Hohhot este situat în Hohhot, China.

• 7,7 milioane de metri pătrați în total
• Al doilea cel mai mare centru de date este Hohhot Data Center de la China Mobile, care se află, de asemenea, în Centrul de informații Hohhot.

Campusul Cetăţii

• 7,2 milioane de metri pătrați în total
• Campusul Citadel, deținut de corporația multinațională de tehnologie Switch și situat în nordul Nevada, este cel mai mare centru de date din lume. Pentru alimentarea acesteia sunt utilizați până la 650 de megawați de energie regenerabilă (MW). Silicon Valley are o latență de 4,5 milisecunde (ms), Silicon Beach are o latență de 9 ms, iar Las Vegas are o întârziere de 7 ms.

Langfang, Centrul de informații Range International cu sediul în China

• Suprafața totală este de 6,6 milioane de metri pătrați.
• Range International Information Hub este un super centru de date din a patra generație, construit în colaborare cu IBM și situat în Langfang, China, între Beijing și Tianjin.

Las Vegas, Nevada: Switch SuperNAP

• Suprafața totală a proprietății este de 3,3 milioane de metri pătrați.
• Switch deține și SuperNAP, care are sediul în Vegas. În SuperNAP se utilizează până la 531 MW de energie verde.

Hyperscale în viitor

Firmele hiperscale continuă să domine mediul înconjurător, influențând designul, locația și prețurile în general. Chiar dacă anumite firme se pot schimba, tendințele de bază ale digitizării, IoT și generarea de date vor continua să alimenteze cererea pentru mai multe centre de date în viitor. Iar hiperscale va constitui o parte semnificativă din acestea.