Як дата-центри змінюються прямо зараз: Енергоефективність, збереження даних і «хмари»



На цьому тижні ми говорили про плюси і мінуси віртуальної ІТ-інфраструктури і розповідали про те, як вибрати напрямок для розвитку ІТ-проекту на основі свого досвіду роботи над провайдером віртуальної інфраструктури 1cloud.

Сьогодні хотілося б поговорити про технологічні тренди та напрямки, які розвиваються у сфері зберігання і управління даними, ІТ-інфраструктурою і дата-центрами. Поява нових технологій і підходів до побудови інфраструктури чинить серйозний вплив на те, як зараз виглядають дата-центри і на те, якими вони будуть вже в найближчому майбутньому.

Одним з найбільш масштабних трендів є повсюдне проникнення хмарних технологій — якщо ще в 2012 році, данным різних досліджень і опитувань такі технології використовували не більше третини компаній, то в 2016 році підхід гібридного хмари применяли 77%. Але хмари самі по собі — не єдиний фактор, що формує вигляд сучасного ЦОД. Сьогодні ми поговоримо про те, як дата-центри змінюються прямо зараз, і про те, які чинники цьому сприяють.

Хмарні технології змінюють

Розвиток технологій віртуалізації привела до активного поширення «хмар» — за даними Gartner, до 2016 року на хмарні ресурси доведеться значна частина витрат всіх ІТ-бюджетів. А за данным компанії-виробника телекомунікаційного устаткування Cisco, вже до 2018 року до 78% усіх робочих навантажень будуть оброблятися хмарними дата-центрами. До того ж році 59% загальної хмарної навантаження припаде на SaaS. Goldman Sachs прогнозирует, що ринок хмарної інфраструктури до 2018 року зросте більш ніж на 19,5% з 2015 року, досягнувши $43 млрд. до зазначеного терміну.

Зростаюча популярність хмарних технологій і їх більш широке застосування змінює і те, як працюють самі ЦОД. Експерти перечисляют відразу кілька причин, що вплинули на те, як працюють і управляються дата-центри. Приміром, прагнення компаній домогтися більш гнучкого та ефективного використання ресурсів фактично призвело до появи нової професії «архітекторів» — ці люди управляють інфраструктурою так, щоб домагатися її максимальної ефективності. При проектуванні та управлінні ЦОД використовуються нові підходи: від DevOps до DCIM.

Зазнало змін і саме «залізо» — концепція «конвергентної інфраструктури» вимагає більшої ефективності. У зв'язку з цим компанії все частіше впроваджують технології, які можуть забезпечувати більшу питому потужність при скороченні займаних дата-центром площ. Крім того, хмари справили значний вплив на еволюцію мережевих рішень і рішень в області зберігання даних — від безпосереднього «заліза» до нових видів додатків, які обробляють клієнтські запити.

Енергоефективність

данным Statista.com всього пару років назад, в 2012 році, річний обсяг трафіку дата-центрів становив 1 ексабайт, а в 2015 році він наблизився до 3 эксабайтам. За прогнозами експертів, в 2019 році трафік ЦОД складе 8,6 ексабайт в рік. Для підтримки працездатності систем, що обробляють такі обсяги даних, потрібно багато енергії. данным дослідницької компанії Форсайта, до 2020 року розташовані в США дата-центри будуть споживати енергії в шість разів більше, ніж весь Нью-Йорк.

Багато сучасні дата-центри проектувалися і будувалися від декількох років до декількох десятиліть тому. Це означає, що їм важко відповідати зростаючим вимогам і навантаженні на ЦОД. Компанії, що управляють дата-центрами, намагаються підвищити питому потужність (power density), створюючи більш компактну інфраструктуру з меншою кількістю стійок, які вміщують більше серверів. Це дозволяє не тільки заощадити місце і ресурси, які потрібні на його опалення та охолодження, але і позбавитися від зайвої інфраструктури (дроти, фальшпол, вентиляція тощо)

Багато спроектовані раніше дата-центри сьогодні не відповідають потребам сучасної конвергентної інфраструктури — в результаті потужності однієї стійки можуть споживатися одним-двома пристроями, а інше місце залишається невикористаним. Це призводить до серйозних фінансових втрат та неефективного витрачання ресурсів. Беручи до уваги проблему «коматозних» серверів (які не виконують ніякої корисної роботи — в одних тільки США їх до 30% від всіх машин, а в світі до 10 млн. таких серверів), втрати можуть бути ще вище.

Тому все більша кількість ЦОД починають працювати над підвищенням «щільності» своїх потужностей. І експерти називають це одним із трендів поточного року.

Зміна способів побудови ЦОД: диски і флеш-пам'ять

Багато експертів впевнені в тому, що розвиток технологій зберігання і флеш-пам'яті призведе до зміни структури дата-центрів. В останні пару років було представлено відразу кілька перспективних розробок, починаючи з 256-гігабітних 48-шарових мікросхем від Samsung і Toshiba, які мають дуже високу швидкість читання і споживають на 40% менше енергії, ніж 128-гігабітні утройства попередніх поколінь, і закінчуючи незалежною технологією Intel-Micron 3D Xpoint.

Вона має в тисячу разів меншою латентністю, ніж флеш. Ця технологія здатна породити нову категорію енергонезалежній пам'яті: досить швидку, щоб використовувати шину DRAM, і досить ємну, щоб зберігати велику кількість даних.

Розробники архітектур дата-центрів вже експериментують з з'являються новими технологіями зберігання даних. Зокрема, відомий досвід щодо створення кластеру з мікросхем флеш-пам'яті під управлінням чіпа, эмулирующего контролер диска. Цей SSD замінює жорсткі диски в критично важливих місцях – і це те, що відбувається в дата-центрах вже протягом декількох років.

Крім того, не припиняються спроби перенесення оброблюваних даних з диска в оперативну пам'ять. Експерти прогнозують появу all-flash-сховищ даних, створених за допомогою технологій DDR, DRAM і DIMM на флеша.

В результаті структура сховищ даних кардинально зміниться — невелика кількість DRAM стане великим масивом високопродуктивної флеш-пам'яті, що дозволить «обійти» операційну систему і гіпервізор, працюючи з серверними DIMM в режимі прямого доступу. Завдяки цьому значно знизиться латентність, а накопичувачі даних можна буде розташовувати якомога ближче до самих серверів навіть у випадку хмарних ЦОД. В результаті DRAM, DIMM-флеш, пам'ять, поєднана RDMA-каналом, і «холодні» сховища формують концентричні шари кешу, створюючи безшовну архітектуру, плавно переходить від кеша першого рівня до постійного сховища на іншому кінці мережі.

Висновок

Бізнес завжди прагне до зниження витрат і підвищення доходів. При цьому ІТ-технології відіграють все більшу роль у житті сотень тисяч компаній по всьому світу. Їх керівники не хочуть втрачати гроші з-за простоїв — і, тим не менш, навіть в Північній Америці компанії кожен рік втрачають $26,5 млрд з-за збоїв IT-систем — або, приміром, хакерських атак.

А значить, широке поширення одержать технології та підходи, які дозволять досягти більш ефективного використання поточної інфраструктури та підвищення рівня безпеки. Тому перелічені у статті тренди розвитку будуть тільки набирати потужність протягом найближчих років.

P. S. Наші пости про розробку провайдера віртуальної інфраструктури 1cloud:



Джерело: Хабрахабр

0 коментарів

Тільки зареєстровані та авторизовані користувачі можуть залишати коментарі.