Как проходит роботизация инфраструктуры ЦОД?

Люди ошибаются, нуждаются в перерывах, трудятся за зарплату — адепты автоматизации и роботизации любят указывать на многочисленные недостатки человека. Приверженцы идеи заменить людей машинами утверждают: роботы и системы автоматизации способны выполнять целый ряд процедур гораздо эффективнее, помогая высвободить человеческие ресурсы для решения творческих задач и выполнения креативной работы.

Но, несмотря на прогресс и расходование миллиардов долларов на исследования в области робототехники и искусственного интеллекта, человек по-прежнему сохраняет ряд преимуществ перед машиной, демонстрируя высокую адаптивность, способность справляться с многогранными задачами и внезапными изменениями ситуации, учиться и совершенствоваться.

Консервативный рынок ЦОД

Поскольку операторы и владельцы дата-центров в большинстве своем являются осторожными и консервативными персонами, искреннее осознание новых технологий всегда дается им непросто. Идея позволить механизированной системе эксплуатировать ЦОД способна заставить некоторых операторов / владельцев серверных ферм подумать дважды, прежде чем сделать первый шаг в соответствующем направлении. Подобные обстоятельства существенно замедляют прогресс.

Справедливость данного утверждения подтверждают события новейшей истории. Еще в 2013 году инженеры IBM запустили пилотный проект по использованию робота в центре обработки данных. Они переоборудовали устройство от iRobot (похожее на автономный пылесос Roomba), позволив ему перемещаться по дата-центру, осуществляя мониторинг температуры и иных параметров.

Проект оказался незаметно отложен «в долгий ящик». Скорее всего, подобное решение было принято вследствие усовершенствования механизмов сбора данных о среде в машзалах с применением обычных датчиков в стойках.

Двумя годами ранее Корейский институт передовых технологий предпринял аналогичную, но более амбициозную попытку. Корейцы создали мобильную систему управления дата-центром на базе роботов под названием SCOUT. Система, также основанная на iRobot, следила за метками NFC внутри серверной комнаты, выполняя проверки серверов. Решение тестировалось в ЦОД KAIST iCubeCloud в Корее, используя визуальный мониторинг для поиска проблем.

В последующем исследовании обещали прикрепить к мобильной платформе роботизированную руку-манипулятор, способную обслуживать серверы. Но результаты пилотного проекта так и не были опубликованы, а его авторы переместили внимание на иные инициативы.

Роботы находят применение в ЦОД, вопреки «фальстартам»

Но, вопреки подобным «фальстартам», роботы незаметно нашли работу в центре обработки данных и рядом с ним. Немецкая компания, занимающаяся организацией обмена интернет-трафиком DE-CIX, выпустила семейство автоматических «патч-роботов», включающее машины под названиями Patchy McPatchbot, Sir Patchalot и Margaret Patcher.

Устройства основаны на двухкоординатных манипуляторах и способны подключать оптоволоконные кабели. Данные роботы уже использовались при реализации ряда проектов. Например, при миграции клиентского оборудования с перемещением подключений без обесточивания IT-оборудования.

Роботы также уже используются в некоторых гипермасштабных центрах обработки данных для выполнения узкоспециализированных задач. В 2018 году инженеры Google поделились информацией о практике применения роботов при уничтожении жестких дисков. В ЦОД интернет-гиганта применяются, по сути, стационарные промышленные манипуляторы, помогающие собирать диски и помещать HDD в измельчитель.

Инженеры Alibaba создали более продвинутую систему. Разработанный китайцами робот Tianxun второго поколения функционирует на базе искусственного интеллекта и обладает способностью работать без вмешательства человека, автоматически заменяя любые неисправные жесткие диски. Весь процесс замены, включая автоматический осмотр, обнаружение неисправного диска, выемку диска и установку нового, выполняется быстро и плавно, отнимая четыре минуты.

Соцсеть Facebook также экспериментирует с роботами. В 2020 году выяснилось, что в штате интернет-компании имеется команда специалистов по робототехнике, которая с 2019 года занимается проектированием «робототехнических решений для автоматизации и масштабирования процедур эксплуатации инфраструктуры центров обработки данных Facebook». Среди известных проектов числятся роботы, способные перемещаться внутри ЦОД, наблюдая за состоянием среды (похоже на проект IBM).

Колокейшн-провайдер Switch делает ставку на будущее, в котором робототехника станет играть гораздо более важную роль в индустрии ЦОД. Компания разрабатывает собственного робота Switch Sentry, являющегося, по сути, мобильной камерой с обзором на 360 градусов и тепловыми датчиками. Устройство на колесной платформе дополнительно может использоваться в качестве охранника.

Робот перемещается автономно, но операторы ЦОД могут управлять машиной удаленно, когда происходит инцидент. Представители компании заявили о намерении Switch превратить проектирование и изготовление роботов для ЦОД в новое бизнес-направление, предлагая продукцию иным компаниям.

Драйверы роста

Развитию рынка роботизированных систем для ЦОД способствует ряд факторов. В настоящее время ключевыми драйверами роста рассматриваемого сектора выступают значительные достижения в области искусственного интеллекта, пандемия и «краевые вычисления».

Например, в крупных странах работают тысячи частных охранных фирм. Рынок соответствующих услуг существенно фрагментирован. Данное обстоятельство мешает созданию распределенной вычислительной инфраструктуры на базе «краевых» ЦОД – операторам серверных ферм приходится взаимодействовать с большим числом подрядчиков, что замедляет процесс.

Вместо того чтобы полагаться на многочисленных подрядчиков и мириться с неизбежными проблемами, операторы ЦОД обращаются к автоматизации. Эксперты отмечают, что роботы-охранники способны обеспечить необходимую эффективность и экономичность, попутно снижая риски для безопасности персонала.

Многие операторы дата-центров уже используют роботов для обеспечения удаленного мониторинга и изучения ситуации, прежде чем задействовать «человеческие руки». Особенно актуальным подобный подход стал после объявления пандемии коронавируса Covid-19, уменьшившей возможности для перемещения людей между дата-центрами. Роботы успешно избавляют операторов ЦОД от лишних визитов.

Причем пользователи подобных устройств собираются продолжить их применение после победы человечества над коронавирусом. Мотивацией часто является улучшение условий труда операторов ЦОД. Машзал дата-центра — не лучшее место для постоянного пребывания. Там шумно и прохладно.

Проектирование ЦОД без людей

Что произойдет, если центры обработки данных не придется проектировать с учетом необходимости обеспечения условий для пребывания внутри них людей и даже создания прохода для оператора-человека.

Устранив «человеческий фактор» из уравнения, можно оставить на фасаде здания лишь небольшие дверцы для, скажем, очень маленьких роботов с манипуляторами, позволяющими выполнять задачи оператора-человека. Уменьшение дверей может способствовать росту физической безопасности.

Форма дата-центров также способна измениться. Они могут превратиться в большие цилиндрические конструкции, размещаемые рядом с офисными зданиями. Цилиндрическая форма упростит вентиляцию. Возможно, удастся создать герметичные ЦОД без кислорода, выступающего катализатором коррозии критически важных электронных компонентов. Также ЦОД смогут работать при высоких температурах.

Реализация большей части подобных идей требует радикального улучшения принципов функционирования роботов и понимания ими мира. Благо, ряд соответствующих технологий находится в разработке прямо сейчас: от машинного зрения и планирования движения до прогрессивных манипуляторов. Инженеры значительно продвинулись вперед. Но до «светлого будущего» еще далеко.

Несчастные случаи неизбежны

Добиться успеха в решении сложных задач помогают симуляции и моделирование. Тем не менее, современным инструментам для симуляций сложно справиться с ситуациями, когда роботам приходится взаимодействовать с непредсказуемыми людьми.

Причем компании, работающие в индустрии ЦОД, вероятно, будут гораздо менее открыты при распространении информации о несчастных случаях при взаимодействии людей с роботами, чем, например, компании, проводящие публичные испытания беспилотных автомобилей.

Инциденты уже случаются. Например, компания Google использовала автоматизированную машину для подъема тяжелых стоек с аккумуляторными батареями, но пилотный проект был остановлен через несколько недель после запуска, поскольку машина прижала человека к стене.

Операторы дата-центров обязаны учитывать подобные риски на фоне появления все большего количества роботизированных решений, предлагающих новые способы мониторинга машзалов и удаленного управления инфраструктурой.