Электропитание, охлаждение и хрустальный шар: каким будет обычный ЦОД в 2025 году?

Когда люди строят планы, боги смеются. Эта знаменитая пословица не раз себя оправдывала, демонстрируя, что делать прогнозы (особенно касательно отдаленного будущего) – занятие неблагодарное. Тем не менее, это не мешает различным IT-специалистам регулярно делиться своими мыслями о том, какой будет индустрия ЦОД через пять, десять или двадцать лет.

В докладе Emerson Network Power под названием «ЦОД 2025 — изучение возможностей» (Data Center 2025 — Exploring the Possibilities) представлены результаты опроса, участие в котором приняло более 820 специалистов в области дата-центров со всем мира. Сотрудники вендора попросили респондентов поделиться своими мыслями о том, как дата-центры будут выглядеть через 11 лет. Следует отметить, что опрошенные в большинстве своем придерживались каноничных сценариев и не предсказывали нечто вроде антиутопии из культовой кинотрилогии «Матрица», во вселенной которой дата-центры получают электроэнергию благодаря огромным полям, состоящим из «людей-батареек».

Многие высказанные мнения были вполне правдоподобными. Так, 67 процентов опрошенных заявили, что через 11 лет IT-оборудование станет более эффективным (с этим сложно спорить). Другие, оказались довольно противоречивым: 43 процента респондентов надеются на скорое появление автономных (читай: функционирующих без участия людей) дата-центров, при этом только 7 процентов респондентов полагают, что подобный тренд может стоить им рабочего места. По крайней мере, одно мнение было немного странным. Касалось оно скорого появления множество подводных дата-центров. Ниже представлен краткий список наиболее интересных моментов доклада:

Повышение эффективности: Большинство участников опроса (64 процента) считают, что в 2025 году среднестатистическому дата-центру потребуется намного меньше электроэнергии для достижения сегодняшнего уровня вычислительной производительности. Примечательно, что сами авторы доклада выразили удивление тем, что число высказавших подобное мнение респондентов не оказалось выше, так как 84 процента участников опроса считают, что в рассматриваемом периоде произойдет значительный рост энергоэффективности вспомогательного оборудования дата-центра. Более активное использование наружного воздуха для охлаждения серверов и сетевого оборудования (фрикулинг), охлаждение на уровне отдельных микрочипов и повышения эффективности серверов – вот основные способы повышения энергоэффективности дата-центра, по мнению участников опроса.

А вот и Солнце: Участники исследования прогнозируют, что в ближайшее время возобновляемые источники энергии (ВИЭ) будут играть все более значимую роль в качестве источника электроэнергии для среднестатистического дата-центра. При этом специалисты были довольно оптимистично настроены относительно использования солнечной энергии для запитки ЦОД. Если верить усредненным прогнозам, в 2025 году доля гелиоэлектростанций будет составить 21 процент от общего энергетического баланса индустрии ЦОД. Подобная трансформация означала бы огромные скачок вперед для солнечной энергетики (особенно учитывая тот факт, что в настоящее время на долю СЭС приходится всего пара-тройка процентов от совокупного количества электроэнергии, вырабатываемой во всем мире). В докладе также отмечается, что, учитывая наши текущие технологические возможности в области выработки электроэнергии с помощью солнечных панелей (то есть КПД гелиоэлектростанций), площадь поверхности массива солнечных панелей должна быть в два раза больше площади подключенного к нему дата-центра, чтобы СЭС могла удовлетворить лишь только 20% энергетических потребностей этого ЦОД.

Холод (и гибкость): Участники опроса не предвидят каких-либо радикальных изменений в системах охлаждении ЦОД или механизмах управления температурным режимом в период с 2014 по 2025 годы. Примечательно, что по прогнозам 41% респондентов, основным методом охлаждения серверов ближе к концу рассматриваемого периода станет использование комбинации воздуха и жидкости. При этом авторы доклада решили порассуждать на тему того, что к 2025 году попросту отпадет необходимость в более энергоэффективном и производительном охладительном оборудовании, так серверы будущего смогут сохранять работоспособность даже при повышенных температурах, что позволит сократить нагрузку на систему охлаждения. К слову, аналогичного мнения придерживаются и эксперты американской корпорации IBM. Они прогнозируют, что уже в не столь отдаленном будущем операторы некоторых дата-центров будут поддерживать температуру внутри «холодных» коридоров на уровне свыше 100 градусов по Фаренгейту (около 38 градусов по Цельсию). Специалисты «Голубого гиганта» также заявили, что дальнейшее усовершенствование серверного и вспомогательного оборудования позволит ему выдерживать все более высокую рабочую температуру, что обернется значительным сокращением эксплуатационных расходов.

Эволюция в области автоматизации: Значительная часть участников опроса (43 процента) ожидает, что к 2025 году мы станем свидетелями широкого распространения механизмов автоматизации ЦОД и появления «беспилотных» дата-центров, которые будут достаточно автоматизированы, чтобы исправно функционировать на протяжении неограниченно длительных периодов времени, не нуждаясь в человеческом вмешательстве. По словам одного из участников опроса, «все устройства будут иметь автоматические идентификационные метки, и дата-центры будут работать без участия или с минимальным участием человека». Тем не менее, несмотря на рост популярности тренда на автоматизацию и автономные ЦОД, только 7 процентов респондентов считают, что подобная трансформация дата-центров каким-либо образом повлияет на их работу. Так или иначе, многие участники опроса не волновались по поводу сокращений персонала, так как они готовятся к выходу пенсию в ближайшее время. Опрос сказал, что 23 процента участников (37 процентов из которых в настоящее время живут в США и работают в дата-центрах североамериканского государства) рассчитывают выйти на пенсию в 2025 году или ранее.

Подводные дата-центры: Один из участников опроса предположил, что вскоре наша планета станет похожа на вымышленный мир из киновселенной «Безумного Макса», где вода станет настолько дефицитным товаром, что индустрии ЦОД придется искать альтернативные механизмы охлаждения серверов внутри дата-центров. Этот респондент заявил, что через десяток лет в мире будет полно подземных дата-центров (которые уже существуют), а затем добавил следующее: «Существует также возможность того, что дата-центры покинут сушу и переместятся внутрь герметичных подводных сооружений, имеющих доступ к платформам над водой наподобие нефтедобывающих станций».

Облако и размеры: Шестьдесят семь процентов участников опроса считают, что, по крайней мере, 60 процентов вычислений в 2025 году будут осуществляться с применением облачных платформ. На самом деле это довольно консервативная оценка. Согласно докладу Global Cloud Index, опубликованному компанией Cisco, в настоящее время на долю связанных с облачными платформами нагрузок приходится около 46 процентов от всех рабочих нагрузок ЦОД во всем мире, при этом к 2017 году данный показатель достигнет 63 процентов. Также весьма вероятно, что корпоративные дата-центры в рассматриваемом периоде значительно уменьшатся в размерах: 58 процентов респондентов ожидают, что в 2025 году дата-центры будут, как минимум, в два раза меньше существующих. При этом 10 процентов участников исследования полагают, что корпоративные дата-центры будущего будут в десять раз уступать современным ЦОД в плане габаритных размеров.

DCIM-решения будут играть заметную роль: 72 процентов экспертов считают, что к 2025 году в их дата-центрах будут развернуты те или иные комплекты программного обеспечения для управления инфраструктурой дата-центра (Data Center Infrastructure Management; DCIM). Этот прогноз намного оптимистичнее предположений рыночных аналитиков и самих разработчиков DCIM-решений. Двадцать девять процентов респондентов заявили, что надеются повысить эффективность мониторинга IT- и вспомогательной инфраструктуры дата-центров с помощью подобного софта.

Коэффициент использования вычислительных мощностей будет выше: Ожидается, что улучшение механизмов управления инфраструктурой дата-центров с помощью DCIM-решений приведет среди прочего и к увеличению загрузки вычислительных мощностей. Это, как ожидается, обернется повышением эффективности работы ЦОД в целом. 72 процента отраслевых экспертов полагают, что коэффициент использования IT-ресурсов в 2025 году достигнет, по крайней мере, 60 процентов (усредненный по всей группе прогноз позволяет предположить, что рассматриваемый показатель достигнет 70 процентов). Для сравнения, по оценкам специалистов, в настоящее время коэффициент использования вычислительных мощностей в среднем по индустрии ЦОД варьируется в пределах от 6 до 12 процентов, тогда как в случае дата-центров лидеров рынка этот показатель находится где-то между 30 и 50 процентами.