Три проблемы на рынке ЦОД — как их решат стартапы

Поговорим о трех проблемах, связанных с работой дата-центров. Посмотрим, какие решения могут предложить технологические стартапы.

Управлять сетевой инфраструктурой дата-центра сложно. На то есть несколько причин: высокая плотность размещения серверов и систем хранения данных и чуть ли не «доисторические» способы оценки состояния инфраструктуры. Одним из самых популярных инструментов для управления ЦОД по-прежнему остаются таблицы Excel, в которых администраторы отслеживают, какую железку нужно настроить или заменить.

Подобное «ручное управление» приводит к сбоям. По статистике, в 80% сбоев сетевой инфраструктуры виноват человек. В среднем, такая ошибка обходится в 140 тыс. долларов. Восстановление — это еще и время.

По этим причинам IT-индустрия старается автоматизировать настройку сетей и исключить человеческий фактор. В этой области есть много различных разработок. Одной из них является технология intent-based networking (IBN). В переводе это означает «сети, управляемые на основе намерений».

«Намерения» — это модель поведения сети (шаблон), которую задает системный администратор. Она формулируется в виде бизнес-требований, а сеть самостоятельно определяет, что нужно делать. Например, если дать системе установку: «Нужно расширить базу данных для приложения», то она сама выделит и подключит дополнительные вычислительные мощности в дата-центре. Если сказать: «Нужно развернуть приложение для обеспечения безопасности», система составит правила для файрвола и маршрутизаторов.

Одним из первых разрабатывать IBN-системы стал стартап Apstra. Их сервис называется Apstra Operating System (AOS). Администратор задает количество серверов, прописывает политики доступа, число компьютеров в сети и другие требования. После сервис сам строит схему инфраструктуры, в которой назначает устройствам в сети роли, например сервер или роутер. Сисадмину остается лишь утвердить её — настройка произойдет автоматически.

Похожий IBN-сервис разрабатывает и ИТ-гигант Cisco — система называется DNA Center. Один из кейсов использования — сеть в детском госпитале Лос-Анджелеса. Система ускорила настройку сетевой инфраструктуры на 50–90% и вполовину снизила количество сбоев в работе IT-инфраструктуры больницы. На основе таких показателей аналитики Gartner прогнозируют, что через два года IBN-технологиями будут пользоваться тысячи компаний по всему миру.

В прошлом году на долю ЦОД приходились 2% всей потребляемой электроэнергии в мире. Ожидается, что к 2020 году эта цифра «скакнет» до 5%. Вместе с этим вырастет количество выбросов CO2 в атмосферу. Ухудшающаяся экология и увеличивающиеся счета за электричество — два главных драйвера появления «зеленых» технологий в дата-центрах.

Компании, которые работают в этой сфере, стремятся оптимизировать процессы управления электропитанием в ЦОД также за счет автоматизации. Одну из таких систем предлагает стартап Virtual Power Systems (VPS). Он помогает перераспределять энергию между оборудованием в дата-центре.

Решение компании состоит из аккумуляторов, датчиков, собирающих информацию о расходе электричества, и ПО для анализа данных — ICE Console. Когда система обнаруживает, что какому-то серверу требуется большая мощность (например, на него выросла нагрузка), она задействует доп. аккумуляторы. Если же сервер находится в «режиме ожидания», то его энергопотребление снижается. ICE повышает процент эффективного использования электричества до 80%. Обычно он составляет лишь 20–50%.

Отметим, что такие решения окажутся неэффективны, если при выборе «железа» дата-центр допустил серьёзные просчеты. Например, было куплено слишком мощное железо или недостаточное количество блоков питания. По статистике почти 80% компаний не знает, сколько потребляют их серверы, потому нерационально использует электроэнергию.

Есть и более «разумные» системы управления электропитанием, работа которых базируется на машинном обучении (МО). Такими системами чаще всего занимаются IT-гиганты вроде Google. Например, они запустили интеллектуальную систему для управления кондиционированием в ЦОД.

IT-инфраструктуру компании мониторит несколько тысяч сенсоров. Они учитывают множество параметров: начиная от нагрузки на серверы и заканчивая скоростью ветра на улице. Все эти данные поступают на вход системы искусственного интеллекта, которую компания размещает в облаке.

Эта система составляет список действий (например, ускорить вентиляторы кондиционера или перенаправить потоки воздуха), которые повлияют на энергопотребление. Затем выбирает из них наиб��лее эффективное.

Однажды алгоритм МО сам «догадался», что холодный воздух с улицы в зимнее время эффективнее охлаждает помещение и использовал это знание, чтобы на треть сократить энергозатраты на системы кондиционирования.

По данным экспертов, объемы информации в мире достигнут 163 зеттабайт к 2025 году. Свой вклад в это вносит развивающаяся индустрия интернета вещей (IoT). Ожидается, что число умных гаджетов к тому же 2025 году вырастет до 75 млрд. Сейчас их число едва превышает 23 млрд.

Чтобы смарт-гаджеты работали в режиме реального времени эффективнее, компании разрабатывают системы, которые бы «перенесли» вычислительные возможности ЦОД ближе к конечному пользователю.

Одним из таких стартапов является Vapor IO. Дата-центры компании — небольшие контейнеры с оборудованием, которые устанавливаются в основании вышек сотовой связи и подключаются к мобильной сети.

Каждый такой дата-центр способен принять и обработать данные от пользователей в радиусе 10–20 километров. ЦОД соединены в единую структуру, и при сбоях в одном из них трафик перераспределяется между «соседями». Американские компании воспользуются технологией уже скоро: к 2020 году Vapor IO планирует развернуть сеть в 20 крупных городах США.

Подобные технологии должны помочь компаниям не отставать от прогресса в области строительства дата-центров и обеспечить подключение для грядущей флотилии дронов и автономных роботов. Они подтолкнут развитие всех сфер деятельности: начиная от беспилотных автомобилей и заканчивая медициной с умными девайсами для мониторинга здоровья пациентов.

Что еще почитать в выходные: