Роботизированный Дата-Центр будущего

В современных центрах обработки данных (ЦОД-ах) протекает своеобразная эволюция. Такие гиганты-операторы обработки данных, как Google и Amazon, спокойно переопределяют будущее ЦОД-ов. Этот процесс включает в себя использование робототехники для создания полностью автоматизированного «темного» («Lights-Out») Дата-Центра.



«Lights-Out» дата-центр — центр обработки данных, также известный как «затемненный» или «темный», который не нуждается в прямом вмешательстве человека в его работу. Поскольку в таком ЦОД-е не должно быть людей, использование освещения не требуется, от чего и произошло своеобразное название.

Давайте проведем некоторые параллели. Существует довольно много сходств между современным складом и современным высокотехнологичным Дата-Центром. И там и там присутствует организованная структура, высокий уровень автоматизации, а план здания создан таким образом, чтобы как можно эффективнее использовать свободное пространство. Такие крупные организации, как Amazon, уже давно используют самые передовые технологии управления, содержащие в том числе и робототехнику, для автоматизации и контроля своих складов.

Виртуальные ленточные библиотеки Google (фото Конни Чжоу для Google), являются примером использования робототехники для управления центрами обработки данных. Манипуляторы, которые мы видим в конце прохода, могут загружать и выгружать ленты.



И вот вопрос — есть ли логический смысл глобального внедрения таких технологий в ЦОД?

Робототехника в ЦОД

По словам технологов зависимость от центров обработки данных продолжает стремительно расти, в связи с чем роботизированная автоматизация программного и аппаратного обеспечения уже является не вопросом необходимости реализации, а вопросом сроков внедрения. Робототехнические организации, такие как чикагская DevLinks LTD, уже начали обсуждение и создание планов по конструированию полностью автоматизированного ЦОД-а.

Скотт Джексон, старший программист Robotics DevLinks, утверждает, что скоро вполне реально будет отправить робота принести диск, сервер или даже шасси и установить их в центральный блок.



«Простые RFID-овые (радиочастотная идентификация), лазерные и штрих-кодовые идентификаторы действительно способны создать настоящую автоматизацию в Дата-Центре», поясняет С. Джексон. " К примеру, Вы можете пометить диски RFID-метками и назначить их удаление, уничтожение или же повторное использование в зависимости от Ваших нужд". Конвейерная система и робототехника могут работать параллельно в пределах центра обработки данных.

Уже существуют рабочие примеры роботизации Дата-Центров. Виртуальные ленточные библиотеки Google и высокопроизводительные вычислительные ЦОД-ы используют роботизированные манипуляторы для поиска и забора бекапов на кассетах хранения.

Видеоролик, демонстрирующий данный процесс:



Что изменится?

Как может выглядеть полностью роботизированный «темный» Дата-Центр? В нем будут рейковые роботы, способные перемещаться по всему дата-центру. Еще одним интересным нюансом является тот факт, что современный ЦОД не будет ограничен горизонтальным расширением пространства. При использовании робототехники дата-центр может, буквально, расти вверх. Эффективное использование пространства ЦОД-а всегда было проблемой для провайдеров, так что возможность расширения и в горизонтальной, и в вертикальной плоскости может по праву считаться большим преимуществом.

«За счет таких роботов увеличится и вся стойка, которая теперь может быть гораздо выше, учитывая возможность этих разумных роботов достать до любой высоты», говорит С. Джексон. «Как только какая-то часть удаляется, конвейер может переместить ее к соответствующей зоне. К тому же, технологии детального сканирования также сильно развились. Такие решения как Cognex позволяют машинам определять детали, штрих-коды и множество других переменных для определения места назначения (отправки) этой детали или ее происхождения.»



Крупные организации, которые вкладывают в свои Дата-Центры большие финансовые средства, активно изучают такие робототехнические решения для улучшения контроля над своими ЦОД. Такие IT-компании, как Amazon и Google уже ищут способы создания полностью автоматизированного «темного» Дата-Центра. Компания AOL делает первые шаги в этом направлении со своим «беспилотным» ЦОД-ом.

Стоимость решения

Как и с любой технологией, стоимость робототехники для Дата-Центров поначалу будет высока, но со временем она упадет, в связи с эволюцией такой платформы. Более маленькие роботы уже становятся более дешевыми. Такие производители как FANUC создают не только большие машины, но и маленькие, более подвижные роботы. Модели как LR и Mate M-1iA прокладывают путь к супер-подвижным и быстрым роботам, способным заниматься идентификацией и распределением деталей.

И Дата-Центры, и технологии автоматизации, и робототехнические технологии прошли долгий путь за последние несколько десятилетий. С точки зрения складирования роботы уже знают где и что лежит, как навести порядок, а также умеют напрямую взаимодействовать с созданными человеком программами автоматизации. За счет робототехники происходит нечто интересное: вместо того, чтобы человек шел на склад, склад идет к человеку.

Скоро такое будет возможно и на уровне Дата-Ценрта.

Это позволило бы создать абсолютно новый подход в управлении. Ваш Дата-Центр сможет функционировать при другом уровне температуры, отпадет необходимость в освещении, а Вы сможете напрямую интегрировать Вашу новую роботизированную платформу в современную систему автоматизации и организации. Через главный командный центр оператор (человек) сможет наблюдать за состоянием Дата-Центра, робототехнической инфраструктуры и за управляемой рабочей нагрузкой. Все это может осуществляться без необходимости кого-либо в самом помещении ЦОД.

Задачи, проблемы и преимущества

Заменит ли такая технология администраторов Дата-Ценрта? Нет. Однако, она может вызвать постепенную эволюцию в мире Дата-Центров и создать новую модель обучения будущих системных инженеров. Человеческий контроль является и будет являться необходимым. Какими бы умными и развитыми эти машины не стали, человек все равно должен будет вводить команды и производить базовое обслуживание. Администраторы Дата-Центров должны обдумать как всегда быть в курсе событий и интегрировать свои системы в поступающие роботизированные платформы.



Все же, создание такой платформы не будет совсем легким. Во-первых, еще не существует ни плана, ни схемы для таких платформ, спроектированных… сегодня. Плюс, есть много проблем с осуществлением идеи, требующие анализа. Вот примеры тех самых проблем и преимуществ данной технологии.

Проблемы

• Серверное оборудование пока что не спроектировано для переноса машинами. Большое внимание сейчас уделяется дорогому серверному оборудованию и комплектующим аппаратного обеспечения. В связи с этим, должна быть введена адаптация двух систем либо со стороны серверов, либо со стороны производителей робототехники.

• Необходимость создания уникального аппаратного обеспечения. Чтобы справится с робототехникой, серверы, стойки и весь дата-центр, в целом, должны быть изменены. Не только новые типы пространства должны быть построены с самого начала, но и в проекте должны быть учтены серьезные изменения пропускной способности и рабочего процесса самого Дата-Центра.

• Система кабелей должна быть специализирована. Создание простого физического выключателя или задвижки даст возможность машине вставлять или удалять сервер очень легко. Но как на счет задней панели, или выключателя, к примеру? Должна быть создана очень аккуратная система прокладки кабелей и проводов, во время работы робототехники.

• Большие инвестиционные затраты на автоматизацию. Создание Дата-Центра, управляемого роботами, не будет дешевым. Помимо затрат на физическое аппаратное обеспечение относящееся к серверным составляющим (которые должны быть специфицированными), всплывают и затраты на размещение робототехники и создание под них определенной структуры. Как и со складами, систематизированный рабочий процесс должен существовать и в ЦОД. Робототехника бросает «крученный мяч» всему процессу, поскольку должна логично выполнять запрограммированные действия.

• Окупаемость инвестиций должна быть ясна. До начала рассмотрения любого подобного проекта должен быть произведен тщательный анализ затрат. Для небольших компаний использование робототехники и автоматизации не будет иметь смысла еще какое-то время. Однако для таких компаний как Amazon и Google окупаемость инвестиций произойдет гораздо раньше.

Преимущества

• Увеличение Дата-Центра не только в горизонтальной плоскости, но и в вертикальной. Роботы позволяют эффективно использовать пространство всего ЦОД. Роботы позволяют нам добраться выше и продвинутся дальше, чем это было возможно ранее. Возможность расти вверх позволяет ЦОД создавать новые концепции эффективного использования пространства.

• Значительное (практически полное) устранение необходимости в освещении. Не только освещение, но и многие другие затратные элементы могут быть устранены. Небольшие удобства, необходимые человеку и занимающие место, более не будут включены в структуру ЦОД.

• Огромное снижение времени простоя (down-time). Зная, что все операционные процессы структуры являются полностью структурированными и функциональными, практически все аспекты управления Дата-Центром можно организовать и рассчитать. В настоящее время, если сервер ломается, администратор может заменить деталь аппаратного обеспечения в течении нескольких минут. С роботом, каждая мельчайшая деталь и функция будут просчитанными и предсказуемыми. Не будет больше угадываний — все можно будет спрогнозировать и проконтролировать.

• Машины в состоянии работать при несколько более высоких температурах, как и новые модели серверов. Новое поколение серверных технологий разрабатывается с возможностью выдерживать более высокие температуры, как во время работы, так и в выключенном состоянии. Это также применимо и к робототехнике. В полностью интегрированном «темном» Дата-Центре аспекты среды можно полностью сместить в сторону эффективности и аппаратного контроля.

• Долгосрочная окупаемость инвестиций. Хотя разработка и реализация могут потребовать долгоиграющих авансов, долгосрочная выгода очевидна. Администраторы будут способны напрямую согласовать программное и аппаратное обеспечение автоматизированных платформ с их роботизированной инфраструктурой. Все будет работать в унисон, создавая по-настоящему эффективный механизм ЦОД. С учетом намного меньшего времени простоя, более высокого уровня рабочей нагрузки и упрощенного управления, значительная экономия затрат может быть реализована в рамках правильно продуманной инфраструктуры ЦОД-а.

Сейчас уже есть достижения в сфере автоматизации рабочего процесса, «облака» и аппаратного обеспечения. Следующий шаг — интеграция робототехники в эту структуру и создание Дата-Центра будущего. И так, когда же такой тип системы станет реальностью?

«Я не могу определить точные сроки,» говорит С. Джексон. «Но я знаю, что некоторые большие ЦОД уже обговаривают и тестируют такие технологии. Может понадобится около двух лет для планирования, проектирования и реализации чего-то подобного. Я, однако, не удивлюсь, если это действительно начнет происходить в ближайшие пять лет или около того.»

Источник: datacenterknowledge.com
Bill Kleyman
ua-hosting.company
432,34
Хостинг-провайдер: серверы в NL / US до 100 Гбит/с
Поделиться публикацией

Комментарии 15

    0
    Я бы добавил комментарий ко второй картинке снизу о том, что это Grid Computer Center ускорительной лаборатории им. Ферми, не совсем обычный ЦОД для хранения больших объемов научных данных (http://www.interactions.org/sgtw/2005/0803/).
    У них там действительно много всего роботизированного :)
      0
      Картинка в духе Deus Ex :)
        +6
        Просыпаешься, а там...

          +1
          И тогда уже емакс сможет варить кофе.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              0
              Uptime Institute теперь должен внести поправку в Tier: зарезервировать «персонал» ДОЦ :)

              Представляю, как это будет в новостях ЦОДов:
              Наш ЦОД прошёл сертификацию TIER 4. Все сотрудники зарезервированы по схеме 2(N+1).
                0
                Термин Lights Out переведен несколько неверно. Изначально Lights Out Management означал управление сервером без физического присутствия человека рядом с ним, даже в случае если у него выключено питание, отсюда и lights out.
                  0
                  Да. Смысл команды mv /a/b/c /x/y/z радикально меняется :)
                    +2
                    Ждём бородатых андроидов в свитерах.
                      0
                      Мне кажется, что я вовремя решил переквалифицироваться из админа в программиста, теснят нашего брата со всех сторон…
                        0
                        А как насчет механических неполадок самих роботов? Насколько я понимаю, вся эта система предполагает огромное количество механических частей. Будет очень досадно, если один такой робот застрянет в узком коридоре к которому не может подобраться техник-инженер для его ремонта/замены, а еще хуже будет если он застрянет так, что будет блокировать проход и для других роботов к обслуживаемому оборудованию
                          0
                          AS/RS — это довольно обкатанная технология хранения разнообразных объектов (склады, архивы, библиотеки и т.п.). Адаптировать для работы с серверами будет не так уж и сложно, при условии использования шасси с системой захвата/фиксации и автоматического подсоединения кабелей (точность позиционирования у существующих систем весьма высока). Другое дело — а так ли часто надо двигать сервера?

                          Вот для хранения архива ленточных (или каких-либо других) накопителей — отличный вариант.
                            0
                            Фишка в том, что при отсутствии людей не нужны корпусы, не нужны «просветы», фальш-полы, можно вообще все в масло поместить.
                              +1
                              Интересно создание автоматизированных мини-ЦОДов, для объединения в распределенную сеть.
                              Представляю большой «шкаф» (2*10*4 метра или меньше), в котором находятся стойки и манипуляторы на рельсах для замены железа. Сбоку отделение с новыми серверами, на случай замены.
                              Такой мини-ЦОД может располагаться с подвале частных зданий и использоваться для обогрева (кроме собственно вычислений).
                              А техники только раз в год приезжают, привозят новое железо, забирают старое. Ну и чинят что-то чего не могут поменять манипуляторы…

                              Есть смысл?
                                0
                                Сбоку отделение с новыми серверами, на случай замены.

                                Робот сможет менять только целыми блоками, т.е., к примеру, юнит на юнит. Если всё-равно где-то сбоку будет запас резервных серверов — почему бы их тогда сразу не подключить как резервные и подавать на них питание/коммутировать сеть только по необходимости? Результат тот же, но минус движущийся робот. (а если что-то серьёзное — всё-равно звать техников)
                                Да и не будут же они выходить из строя ежедневно, т.е. роботу (при таких масштабах) надо будет сделать от силы десяток операций в год.

                              Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                              Самое читаемое