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
Автор: Dmytro_Kikot
