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2018/11/22

資料中心現代化挑戰大 電力與空調成兩大著力項目

高運算時代兩面評估 資料是維運自動化關鍵

余采霏
不同的應用情境將影響到資料中心現代化策略。隨著愈來愈多的企業引進兼具高效與運算力的設備來支援數位轉型,這可能對承載企業關鍵服務的主資料中心帶來嚴苛的挑戰,同時也會創造邊緣資料中心的需求,但這兩者的設計架構思維卻是迥然不同。
伴隨著IT趨勢與演進,資料中心也面臨諸多挑戰,包含傳統基礎設施所帶來的高成本與環境影響、更高的功率密度需求、因設施效率低下所增加的成本與停機風險,以及提高安全性與法規遵循的要求。

為了讓資料中心基礎設施能跟上企業腳步,一般通常會建議從兩個面向著手,一是就地改造,運用新一代高效設備來克服現有挑戰,另一種作法則是新建資料中心,從舊資料中心直接遷移所有的工作負載,但是何者才適合企業現況,則需要通盤考量與評估。

舉例而言,跨國企業產品行銷到全球各地,所有的資料都由總公司一手掌握,這時,本地的IT基礎架構運行的可靠度與可用度要求就會大幅提升,在必須確保7×24小時不中斷營運的前提之下,多數企業會傾向尋求新的空間,重新規劃資料中心,原因在於就地改善的方式很可能增加服務中斷的風險。

不同應用,設計架構亦不同

▲台達電子關鍵基礎架構事業部應用技術經理陳仲倉認為,企業內部的主資料中心與邊緣資料中心對於可維護性的要求不同,設計架構思維也會不同。
台達電子關鍵基礎架構事業部應用技術經理陳仲倉認為,不同的應用情境將影響到資料中心現代化決策。他提到,愈來愈多的企業引進兼具高效與運算力的設備來進行人工智慧、深度學習創新應用,甚至結合物聯網技術來推動數位轉型,這可能對承載企業關鍵服務的主資料中心帶來嚴苛的挑戰,但同時也會創造出邊緣資料中心的需求,不過這兩者的總體設計架構思維卻是迥然不同。

「主資料中心主要考量的是可維護性。」他提到,全球競爭日益激烈,愈來愈多的企業必須提供客戶全天候的體驗,業務持續營運的重要性不言而喻,尤其在數位化潮流之下,使用者希望能夠即時獲得回應,企業7×24小時不中斷營運的需求愈益明顯,如何透過系統手法來實現即便進行維護也不會導致服務中斷,是承載企業關鍵服務的主資料中心亟需克服的挑戰,「如同汽車必須進廠保養的概念,資料中心基礎設施也是如此,在提高可維護性的層面上,通常會建議採用N+1的配置方式,讓設施輪流停機檢查,既可不影響服務運行,同時還能兼具節省成本的好處。」

但如果是邊緣資料中心,便要以電力及管理監控為優先考慮。一般來說,邊緣資料中心的角色像是衛星城市,與中心城市緊密相連,但規模卻較小。因此,在設施架構設計上並不需要跟隨主資料中心的高規格設計,由於邊緣資料中心很可能無人駐守,如何得知邊緣資料中心的健康狀態?萬一出現問題,不斷電系統是否有足夠的備援電力支撐到維護人員維修?這些都會是評估考量的要點。

模組化提供擴容彈性

若是要深入施作細節,大體而言,電力與空調是影響IT基礎架構能否順暢營運的兩大關鍵,也是目前資料中心現代化過程中,主要著力的重點項目。而這其中,電力的設計主要與供電系統架構有關,由於早期資訊機房設計,單一機櫃的供電量約莫是在3kW至5kW之間,隨著高運算密度時代來臨,機櫃供電的需求來到10kW以上,這時就得看企業向台電申請的契約用電是否告罄,一旦告罄,要再向台電申請提高企業用電量便有其難度,這時往往需要重新選址建置新資料中心才能解決。如果只是開關不足,那麼只要增加管線便能擴容,反而相對容易一些。

至於空調設計則會與空間有些連動的關係,由於目前在技術上還沒有辦法實現在相同的體積內進行容量的擴增,因此,當企業的空調容量增加時,往往就必須以更大的空間來配置,在既有資料中心空間不變的情況下,因為耗能增加導致必須提高致冷能力,最後卻可能壓縮了IT設備的可用空間。

「隨著IT技術不斷進步,企業內部的基礎架構日益複雜,這幾年我們一直建議企業採用模組化的規劃設計。」陳仲倉指出,模組化設計的好處是企業可以很彈性地依需要擴增,尤其是新建資料中心的初期,企業對於建置費用往往有些考量,這種作法也能減少20%~30%的初始成本,當然前提是必須做好基本容量的設計與規劃,包含管線的設計與預留,如此一來,不管未來IT技術如何發展,至少在基礎設施方面仍然有餘裕能夠支援。

「其實在基礎設施的建置之外,後續的維運也是一大重點。」他提到,這幾年,在資料中心的設施領域也開始朝向自動化的發展趨勢,舉例來說,能不能有一種機制把所有資料,包含施工圖、設備手冊、設備維修保養流程,都輸入到平板中,讓維護人員到現場時,只需要點選就可以在平板中找出平面圖、設備的操作手冊,甚至在發生緊急狀況時,可以自動告知所有的步驟,來簡化流程的順序?「平心而論,這是有機會可以實現的,目前已經有多家業者推出相關的技術與工具,但問題在於企業能不能收攏包含伺服器品牌資料、手冊、網路串接資訊等所有資料,這也是現階段主要的挑戰所在。」

邊緣著重分散風險

面對資料量的增加以及對速度的要求,將所有資料全部傳送到雲端或資料中心再進行處理的效率,已無法滿足企業所需,企業需要分散的方法來滿足數位業務基礎架構的要求,而這樣的趨勢脈絡,也帶動邊緣資料中心興起。

陳仲倉認為,因應物聯網的需求,邊緣資料中心的設計概念會著重在分散風險,在架構上一定是多點覆蓋的設計。舉例而言,自駕車接收與發送絕對不會只有一個基站,因為一旦單點故障,意外就會發生,因此至少會有2個至3個基站來負責接收與發送,邊緣資料中心的概念也是如此。

但是,邊緣資料中心可能位處於偏僻位置,而且沒辦法到處建發電機,因此需要高電池的容量,以便等待人員來處理,可能1小時到2小時之間。

「這當然不可能以鉛酸電池來實現,可預見的是,鋰鐵電池或三元鋰電池一定是未來的趨勢方向,只是目前的費用仍相對高昂,需要等待價格趨近甜蜜點。」他認為,邊緣資料中心的概念就很像電信基地台,未來很有可能整合在基地台中,值得後續觀察。

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