2017/12/27 07:18:04

Главные тенденции на мировом рынке дата-центров

Рост облачных сервисов стал главенствующей тенденцией мирового рынка дата-центров, что накладывает отпечаток на развитие технологий для ЦОДов во всех проявлениях: в связи с этим отмечается экспоненциальный рост объема данных, массовый переход на x86 архитектуру, внедрение виртуальных сред, стремление заказчиков к быстро разворачиваемым решениям, развиваются технологии Big Data, а также технологии управления инфраструктурой дата-центров и энергоэффективностью.

Содержание

2018

Intel против всех. Началась война за сетевой интерконнект между процессорами и памятью

Как подходит к вопросу когерентности памяти корпорация Intel и другие игроки рынка в проивовес ей. Подробнее здесь.

2017

IDC: 10 ключевых тенденций на мировом рынке дата-центров

В декабре 2017 года аналитики исследовательской компании IDC подготовили прогноз по 10 основным тенденциям на мировом рынке дата-центров на 2018-2021 годы. Среди ключевых трендов эксперты перечислили модернизацию центров обработки данных, дальнейший переход на программно-определяемую инфраструктуру, распространение автономной ИТ-инфраструктуры и сдвиг в сторону платежной модели, основанной на потреблении.

1. Модернизация дата-центров

В связи с повышенной рабочей нагрузкой, генерируемой следующим поколением приложений и новой ИТ-архитектурой, к 2020 году 55% предприятий будут вынуждены модернизировать свои ЦОД за счет апгрейда существующих ресурсов и/или ввода в эксплуатацию дополнительных мощностей.

2. Рационализация нагрузки

К 2019 году 50% организаций предпримут действия по рационализации нагрузки и ускорению внедрения следующего поколения приложений, что потребует радикальных изменений с точки зрения построения и размещения инфраструктуры, а также моделей ИТ-операций.

Дата-центр в Далласе
Дата-центр в Далласе

3. Гибридные ИТ-операции

К концу 2019 года 70% компаний, вовлеченных в цифровую трансформацию, будут испытывать затруднения с воплощением бизнес-потребностей в эффективные проекты ИТ-инвестиций и планы действий. Это заставит компании скорректировать кадровую политику таким образом, чтобы обеспечить наличие квалифицированного персонала, необходимого для построения цифровых цепочек поставок.

4. Модульный принцип организации ЦОД

К 2021 году расширенное использование энергоемких вычислительных технологий заставит большинство ведущих операторов дата-центров перейти на модульный принцип при размещении на своих объектах ресурсов для энергообеспечения и охлаждения.

5. ИТ на основе потребления

К 2020 году схема закупки ресурсов ЦОД на основе потребления затмит традиционные закупочные модели за счет большей гибкости и прозрачности такой структуры оплаты.

6. Управление данными

К 2021 году четверть крупных предприятий обернут в свою пользу затраты на обеспечение соответствия обязательным требованиям регламентирующих органов, используя их для внедрения автоматизированных средств контроля за данными в своих облачных мощностях, основных ЦОД и на граничных (периферийных) объектах.

7. Программно-определяемая ИТ-инфраструктура

К концу 2019 года потребность в улучшенной динамичности, управляемости и эффективном использовании ресурсов заставит компании, переходящие на цифровые технологи, перевести более половины всей ИТ-инфраструктуры своих дата-центров и периферийных объектов на программно-определяемую модель работы.

8. Умные периферийные ЦОД (Smart edge data centers)

К 2021 году ключевая инфраструктура в половине корпоративных центров обработки данных будет работать автономно, а на периферийных вычислительных узлах использование автономной ИТ-инфраструктуры будет еще шире в связи со стремлением организаций соединить основные и граничные ресурсы для поддержки реализации инициатив цифровой трансформации.

9. Периферия готова к цифровизации

К 2021 году свыше 50% компаний, работающих в ориентированных на потребителей отраслях, станут направлять на модернизацию сетевых, вычислительных мощностей и ресурсов по хранению данных на периферийных объектах больше средств, нежели на апгрейд в своих основных ЦОД.

10. Контроль качества услуг

В 2019 году у 60% цифровых сервисов показатели внедрения среди потребителей будет ниже желаемого уровня из-за того, что поставщики этих услуг будут не в состоянии надлежащим образом контролировать их качество, эффективность и стоимость и быстро реагировать на изменения этих параметров.[1]

Гиперконвергенция и дезагрегация

Не секрет, что для лучшего использования ресурсов, в любых системах, информационные не исключение, ресурсы следует собирать в общие пулы, с тем, чтобы их можно было целесообразно перераспределять. В компьютинге оптимизация в части использования ресурсов началась давно, еще с систем распределения времени. Потом пришла очередь виртуализации. Во втором десятилетии XXI века фокус внимания естественным образом сместился на гиперконвергенцию и дезагрегацию, потому что на данном уровне развития технологий создавать ресурсные пулы можно этими двумя альтернативными способами.

Новый ресурсо-центричный подход к построению ЦОДов - дезагрегация серверов - может повысить показатели масштабируемости и адаптации к нагрузкам, а также снизить капитальные и операционные затраты провайдера (подробнее).

Возможным этот подход становится благодаря развитию кремниевой фотоники.

Гиперконвергенция позволяет создавать программно-центричные инфраструктуры, в которых тесно интегрирован разнообразный «аппаратный ширпотреб» (сommodity hardware), но на рынок такие инфраструктуры выводятся под брендом одного вендора.

2015: Миграция на Open Source

В начале августа 2015 года издание CRN опубликовало выдержки из интервью с генеральным директором Brocade Ллойдом Карни, который среди прочих заявлений высказал свое мнение касательно способности Cisco и других производителей сетевого оборудования успешно работать на рынке открытых решений, в которых топ-менеджер видит будущее рынка дата-центров

По словам Карни, доходы традиционных вендоров, таких как Cisco, привязаны к закрытым архитектурам, поэтому адаптироваться под работу над проектами Open Source, которые в большей степени заточены на программное управление, им крайне сложно.

По мнению главы Brocade, Cisco не сможет адаптироваться под работу над проектами Open Source
По мнению главы Brocade, Cisco не сможет адаптироваться под работу над проектами Open Source

При этом глава Brocade поставил свою компанию в пример успешного перехода производителя на новое поколение сетевых продуктов для дата-центров, которые отличаются простотой эксплуатации, высокой степенью автоматизации, ориентацией на программное обеспечение и, что более важно, открытостью архитектур.

Ллойд Карни обратил внимание на то, что архитектура Cisco заточена лишь под серверы и твердотельные системы хранения данных собственного производства, в то время как архитектура Brocade оптимизирована под любое оборудование клиента.

«Наше внимание сосредоточено на привлечение новых клиентов, а лучшим способом сделать это является открытый подход, который характеризуется высокой экономической эффективностью и масштабируемостью. Что касается Cisco, они пытаются расти за пределами сетевого бизнеса. Они продают серверы, дисковые хранилища, аналитику для «интернета вещей», надеясь стать новой крупной компьютерной компанией. Мы же остаемся чистым сетевым игроком в области дата-центров, мы не собираемся продавать системы хранения данных, серверы и др., так как наши партнеры предлагают эти решения», – отметил глава Brocade.

На вопрос журналиста об акцентах Brocade в 2015-2016 годах Карни перечислил следующее: программно-определяемые сети, виртуализация сетевых функций (Network Functions Virtualization, NFV) и различные софтверные решения.[2]

2014

Прогноз роста числа ЦОДов

Общее число дата-центров всех типов в 2017 году вырастет до 8,6 млн, а затем начнет медленно снижаться: такие выводы делает IDC в отчете Worldwide Datacenter Census and Construction 2014-2018 Forecast[3]. Перемены будут вызваны тем, что в 2016–2017 годах компании начнут сокращать число серверных комнат и шкафов в своих внутренних дата-центрах, – но все другие категории ЦОДов, особенно принадлежащие сервис-провайдерам, продолжат рост. Уменьшение числа дата-центров не означает снижения спроса: при меньшем количестве объектов суммарная площадь ЦОДов во всем мире в 2018 году достигнет 1,94 млрд кв. футов (180 млн кв. м) – против 1,58 млрд кв. футов (147 млн кв. м) в 2013-м.

Консолидация

В глобальном смысле количество ЦОДов в 2018 году уменьшится в результате консолидации, но площадь их вырастет, полагают в IDC. Консолидация происходит на всех уровнях предоставления услуг уже сегодня и будет только увеличиваться:

  • Вендоры – поставщики серверов, стоек для дата-центров

Объединение таких компаний как HP и Foxconn (Hon Hai Precision Industry), главной целью которых является намерение совместно оптимизировать общие наработки, экспертизу и технологии, касающиеся облачных вычислений, показывает стремление поставщиков серверов для ЦОДов к объединению сильных сторон друг друга для удовлетворения быстрорастущего сектора облачных технологий и дата-центров.

  • Поставщики услуг

На рынке коммерческих ЦОДов продолжится стратегическое сотрудничество дата-центров и операторов связи направленное на повышение эффективности предоставления услуг по хранению и обработке данных. Операторы дата-центров будут объединять свои сильные стороны в разных бизнес-моделях, тем самым удовлетворяя большее количество клиентов. А сотрудничество с операторами связи позволит решить проблему подключения и высокоскоростному обмену информацией. Тем самым стремясь к вертикально интегрированной структуре.

Модульные ЦОДы

Основная статья: Модульные контейнерные ЦОД

Модульный принцип построения дата-центров используется практически всеми игроками на рынке. Вендоры предлагают улучшенные версии стальных контейнеров. Мобильные центры обработки данных обладают рядом преимущество по сравнению со стационарными дата-центрами. МЦОДы более эффективные: для них не требуется специальной инфраструктуры, срок возведение составляет около 2-3 месяцев, они мобильны и могут располагаться с источниками дешевой энергии. Кроме того, их можно использовать для расширения мощности стационарных ЦОД.

МегаЦОДы наступают

В отчете Worldwide Datacenter Census and Construction 2014-2018 Forecast IDC полагает, что в строительстве дата-центров на первый план выйдут мегаЦОДы – площадки, где будут размещаться серверы крупных провайдеров услуг колокации и облачных сервисов. К 2018 году их доля (по площади) в новом строительстве дата-центров сервис-провайдеров составит 72,6%, и 44,6% площадей всех новых дата-центров high-end в мире (в 2013 году – 19,3%). IDC не поясняет, каким критериям должны отвечать мегаЦОДы, но Data Center Institute ассоциации AFCOM[4] относит к ним имеющие не менее 9000 стоек или с площадью размещения примерно 21 тыс. кв. м.

Источник: Data Center Institute, 2014

Виртуализация и "зеленые" ЦОДы

См.также: Виртуализация См.также: Зелёный ЦОД (мировой рынок)

Согласно оценке организации Uptime Institute 20% всего ИТ-оборудования не выполняет никаких полезных функций и только "греет атмосферу" (данные весны 2014 года). Так что те центры обработки данных (ЦОД), которые идут на демонтаж такого оборудования, добиваются существенной экономии. Согласно прогнозу компании Pike Research, рынок "зеленых" ЦОДов к 2016 г. достигнет $45,5 млрд по сравнению с сегодняшними $25,5 млрд.

Рост рынка «зеленых» технологий дата-центров по регионам

Источник: Pike Research

Одним из ключевых трендов на мировом рынке дата-центров остаётся виртуализация, он останется таковым и в 2015 году. Руководители рассматривают вложения как в виртуализацию серверов, так и сетей. Согласно отчету Gartner Magic Quadrant for x86 Server Virtualization Infrastructure[5], на июль 2014 года более 70% серверов уже виртуализированно. Всё больше крупных компаний используют сразу несколько гипервизоров в частных или публичных гибридных облаках.

«Магический» квадрат Gatner для виртуализации серверов х86 архитектуры

Источник: Gartner, 2014

Инновационные материалы и цвет шкафов

Наравне с виртуализацией один из самых острых вопросов современных ЦОДов - энергоэффективность. Подавляющее большинство владельцев ЦОДов озадачены вопросами энергоэффективности. Для обеспечения энергоэффективности будут использоваться новые способы в проектирование дата-центров (пример, модульные ЦОДы), новые материалы для шкафчиков, акселерация стоек и даже новые цвета этих шкафчиков.

Как и поиск лучшей архитектуры ЦОДов, модульность и т.п., значительное число недавних инноваций указывает на то, что металлоконструкции стоек шкафчиков могут оказать значительное влияние на плотность центров обработки данных и их охлаждение. Рассматриваемые ранее как «простые железки», стойки и шкафы становятся все более важными компонентами ЦОД. От выбора их конструкции в конечном счете зависят такие его характеристики, как гибкость инфраструктуры, эффективность охлаждения и потребление электроэнергии. Да и плотность оборудования и портов, наряду с архитектурой инфраструктуры ЦОД, в основном определяется именно выбором шкафов и стоек. Ввиду такого масштабного влияния при выборе этих металлоконструкций следует основываться на максимально исчерпывающей информации, учитывать предлагаемые преимущества для инсталляции в контексте капитальных затрат, не упускать из виду влияние на будущие операции и последующие расходы.

Все отраслевые организации, отвечающие за стандартизацию оборудования, в частности ISO/IEC, TIA/EIA и BICSI, при инсталляции кабельной инфраструктуры ЦОД рекомендуют предусматривать резерв для будущего роста. Это позволяет обеспечить свободное пространство для прокладки кабелей и оптимальные маршруты, а также свести к минимуму перемещения, добавления и изменения в кабельной инфраструктуре, которая должна поддерживать два-три поколения активной электроники. Среда ЦОД динамична, как никогда ранее: стремительно растут требования к обработке данных и емкости их хранения, а применительно к мощности они увеличились от нескольких киловаттов (в среднем 5,5–6 кВт) до 20 кВт на стойку. Следовательно нарастает тенденция обеспечения мобильными и компактными стойками.

Ряд производителей, помимо традиционных черных шкафов, предлагают конструктивы серого и белого цвета. К тому же белые шкафы, появившиеся в центрах обработки данных компаний HP и Cisco, подогрели интерес к этой теме.

В ЦОД названных компаний при выборе окраски шкафов прежде всего стремились улучшить видимость. Если белые и серые поверхности отражают до 80% света, то черные поглощают до 95%, поэтому, помещениям, заставленным темными предметами, необходимо больше освещения. Впрочем, разумный подход необходим везде, иначе преимущество обернется недостатком. Глянцевая, снежно белая окраска может ослепить и вызвать боль в глазах, так что для шкафов лучше подходят матовые, приглушенные тона. Кроме того, белый цвет способствует экономии электроэнергии.

Конечно, освещение помещений ЦОД — не самая большая графа расходов на электричество, на нее приходится менее 5% от всего энергопотребления в ЦОД. Однако в случае крупных центров обработки данных каждый процент экономии — и даже доля процента — выражается в значительных суммах. Как показали исследования, окраска шкафов в белый цвет позволяет на треть снизить затраты энергии на освещение. Так, в случае ЦОД мощностью 1 МВт пять процентов от общего потребления составляют 50 кВт, а сокращение этой величины на 30% дает экономию в 15 кВт. Соответственно, в случае белых шкафов на столько же (на треть) можно сократить число осветительных приборов при строительстве новых площадок. Наконец, меньше энергии потребуется на охлаждение, ведь шкафы черного цвета поглощают больше тепла. Следовательно, наблюдается тенденция поиска альтернативных решений для большей эффективности даже при выборе цвета шкафчиков.

Акселерация: увеличение стоек

Согласно результатам исследования Global Data Center Rack Market 2014[6], проведенного аналитической компанией TechNavio, стойки из года в год «подрастают» — за последние 10 лет они вытянулись в среднем с 36 до 42U, а их объем увеличился практически вдвое. При этом около 60% всего мирового рынка монтажных конструктивов приходится на стойки высотой 42U, и популярностью пользуются еще более высокие стойки. По словам Файзеля Гауса, вице-президента TechNavio, уже сейчас на стойки высотой 48 и 51U приходится около 10% рынка, а в ближайшее время их доля вырастет до 20%. Все больше и больше владельцев ЦОДов при выборе помещения для новых дата-центров обращают внимание на высоту помещения.

Бизнес-драйверы для модернизации ЦОДов

Image:Cod_drivers.png

Источник: Veeam Data Center Availability Report 2014

Перед ЦОДами стоят актуальные задачи увеличения пропускной способности, обеспечения надежной защиты данных, а также внедрения эффективных решений в сфере энергозатрат. В данном обзоре описываются основные глобальные тенденции на рынке ЦОДов.

Ключевые направления, в которые планируют инвестировать владельцы ЦОДов

Image:Cod_drivers2.png

Источник: Veeam Data Center Availability Report 2014

Дата-центры сегодня служат основной точкой взаимодействия и информационного обмена с сотрудниками, партнерами и клиентами, а также основой для выстраивания новых моделей бизнеса, в которых критически важны эффективное использование больших объемов данных и эластичность компьютерных ресурсов.

Клиенты и заказчики активны круглосуточно, сотрудникам нужен постоянный доступ к данным. Простои недопустимы, ведь это - потерянные деньги. Большинство компаний инвестируют в виртуализацию, новейшие технологии СХД, облачные технологии и эта тенденция нарастает. Но также существует тенденция решения проблемы ограниченной доступности или повышение показателей RPO и RTO (или просто RTPO), ключевых показателей резервного копирования.

  • RPO - Recovery Point Objective
  • RTO - Recovery Time Objective

RPO определяет точку отката — момент времени в прошлом, на который будут восстановлены данные, а RTO определяет время, необходимое для восстановления из резервной копии.

Компания Veeam Software в отчёте Veeam Data Center Availability Report 2014[7], посвященном оценке доступности ИТ-ресурсов компаний, отмечает, что в ходе глобального опроса руководителей ИТ-подразделений выяснилось: 82% из них признают, что они не способны удовлетворить потребность в постоянном доступе к ИТ-инфраструктуре. Проблема ограниченной доступности приводит к непосредственной потере прибыли — ежегодные убытки предприятий от сбоев в работе приложений составляют более 2 млн долларов США, — а также к снижению производительности и потере данных из-за невозможности их восстановления из резервных копий.

Основные направления, которые хотели бы улучшить в датацентре

Image:Veeam3.png

Источник: Veeam Data Center Availability Report 2014

Эксперты прогнозировали, что в 2015 году проявит себя тенденция снижать данные показатели (RTPO) до 15 минут и менее для всех приложений. Это и есть концепция "Always-On Business" для нового уровня доступности данных в современных ЦОД, направленная на улучшение показателей резервного копирования, верификации возможностей восстановления файлов, предотвращение потерь данных, высокую скорость восстановления файлов, а также комплексный контроль инфраструктуры.

DCIM - технологии управления инфраструктурой ЦОДов

В связке с виртуализацией среды плотно идут DCIM (Data Center Infrastructure Management) - технологии управления инфраструктурой дата-центров. По оценкам 451 Research[8], мировой оборот систем DCIM вырастет с 886 млн. долларов до 1.2 млрд в 2015 году.

Динамика мирового рынка DCIM

Image:DCIM_market_size.png

Источник: 451 Research, 2014

Направление DCIM связано с значительным ростом количества корпоративных ЦОДов и процессом консолидации в индустрии коммерческих ЦОДов. Основными целями решений в этом направлении является максимизация использования ресурсов ЦОД, повышение эффективности службы эксплуатации и, как следствие, достижение наилучших показателей по стоимости владения ЦОД. В контексте DCIM под ресурсами ЦОД понимаются как ИТ активы: сервера, системы хранения, сетевое оборудование, так и ресурсы ЦОД, обеспечивающие работу ИТ активов: строительные (серверные помещения), инженерные системы, системы энергообеспечения и сама электроэнергия, системы поддержания необходимых параметров среды помещений ЦОД.

SDN/SDDC - программно-конфигурируемый ЦОД

В мире ИТ многие считают, что всю ИТ-инфраструктуру необходимо виртуализировать и предоставлять в виде сервиса, а контроль над центром обработки данных должен быть полностью автоматизирован программно. Эту концепцию в VMware называют SDDC (Software-Defined Data Center). Под SDDC подразумевает комплекс технологий, позволяющих виртуализовать не один компьютер, а весь комплекс технических средств c целью создать программно-конфигурируемый ЦОД. Однако, на рынке ЦОДов существуют разногласия в описании этих терминов: кто-то считает это лишь маркетинговым термином, кто-то простым продолжением SDN (SDN от англ. Software-defined Networking, также программно-определяемая сеть), а кто-то новой концепцией.

Как бы ни было, но технология действительно идет в увязке с SDN, которая также не была изначально широко принята отраслью. Однако на сегодня централизованно конфигурируемые или программируемые сети — одна из самых актуальных сетевых технологий. Не случайно уже в прошлом году аналитики Gartner включили SDN (хотя и считающуюся еще недостаточно зрелой) в первую десятку наиболее перспективных технологий, а сообщения на тему SDN стали часто мелькать в новостном потоке. По прогнозам IDC, к 2016 году оборот мирового рынка SDN достигнет 2 млрд долларов. Так что один из главных визионеров будет и дальше продвигать свою идею SDDC.

Аналогичное видение от Intel. Тенденция в сторону определяемого ЦОДа через одно приложение

Image:Intel_sdi.png

Источник: Intel

Тем самым тенденция увязки виртуализации среды, SDN, DCIM и SDDC приведет к концепции ЦОДа как некоторой ИТ-экосистемы. Однако, на практике пока большая часть таких концепций еще не реализована.

Динамика рынка SDN

Источник: IDC, 2013

Источник: Infonetics Research

По прогнозам IDC, к 2016 году оборот мирового рынка SDN достигнет 3,7 млрд долларов. Добавим, что, по данным Infonetics Research[9], мировой рынок SDN/NFV составит в объеме 11 млрд долл к 2018 году. По прогнозу SDN Central[10], рынок решений SDN к 2018 году может достичь объема 35 млрд долларов.

Источник: SDN Central

2013

Технологии охлаждения

В представленном IHS отчете `World Market for Data Center Cooling—2013 Edition`[11] новые технологии охлаждения, направленные на снижение операционных расходов в центрах обработки данных будут иметь наибольший среднегодовой темп роста (CAGR) среди всех технологий охлаждения, в 13,1 процента в течение следующих пяти лет. Достигая в 2017 объема рынка превышающее 2.5 млрд долларов.

Динамика рынка технологий охлаждения

Источник: IHS, 2013

Естественное охлаждение

Многие из ключевых составляющих ЦОДов, недавно представленные или находящиеся в процессе разработки крупными поставщиками услуг, такими как Amazon, Google, Yahoo и Microsoft, будут проникать почти в каждый новый проект особенно независимых ЦОДов для множественной аренды.

Такие элементы оснащения включают естественное охлаждение, которое используется (для снижения расходов) вместо кондиционирования с забором наружного воздуха, новые способы организации потоков горячего и холодного воздуха без использования дорогостоящих фальшполов и замену большинства, если не всех, брендовых серверов и СХД недорогим оборудованием заказной сборки, часть которого даже не будет заключена в шасси.

Этот последний компонент, непроприетарное оборудование, может также вызвать интерес у поставщиков решений, стремящихся предложить недорогие альтернативы оборудования заказчикам, расширяющим свои корпоративные ЦОДы.

Здесь же стоит отметить, что уровень проектов растёт вместо с увеличением требованием сервис-провайдеров к уровню и инфраструктурному окружению дата-центров. Так, например, согласно исследованию компании Emulex, 54% ИТ-администраторов ожидают, что к 2016 году в их ЦОДах будут внедрены сети 100-Гбит/с Ethernet, а 81% назвали растущий спрос на полосу пропускания одной из важнейших задач. Потребность во всё большей полосе пропускания будет нарастать и далее вместе с растущим спросом на широкий спектр облачных услуг, охватывающих Big Data, резервное копирование, аварийное восстановление, потоковую передачу и др.

См.также

Примечания