Dookoła nic więcej niż tylko biały śnieg i temperatury daleko poniżej zera. Gdzieś w środku niegościnnej Grenlandii stoi niepozorny z zewnątrz budynek, w środku jednak bez przerwy pracuje w nim wiele wysokowydajnych serwerów. Ich ciepło odprowadzane jest przez bezpośrednie chłodzenie za pomocą mroźnego powietrza zewnętrznego. Na razie to tylko scenariusz, który wydaje się ekstremalny. Jest to jednak przyszłość centrów obliczeniowych. Faktycznie, w przyszłości na wybór lokalizacji nie będą wpływały takie czynniki, jak bliskość użytkowników, lecz temperatura otoczenia lub ceny energii w regionie. Centra obliczeniowe mogą być rozmieszczane na całym świecie. Podstawę do tego tworzą automatyzacja i zdalne nadzorowanie, dzięki czemu możliwe jest sterowanie serwerami i infrastrukturą centrum obliczeniowego oraz ich kontrolowanie z centralnego stanowiska kierowniczego IT.

Eksploatacja instalacji w optymalnych warunkach lokalizacji przynosi pozytywne skutki w zakresie zużycia energii. Można je jeszcze bardziej zmniejszyć w samowystarczalnym centrum obliczeniowym poprzez automatyczne dopasowanie mocy chłodzenia do faktycznego zapotrzebowania serwerów. W ten sposób automatyzacja i zdalne nadzorowanie skutecznie przeciwstawiają się rosnącemu zapotrzebowaniu na energię przez farmy serwerowe - bez podejmowania dodatkowych działań łączne koszty prądu wszystkich centrów obliczeniowych w Niemczech do roku 2013 wzrosłyby wg Borderstep Institut do 2,2 mld euro rocznie. Szczególnie silny wzrost występuje w zakresie infrastruktury IT, ponieważ wraz z rosnącym poborem mocy rośnie moc stracona i związane z tym zapotrzebowanie na chłodzenie.

Z każdego punktu na świecie

Z wirtualizacją serwerową powiązana jest technologia, za pomocą której administratorzy mogą przydzielać aplikacje do dostępnych zasobów serwerowych w celu ich optymalnego wykorzystania. Poprzez odpowiednią sieć możliwe jest dostarczanie aplikacji do wielu centrów obliczeniowych rozmieszczonych w różnych miejscach na świecie. Do niektórych użytkowników już dzisiaj takie aplikacje, np. SAP, są dostarczane światłowodami z głównych centrów komputerowych. To, co w przypadku aplikacji jest już rzeczywistością, w sferze infrastruktury IT jest nowością, która musiała sprostać własnym wyzwaniom. Pod kątem technicznym i organizacyjnym infrastruktura IT i serwery lub aplikacje to dwa oddzielne światy, którym przez długi czas brakowało punktu połączenia. W wielu firmach Facility Management odpowiada za systemy klimatyzacyjne i doprowadzanie prądu, podczas gdy dział IT dba o właściwe wykorzystanie serwerów i sieci oraz o ich konserwację.

Łączenie infrastruktury i aplikacji

Firma Rittal pierwszy raz zaprezentowała wyjątkowe oprogramowanie monitorujące i zarządzające, które pozwala na pokonanie tej przepaści. W tym celu Rittal we współpracy z Microsoftem opracował tzw. Management Pack dla oprogramowania zarządzającego serwerami amerykańskiej firmy. Udało się w ten sposób połączyć informacje o stanie urządzeń IT z informacjami o stanie infrastruktury IT. Zależności między szafami serwerowymi, zasilaniem prądem a chłodzeniem są określone w RiZone i łączone z informacjami statusowymi z Server Management. Wszystkie te informacje są wiązane w całość na stanowisku kierowniczym IT. Administratorzy mają wgląd do wszystkich parametrów i natychmiast w wypadku nieprawidłowości mogą podejmować stosowane działania poprzez Remote Management. Odpowiednio wyposażone działy IT mogą definiować inteligentne obwody regulacji, w celu utworzenia automatycznego przydzielania zasobów, zależnego od obciążenia. W podobnie komfortowy sposób kształtują się scenariusze alarmowe: W przypadku przekroczenia ustalonych wartości granicznych podawane są automatyczne komunikaty alarmowe lub uruchamiane są akcje, takie jak prewencyjne wyłączanie poszczególnych serwerów. Dlatego też stanowisko kierownicze IT może znajdować się w dowolnym miejscu na świecie, a centra komputerowe mogą być sterowane i nadzorowane centralnie. Dzięki temu instalację można wybudować tam, gdzie są najkorzystniejsze warunki. Centrum obliczeniowe na Grenlandii można np. tanio i bez ujemnego wpływu na środowisko naturalne chłodzić powietrzem zewnętrznym.

Inteligentne infrastruktury

Podstawowe czynności dla w pełni zautomatyzowanych centrów obliczeniowych przejmują inteligentne lokalne infrastruktury. W tym celu serwery są wyposażone w RFID-Tags (Radio Frequency Identification). Bezprzewodowa technika transmisji ustala dla każdego komputera parametry oraz dokładną pozycję w szafie serwerowej i zgłasza to do centralnego programu zarządzającego, który w graficzny sposób przedstawia lokalizację w centrum obliczeniowym. W wypadku problemu, np. z chłodzeniem lub doprowadzaniem prądu, możliwe jest szybkie sprawdzenie ze stanowiska kierowniczego, które serwery oraz , dzięki Management Packs, które aplikacje są nim dotknięte. System nazywa się Dynamic Rack Control i przydziela serwerom stałe parametry, dzięki czemu podczas przebudowy łatwiejsza jest inwentaryzacja. Inteligencja tkwi także w rozdzielaniu prądu. Aktywne moduły wtykowe, w których prowadzony jest prąd dla techniki IT, wyposażone są w czujniki, mierzące pobór mocy przez przyłączone urządzenia. Poszczególne miejsca wtykowe mogę być przełączane przez połączenie sieciowe, dzięki czemu ze stanowiska kierowniczego możliwe jest sterowanie doprowadzeniem prądu.
Wszystkie inne fizyczne parametry, takie jak temperatura lub wilgotność, są rejestrowane w newralgicznych punktach przez czujniki - w zależności od warunków lokalnych bezprzewodowo lub poprzez połączenie przewodowe. Dane stanu z infrastruktury prądowej i czujników przepływają w czasie rzeczywistym do stanowiska sterowniczego. Zapewnia to jednolita i oparta na czujnikach platforma Computer Multi Control Top-Concept (CMC-TC). Korzystając z Dynamic Rack Control i Management-Software, osoby odpowiedzialne za IT mają do dyspozycji kokpit, w którym są przez cały czas informowane o fizycznym stanie poszczególnych serwerów we wszystkich centrach obliczeniowych i z którego mogą sterować i zarządzać zarówno infrastrukturą IT, jak i aplikacjami.
Jeśli jednak będzie konieczne przeprowadzenie czynności konserwacyjnych na miejscu, zapewniona będzie asysta komputerowych systemów konserwacyjnych. W centrum obliczeniowym przyszłości dane zarejestrowane przez CMC-TC mogą być transmitowane za pomocą technologii Bluetooth na przenośne urządzenie końcowe. W ten sposób możliwe jest sprawdzanie aktualnego stanu bezpośrednio w centrum obliczeniowym. Dodatkowo możliwe jest prezentowanie wymaganych kroków roboczych za pomocą Augmented Reality, w formie grafiki komputerowej na przenośnych urządzeniach diagnostycznych. Dopuszczenie i dostęp do właściwych szaf serwerowych zespoły serwisowe otrzymują przez bezprzewodowe systemy dostępowe - również sterowane ze stanowiska kierowniczego.

Efektywne technologie

W dużym stopniu samowystarczalne centra obliczeniowe w optymalny sposób wykorzystują warunki geograficzne - w szczególności zakresie chłodzenia potencjał efektywności jest duży: Przy 37-procentowym zużyciu prądu chłodzenie stanowi po serwerach drugi pod względem wielkości odbiornik prądu w centrum obliczeniowym. W niektórych firmach stosowane jest już dzisiaj swobodne chłodzenie lub geotermia do wytwarzania wody chłodniczej potrzebnej wymiennikom ciepła. W przypadku instalacji geotermicznych woda pompowana jest do głębi ziemi, gdzie panują wymagane temperatury. Swobodne chłodzenie zaś wykorzystuje powietrze zewnętrzne. W naszych szerokościach geograficznych wytwarzanie wody chłodzącej możliwe jest do temperatury zewnętrznej ok. 19°C - w szerokościach arktycznych możliwe jest to przez cały rok.
Innym sposobem jest zastosowanie chłodziarek adsorpcyjnych, co jednak dzisiaj stanowi jeszcze odległą przyszłość. Maszyny wykorzystują wtedy ciepło słoneczne do wytwarzania wody chłodzącej, poprzez doprowadzanie medium chłodzącego do parowania i wytwarzanie ciepła parowania dyfuzyjnego. W połączeniu z kolektorami słonecznymi taki sposób chłodzenia centrów obliczeniowych będzie możliwy na intensywnie nasłonecznionych obszarach, np. w krajach Bliskiego Wschodu, gdzie dzienne przeciętne promieniowanie słoneczne jest bardzo wysokie. Dodatkowo będzie to stanowiło w przyszłości interesującą alternatywę dla wyczerpujących się złóż ropy naftowej. Nawet przy ulepszonych pod względem efektywności technologiach w infrastrukturze IT energia na długi czas pozostanie najważniejszym czynnikiem wpływającym na koszty eksploatacji centrów obliczeniowych.

Przyszłość już się rozpoczęła

Niektóre kraje już się zorientowały, że czynniki lokalizacji zyskują na znaczeniu podczas planowania centrów obliczeniowych. W Arabii Saudyjskiej powstają dwa nowe miasta: King Abdullah Economic City oraz Surda City, które będą posiadały łączącą centra obliczeniowe sieć o wysokiej przepustowości i w których jedna kilowatogodzina będzie kosztowała tylko kilka centów. Za pomocą zdalnie sterowanych centrów obliczeniowych firmy będą mogły w przyszłości korzystać z zalet niższych kosztów, bez konieczności zmniejszania poziomu bezpieczeństwa i dostępności. Producenci, w tym Rittal, pracują aktualnie nad wymaganymi infrastrukturami. Swobodne chłodzenie i Management Software RiZone są już stosowane w projektach zamawianych przez klientów. W ten sposób tworzone są podstawy do umieszczania centrów obliczeniowych nawet w najdalszych zakątkach naszego globu.