آیا محاسبات ابری باعث تغییر مراکز داده می‌شود؟

این مطلب بخشی از پرونده ویژه «آینده کلاود و مراکزداده» منتشر شده در شماره ۱۸۴ ماهنامه شبکه است. برای دانلود کل پرونده ویژه به روی این لینک کلیک کنید. 

به گزارش سافت گذر و به نقل ازمجله شبکه؛ این باور عمومی اشتباه است و محاسبات ابری به دنبال ساختن مراکز داده‌ای می‌رود که با آنچه امروز هستند، متفاوت باشند. به طور واضح، محاسبات ابری قصد دارد دو تغییر کلیدی در مراکز داده به وجود بیاورد: دستکاری تراکم و سازگاری. 

دستکاری تراکم
محاسبات ابری روی تراکم عواملی مانند نیازمندی‌های انرژی و به طور مشخص برق و تولید گرما در هر مترمربع بسیار حساس است. تقریباً ۹۰ درصد مراکز داده امروزی نمی‌توانند گرمای زیادی را که دستگاه‌ها و تجهیزات مربوط به محاسبات ابری تولید می‌کنند، به بیرون از مرکز داده منتقل کنند؛ چون برای این کار ساخته نشده‌اند و معماری و طراحی آن‌ها اجازه چنین کاری نمی‌دهد. این مراکز داده طوری ساخته شده‌اند که حجم انبوهی از تجهیزات برقی تولیدکننده گرما را در فضای محدود و کوچک فیزیکی قرار دهند تا به قدرت پردازشی بیشتری دست پیدا کنند. مسلماً در این طراحی با تراکم حرارت روبه‌رو خواهیم شد و راهکاری برای رانش این گرما به بیرون از این محفظه‌ها وجود ندارد؛ بلکه فقط تلاش شده است ظرفیت تحمل گرمای مرکز داده افزایش پیدا کند یا اینکه بخشی از گرما در یک چرخه خنک شده و دوباره وارد سیستم شود. 

در مراکز داده قدیمی‌تر، وضع بسیار وخیم‌تر است؛ چراکه آن‌ها سعی می‌کنند کابینت‌ها و رک‌های بسیار حساس به گرمای زیاد را تا جایی که امکان دارد از منطقه اصلی مرکز داده و تولید گرما دور کنند و نوعی جداسازی اتفاق می‌افتد. محاسبات ابری با این راهکار مخالف است و نمی‌خواهد برخی رک‌ها از بقیه جدا شوند، چون در این صورت هزینه‌های کابل‌کشی اعم از کابل‌های فیبرنوری و اینترکانکشن‌ها افزایش می‌یابد و بدتر از آن، تأخیر افزایش خواهد یافت. تأخیر کم، در فناوری‌های ابری مانند کلاودهای هم‌گرا و بسیار هم‌گرا حیاتی و تعیین‌کننده است. افزون بر این، جداسازی کابینت‌ها از یکدیگر راهکارهای خنک‌سازی را نیز سخت‌تر و پرهزینه‌ می‌کند و بر پیچیدگی آن‌ها می‌افزاید. در نهایت، شاهد این چالش هستیم که مدیریت مرکز داده به دلیل کابل‌کشی بیشتر، سیستم‌های خنک‌سازی بیشتر و پیچیده‌تر و افزایش تأخیر در بخش‌های مختلف سیستم، بسیار سخت‌تر و عملاً ناممکن شده است و خرابی‌های ناخواسته‌ای رخ می‌دهد که تعمیر آن‌ها بسیار زمان‌بر و پیچیده خواهد بود. از سوی دیگر، روند نگهداری مرکز داده یا به‌روزرسانی آن هزینه‌های زیادی به همراه دارد. برخی مراکز داده مدرن که به عنوان مراکز داده نسل ۳ و ۴ شناخته می‌شوند، سعی کردند به این مشکل با افزایش ظرفیت‌های خنک‌سازی به ازای هر وات برق در یک مترمربع جواب دهند. خنک‌سازی برای محیط‌های مجازی‌سازی بسیار لازم است، چون غالباً در این محیط‌ها به ازای هر رک ۱۵ هزار، ۲۰ هزار و ۲۵ هزار وات برق مصرف می‌شود. متأسفانه بسیاری از مراکز داده که به‌تازگی ساخته شده‌اند، فقط می‌توانند حرارت بسیار بالایی را تحمل کنند و برای کاهش تراکم مصرف برق و گرما راهکار یا فناوری‌ای به‌ کار نمی‌گیرند. مسئله این است وقتی مرکز داده‌ای برای تحمل حرارت‌های بالا می‌سازید، در آینده به‌سختی می‌توانید آن را بازسازی کنید و مجبور خواهید شد دوباره مرکز داده‌ بسازید. بنابراین، در آینده وقتی می‌خواهید فناوری‌های نوین محاسبات ابری را استفاده کنید یا ظرفیت‌های محاسباتی و مجازی‌سازی مرکز داده‌تان را افزایش دهید، با مشکلات اساسی روبه‌رو می‌شوید. محاسبات ابری به دنبال تغییر این رویه طراحی و معماری مراکز داده برای آینده است و در نظر دارد از تراکم زیاد گرما و برق در محیط‌های کوچک جلوگیری کند. 

سازگاری
دومین عاملی که محاسبات ابری از مراکز داده آینده انتظار دارند، سازگاری و انطباق بسیار زیاد است. محاسبات ابری فناوری‌ای با دامنه تغییرات زیاد در بار ترافیکی یا مکان فیزیکی است. افرادی که از نزدیک با سرویس‌های محاسبات ابری کار کرده باشند، به‌خوبی می‌دانند دامنه این تغییرات چقدر زیاد است و در دوره مشخصی گستره نوسانات استفاده از منابع چه‌ میزان زیاد است. بنابراین، مراکز داده آینده باید بتوانند خودشان را با این وضعیت انطباق دهند. ممکن است نیاز به افزایش منابع و پاسخ‌گویی به درخواست‌ها و ترافیک شبکه بیشتری در کوتاه‌مدت باشد یا اینکه نیاز شود حجمی از اطلاعات روی منابع متفاوتی از نظر محل جغرافیایی ذخیره شوند. در این شرایط، مرکز داده باید بتواند این درخواست‌ها را جواب دهد و از سوی دیگر انعطاف‌پذیر و مقرون‌به‌صرفه باشد. مراکز داده آینده نیاز به فضا، انرژی برق و خنک‌کنندگی بیشتر برای دسترسی به منابع بیشتر در سرویس‌های ابری دارند. نه تنها نیاز است که این منابع از پیش ساخته‌شده و آماده باشند، بلکه گاهی باید برخی از این منابع به سوی مشتری دیگری سرازیر شوند یا اینکه با مشتری بعدی به اشتراک گذاشته شده و از سیستم حذف شوند. 

یک رویکرد مناسب این است که تعداد زیادی کابینت همگن از نظر فضا، انرژی و خنک‌کنندگی بسازیم. به جای اینکه به سراغ ساخت انواع کابینت‌های با تراکم کم، متوسط و زیاد برویم، می‌توانیم همه کابینت‌ها را با ظرفیت و تراکم بالا بسازیم و البته قابلیت‌هایی برای کاهش تراکم یا کاهش منابع تخصیص‌داده‌شده، فراهم کنیم. در این راهکار همیشه برای ارائه سرویس‌های محاسبات ابری تعدادی منابع آزاد در دسترس هستند. در رویکردهای قبلی، فضا ارتباط مستقیمی با مصرف انرژی و خنک‌کنندگی داشت و به نوعی این‌ها در هم گره خورده بودند. برای افزایش خنک‌کنندگی به مصرف انرژی بیشتر و برای انرژی بیشتر به فضای بیشتر نیاز داشتید. در این مراکز داده همیشه در یک فضای کوچک، تراکم زیادی از مصرف انرژی و خنک‌کنندگی رخ می‌دهد یا اینکه در فضایی بزرگ با کاهش تراکم روبه‌رو می‌شویم. کابینت‌های همگن اجازه می‌دهند فارغ از عواملی مانند فضا، دست به تغییر منابع انرژی و خنک‌کنندگی بزنید و در هر لحظه برحسب نیازتان برخی منابع را وارد سیستم و چرخه مصرف کنید. 

انتخاب نهایی
برای اینکه مراکز داده امروزی دو نیاز عمده محاسبات ابری یعنی دستکاری تراکم و سازگاری را برآورده کنند، باید بازسازی و بازطراحی شوند. وقتی صحبت از بازطراحی می‌کنیم، منظور این است که تمام سرویس‌ها، خدمات قدیمی و چندین‌ساله باید تغییر کنند و معماری و زیرساخت جدیدی برای مرکز داده نصب شود. این فرایند، چالش‌ها و مخاطرات زیادی به همراه دارد. ممکن است مشتریان قدیمی مرکز داده آزرده‌خاطر شوند یا با مشکلاتی مواجه شوند. 
همچنین باید برای سرویس‌های در حال اجرا فکری کرد. به همین دلیل، در بازار شاهد هستیم که بسیاری از مراکز داده به محاسبات ابری اعتنایی نمی‌کنند یا به دنبال راه‌اندازی و استقرار یک مرکز داده جدید می‌روند و مایل نیستند مرکز داده قبلی را تغییر بدهند. برآورده کردن نیازهای محاسبات ابری در مراکز داده‌ای که به‌تاز‌گی قرار است طراحی و ساخته شوند، راحت‌تر است. دشواری‌های این راه باعث شده برخی به این عقیده برسند که باید محاسبات ابری را به غول‌های بزرگ بازار مرکز داده در جهان مانند آمازون، گوگل، مایکروسافت و نظایر این‌ها سپرد و بهتر است مراکز داده کوچک‌تر و سازمانی درگیر محاسبات ابری نشوند. در واقع، سرویس‌های محاسبات ابری را برون‌سپاری کرده و از این شرکت‌ها خدمات دریافت کرد. اما کارشناسان زیادی هم هستند که اعتقاد دارند مزیت واقعی محاسبات ابری، فارغ از اینکه یک کلاود عمومی یا خصوصی می‌خواهید، در خارج از خدمات شرکت‌های بزرگ دنیا است؛ چراکه شرکت‌های بزرگ تمام نیازها و خدمات کسب‌وکارهای کوچک و متوسط را عرضه نمی‌کنند و عمدتاً از هوشمندی و چابکی مورد نیاز در این کسب‌وکارها بی‌بهره‌اند. از سوی دیگر، این شرکت‌های غول محاسبات ابری نمی‌توانند سرویس‌های ترکیبی سفارشی به هر مشتری عرضه کنند. 
این شکاف در بازار می‌تواند فرصتی بی‌نظیر و طلایی برای دیگر ارائه‌دهندگان خدمات محاسبات ابری فراهم کند تا سراغ نیازهای جدید بازار و کسب‌وکارهای تازه بروند و مراکز داده‌ای با طراحی و معماری آینده‌نگرانه و مبتنی بر تراکم و انعطاف‌پذیری لازم بسازند. کسب‌وکارهای جدید نیاز به خدماتی چابک و هوشمند با هزینه‌های مقرون‌به‌صرفه دارند.