مانند اکثر صنایع، صنعت مرکزداده نیز در سال‌های اخیر تکامل یافته است. در حالی‌که طراحی اولیه مراکزداده تغییر چندانی نکرده است؛ برخی از جنبه‌های آن بسیار بهبود یافته و مدرن‌تر شده‌اند. سیستم‌های سرمایشی یک مثال خوب است. موسسه Green Grid در سال ۲۰۰۷، پارامتر PUE (سرنام Power Utilization Effectiveness) را معرفی کرد و اکنون مراکزداده به طور موثری سعی می‌کنند PUE خود را کاهش دهند و برای این هدف روی چگونگی خنک کردن مرکزداده تمرکز کردند. یک دهه پیش، اگر یک سرور نیاز به یک کیلووات انرژی داشت؛ یک کیلووات دیگر انرژی هم برای خنک کردن آن مصرف می‌شد. اکنون و با ورود انواع فناوری‌ها و روش‌های خنک‌سازی سرورها از جمله راهروهای گرم و سرد یا جریان یافتن هوای بیشتر در سرور، مصرف انرژی خنک‌سازی به یک دهم کاهش پیدا کرده است.

این حرف‌ها یعنی مراکزداده می‌توانند بسیار کارآمدتر از گذشته بوده و میزان مصرف و انتشار کربن کمتری داشته باشند. ضمن اینکه برای دستیابی به شرایط محیطی قابل قبول؛ به زیرساخت‌های مهندسی زیادی هم نیاز نداریم. یکی دیگر از پیشرفت‌های مراکزداده، ظهور نیازهای بیشتر از سوی مشتریان است که باعث افزایش چگالی سرورها شده و دست سازندگان مراکزداده را برای استانداردسازی بیشتر باز می‌گذارد. 

چه چیزی پیشران این تغییرات است؟

مشتریان بیشترین تغییرات را به مراکزداده تحمیل کردند. امروزه، اکثر مشتریان مراکزداده خواستار راه‌حل‌های پایدارتر در مراکزداده هستند. شاید در یک دهه گذشته، برای مشتریان مهم نبود یک مرکزداده چه PUE دارد یا آیا از انرژی‌های تجدیدپذیر استفاده می‌کند یا خیر. ولی امروزه مشتریان به صراحت می‌خواهند بدانند یک مرکزداده از چه نوع انرژی‌هایی برای خنک‌سازی یا منبع تغذیه استفاده می‌کند و آیا در مصرف انرژی کارآمد است؟

افزون بر این، در بسیاری از موارد، دنبال استقرار سرورهای بسیار کارآمد هستند. رک‌هایی طلب می‌کنند که می‌تواند جایگزین ۶ رک قدیمی شود و روی ویژگی‌هایی مانند سیستم مدیریت هوای بهتر، چگالی بیشتر، سیستم خنک‌کننده ساده‌تر و موثرتر و سیستم‌های Containment هستند.

فقط مشتریان نیستند که باعث تغییر و تحول در مراکزداده شدند؛ بلکه خود مراکزداده دارند از درون پوست‌اندازی کرده و به طور پیوسته به سوی کارایی بیشتر، هوشمندی بالاتر، چابکی و پایداری طولانی‌تر پیش می‌روند. مراکزداده امروزی به دنبال راه‌حل‌هایی برای کاهش مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی هستند؛ تمایل دارند بسیاری از کارها خودکارسازی شوند و سرویس‌های سریع‌تری ارائه دهند. 

حتی اگر دولت‌ها، سازمان‌های ممیزی و مشتریان از مراکزداده طلب نکنند؛ خود این صنعت دوست دارد تاثیرات زیست محیطی مخرب کمتری داشته باشد و به سوی راه‌حل‌های پاک‌تر و هوشمندتر برود. کاهش انتشار کربن فقط در استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر خلاصه نمی‌شود و استفاده از تجهیزات یا تکنیک‌های با کارایی بالاتر؛ بسیار موثرتر هستند.

تاثیرات اینترنت اشیا بر مراکزداده

دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) مقدار زیادی داده تولید و جمع‌آوری می‌کنند که به طور مستقیم فشارهای زیادی روی مراکزداده و شبکه‌های آن‌ها وارد می‌کند. اگرچه در IoT بیشتر تمرکز سازمان‌ها و کسب‌وکارها بر نصب تجهیزات لبه شبکه و استفاده از فناوری محاسبات در لبه است؛ جایی که دستگاه‌های محاسباتی در محل کسب‌وکار نصب شده و همان‌جا داده‌ها را جمع‌آوری، ذخیره و پردازش می‌کنند؛ ولی باز مراکزداده و سرویس‌های ابری (Cloud) هنوز نقش مهمی ایفا کرده و در غالب راه‌کار شاهد انتقال داده‌های جمع شده در لبه شبکه به روی یک مرکزداده متمرکز برای ذخیره‌سازی امن‌تر، با ظرفیت بیشتر و تجزیه و تحلیل قوی‌تر هستیم.

بزرگ‌ترین چالش در این بخش، اتصالات هستند؛ چون بیشتر برنامه‌های کاربردی نیاز به اتصالی با تاخیر کم دارند. این روزها بخش عظیمی از داده‌ها توسط هواپیماهای بدون سرنشین، خودران‌ها، سیستم‌های هوشمند کنترل دما یا سنسورهای دیگر در شهرها و خانه، سیستم‌های حمل و نقل درون شهری و برون شهری تولید و مصرف می‌شوند. همه این کاربردها نیازمند اتصالاتی با کمترین تاخیر ولی پهنای‌باند بالا هستند که اتفاقا باعث افزایش مصرف انرژی مراکزداده می‌شوند.

رویکرد جدید دیگری که در این زمینه شاهد هستیم؛ افزایش تقاضاها برای احداث مراکزداده لبه شبکه در خارج از شهرها است. بسیاری از صنایع، کارخانه‌ها یا کسب‌وکارهای کشاورزی و محلی که پیش از این هرگز دنبال استفاده از مراکزداده نبودند؛ اکنون نیاز به یک اتاق سرور یا تجهیزات کوچک محاسبات در لبه شبکه دارند. برخی اوقات هم بای مراکزداده ماژولار در محل نصب شود. این درخواست‌ها برای اپراتورها چالش‌برانگیز است. چون از یک طرف در برخی موارد از نظر سرمایه‌گذاری منطقی و توجیه‌پذیر نیست و از سوی دیگر چالش‌های فنی بزرگی ایجاد می‌کند.

انتخاب محل نصب مرکزداده

اگرچه ایده اولیه این است که مراکزداده باید در مکان‌های با تراکم مشتری بالاتر نصب شوند یا محل‌هایی انتخاب شود که از نظر دسترسی به انرژی برق، کابل‌کشی‌های فیبرنوری و زیرساخت‌های ارتباطی مشکلی وجود نداشته باشد؛ اما یک رویکرد جدید رفتن به خارج از شهرها و محل‌های با جمعیت زیاد است تا بتوان از برخی مزایای طبیعی استفاده کرد. مثلا، احداث مرکزداده در دل کوه‌ها می‌تواند روی روند مصرف انرژی و خنک‌سازی بسیار موثر باشد. همین‌طور، استقرار یک مرکزداده در زمین‌هایی که قابلیت نصب پنل‌های خورشیدی دارند یا در کنار رودخانه‌ها و دریاها برای استفاده از آب به عنوان یک مایع خنک‌کننده؛ می‌تواند روی بسیاری از هزینه‌های عملیاتی تاثیرگذار باشد. خرید یا اجاره زمین در شهرهای بزرگ و به‌خصوص نقاط پر تراکم از نظر جمعیتی یا صنایع، سرمایه زیادی می‌طلبد و از سوی دیگر محدودیت‌هایی برای استقرار برخی فناوری‌ها و تجهیزات ایجاد می‌کند. ترجیح این است مراکزداده در مناطقی خلوت‌تر و با ایمنی بالاتر نصب شوند؛ زمین سایت مرکزداده ارزان‌تر تهیه شود و فضا به اندازه کافی برای توسعه در آینده وجود داشته باشد. البته، در این زمینه بسترهای زیرساختی شهرها بسیار اهمیت دارد و باید مراکزداده در محل‌هایی نصب شوند که کابل‌کشی فیبر وجود داشته و بتواند مرکزداده را به مشتریان در شهرها و نقاط مختلف وصل کرد.

حرکت به سوی ابرمقیاس‌

بسیاری از مراکزداده سنتی در ذخیره‌سازی اطلاعات دچار مشکل و کمبود فضا شدند. فقط ذخیره‌سازی اطلاعات مهم نیست؛ بلکه مهم‌تر دسترسی به این اطلاعات با سرعت‌های بسیار بالا و تاخیر ناچیز است. مشتریان همزمان دوست دارند در هر دقیقه از روزهای سال به داده‌های خود دسترسی داشته باشند؛ یعنی یک آپ‌تایم ۱۰۰ درصد ولی سرعت انتقال اطلاعات هم نزدیک به صفر باشد. توسعه شبکه‌های 5G، برنامه‌های کاربردی مبتنی بر هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی و بسیاری از فناوری‌های دیگر تازه‌وارد مانند واقعیت افزوده یا واقعیت مجازی، فقط در شرایطی تجربه کاربری لذت‌بخشی دارند که تاخیر برابر با صفر باشد و اتصالی پایدار، قابل اعتماد و انعطاف‌پذیر برقرار باشد. با استقبال سازمان‌ها و کسب‌وکارها از خدمات ابری، اینکه همه انتظار دارند همان بهره‌وری مراکزداده سنتی را در ابر داشته باشد و این کار مراکزداده در آینده را بسیار سخت‌تر می‌کند. به همین دلیل، در شروع دهه سوم از هزاره جدید، شاهد بیشترین فشار بر زیرساخت‌های فناوری اطلاعات و خدمات ابر هستیم تا به سرعت چشم‌گیری رشد کرده و توسعه پیدا کنند. مراکزداده کوچک باید به مراکزداده نسبتا بزرگ تبدیل شوند و مراکزداده بزرگ به ناچار باید به سوی مراکزداده ابرمقیاس بروند.

مراکزداده آینده

گزارش‌ها نشان می‌دهند در آینده شاهد مراکزداده در لبه شبکه و غیرتمرکز بیشتری خواهیم بود. مراکزداده برای استفاده در زیرساخت‌های مهندسی بسیار کارآمدتر شده و سرورهای مستقر در محل‌ها نیز بسیار منعطف‌تر و کارآمدتر از گذشته خواهند بود. با تکامل طراحی و معماری، مراکزداده امیدوار هستند انرژی کمتری مصرف کنند؛ گرمای کمتری تولید کنند و بتوانند در دماهای بالاتر کار کنند. یکی از روش‌های کاهش مصرف انرژی، افزایش دمای سالن‌های مرکزداده و مقاوم‌سازی بیشتر تجهیزات در برابر گرمای بیشتر است. مشتریان بیشتر از اینکه درگیر زیرساخت‌های مرکزداده میزبان شوند؛ به پایداری و مقاومت تجهیزات اجاره شده توجه دارند. به طور حتم از هوش مصنوعی برای دستیابی به کارایی و انعطاف‌پذیری بیشتر استفاده می‌شود و بسیاری از فرآیندهای امروزی که توسط نیروی انسانی انجام می‌شود؛ به صورت خودکار و اتوماسیون صورت می‌گیرد. در حالی‌که به اپراتورهای کمتری در محل مرکزداده نیاز داریم؛ باید مهارت‌های تخصصی‌تری داشته باشند و نیاز به آموزش‌های بیشتری احساس می‌شود. همین‌طور، باید اشاره کرد که پاندمی اخیر باعث شد توجه ویژه‌ای به ابزارهای مدیریت از راه دور مراکزداده شود و احتمالا در سال‌های آینده شاهد سرویس‌ها و نرم‌افزارهایی برای کنترل و مدیریت از صفر تا صد یک مرکزداده از راه دور و در خانه خواهیم بود.