مراکزداده ماژولار (Modular data centers) به یکی از جریان­های اصلی صنعت شبکه و دیتاسنتر تبدیل ‌شده­اند. بر اساس مطالعات موسسه­ی Omdia، بازار دیتاسنترهای ماژولار که با تجهیزات پیش‌ساخته در محل نصب می­شوند، از ۲.۳ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۰ به ۳.۲۵ میلیارد دلار در سال ۲۰۲۳ رسیده است. پیش‌بینی می‌شود بازار سرمایه­ی مراکزداده­ی ماژولار تا سال ۲۰۲۶ رشد سالانه‌ای ۱۳ درصدی را تجربه کند و به ارزش مالی ۵.۲۵ میلیارد دلار خواهد رسید.

مزایای دیتاسنترهای ماژولار

«ولاد گالبوف»؛ مدیر مرکز تحقیقات ابری و مرکز داده­ی موسسه­ی Omdia می‌گوید: «مراکزداده­ی ماژولار به سه نگرانی بزرگ پیرامون نصب دیتاسنترها پاسخ می‌دهند: زمان نصب و راه‌اندازی، قابلیت پیش‌بینی و هزینه.»

او اضافه می‌کند: «این سازه‌ها، کمک می‌کنند تا مطمئن شویم یک پروژه با کیفیت و هزینه­ی از پیش تعریف شده، تکمیل می‌شود.»

همچنین «گالبوف» به تاثیرات مثبت دیتاسنترهای ماژولار بر پایداری (sustainability) اشاره می­کند. این مراکز داده با مصرف بتن کمتر یا گاها بدون بتن، همچنین با تجهیزات ساختمانی کمتر، تعداد کارکنان کمتر در محل و انتشار گازهای گلخانه‌ای در سطح Scope 3 هستند. در نتیجه، شاهد عرضه­ی مدل‌های متنوعی از این مراکز داده در بازار هستیم که استانداردهای بیشتری را هم رعایت می­کنند و مشتریان به راحتی می‌توانند تمامی اسناد فنی و راهنمای مربوطه را پیش از خرید، دانلود و مطالعه کنند تا خریدی آگاهانه و مناسب داشته باشند.

براساس اظهارات «دانیل بیزو»؛ مدیر تحقیقات موسسه Uptime Institute Intelligence، تولید، مونتاژ و یکپارچه‌سازی یک سیستم در محیط کارخانه، منجر به افزایش بهره‌وری و تضمین کیفیت بهتر می‌شود و راحت‌تر می‌توان بهینه‌سازی را کنترل کرد.

او می‌افزاید: «یکی از عوامل اصلی محبوبیت دیتاسنترهای ماژولار، مزیت­های لجستیکی است که یک کارخانه برای ذخیره­ی قطعات و دسترسی به نیروی ماهر فراهم می­آورد تا بتوان برنامه‌ریزی بهتر، آزمایش‌های دقیق‌تر و راه‌حل‌های سریع‌تری برای مشکلات فراهم کرد. اساسا، پیش‌ساخته‌سازی به معنای صنعتی‌سازی مشاغل ساختمانی است تا با رعایت استانداردهای بالا، زمان انجام کار کاهش یافته و ریسک‌های سرمایه‌گذاری در پروژه‌ها کنترل شود که همه این‌ها را می‌توان «کنترل بهتر فرآیند» نامید.»

اما شاید مراکزداده­ی ماژولار برای همه­ی صنایع و کاربردها، مناسب نباشند. بهتر است مرور کنیم که این سازه‌های محاسباتی متحرک (موبایل) را کجاها باید نصب و استفاده کرد و کجاها نباید به ­کار برد:

کاربردهای مراکز داده ماژولار

طیف وسیعی از محصولات زیر چتر مراکزداده ماژولار قرار می‌گیرند. ماژول‌ها شامل زیرساخت‌های فناوری اطلاعات، برق، سیستم سرمایشی و ... هستند که فقط باید به یک شبکه متصل شوند و پیکربندی‌های نرم‌افزاری آن‌ها انجام شود. برخی ماژول‌های IT شامل رک‌هایی برای میزبانی از سرورها، تجهیزات ذخیره‌سازی و سوئیچ‌ها هستند اما هیچ‌گونه زیرساخت خنک‌کننده یا برق ندارند. ماژول‌های برق شامل UPS، تابلوهای برق، پی دی یو، باتری، سیستم­های اطفای حریق، ژنراتورها و سایر تجهیزات مرتبط هستند. ماژول‌های سیستم سرمایشی نیز حاوی چیلرها یا سایر تجهیزات خنک‌کننده­ی متحرک هستند. در دیتاسنترهای ماژولار، کانتینرها و بدنه‌های خالی داریم که می‌توان این ماژول‌ها را روی آن‌ها نصب کرد یا واحدهای اضافی برحسب نیاز مانند مرکز عملیات شبکه (NOC)، اتاق‌های جلسه، فضای اداری و غیره نیز فراهم کرد.

به گفته­ ی دنیل بیزو: «ماژولارسازی باعث قدرتمند شدن صنعت دیتاسنتر می‌شود؛ زیرا در سال‌های اخیر شاهد رشد سریع این بازار بوده­ایم که نیاز به مقیاس، سرعت و کیفیت بالا دارد. اپراتورهای ابری و سرویس‌دهندگان بزرگ کلوکیشن نیاز به سیستم‌ها و ماژول‌های یکپارچه‌سازی در حوزه­ی برق و انرژی دارند و سراغ یکپارچه‌سازی سیستم‌های توزیع برق ولتاژ متوسط و ولتاژ پایین رفته­اند که این دقیقا هدف مرکزداده­ی ماژولار است.»

باید در نظر داشت که مراکزداده­ی ماژولار در میزان سفارشی‌سازی، با یکدیگر متفاوت هستند. بیشتر آن‌ها پیش‌ساخته و از قبل آماده شده هستند و بدون نیاز به سفارشی‌سازی، قابل نصب هستند. برخی فروشندگان، اجازه می­دهند که حداکثر تا ۳۰ درصد و برخی دیگر تا ۱۰۰ درصد از طراحی­ها به­صورت سفارشی‌سازی شده انجام شوند. 

در ادامه، چند کاربرد رایج دیتاسنترهای ماژولار را ذکر می‌کنیم:

  • استقرارهای کوچک و تدریجی

یکی از دلایلی که کسب‌وکارها دوست دارند از مراکزداده ماژولار یا پیش‌ساخته استفاده کنند؛ نیاز به ظرفیت­های محدود در ابتدا و احتمال افزایش ظرفیت در آینده است. به عنوان مثال، ممکن است مشتری بخواهد در روز نخست، یک سایت ۵۰ کیلوواتی راه‌اندازی کند و در مدت ۵ تا ۱۰ سال به یک سایت ۱ تا ۲ مگاواتی توسعه یابد. مثال دیگر، نصب یک دیتاسنتر استاندارد ۱۰۰ کیلوواتی در ۲۰ شعبه­ی شرکت بین­المللی است که در کشورهای مختلف و در لبه­ی شبکه قرار دارد.

«آرون بادوسکی»، متخصص فروش محصول در شرکت Vertiv دراین‌باره می‌گوید: «استقرارهای کوچک و ماژولار به سرعت رو به افزایش است». یک واحد ۱۰۰ کیلوواتی زیرساخت‌های فناوری اطلاعات را می‌توان در کمتر از ۲۵ هفته، طراحی، ساخت و تحویل داد.

با یک استراتژی ماژولار، مشتریان می‌توانند زیرساخت‌های مورد نیاز خود را با یک طراحی استاندارد، مستقر کنند. این مزیت، نگهداری و عملیات را خیلی ساده‌تر می‌کند.

«پت لینچ» مدیر اجرایی یک شرکت فعال در این صنعت می‌گوید: «مراکز داده‌های ماژولار پیش‌ساخته برای مشتریانی که به مقدار کمی ظرفیت فناوری اطلاعات (کمتر از ۲ مگاوات) یا نیازهای ظرفیت موقت دارند؛ مناسب هستند. زیرا این سازه‌ها به سرعت نصب و اجرا می‌شوند.»

او اضافه می‌کند کسب‌وکارهایی که نیاز دارند به سرعت ظرفیت‌های محاسباتی و ذخیره‌سازی خود را افزایش دهند؛ قابلیت استفاده از دیتاسنترهای ماژولار را دارند.

  • مقاوم‌سازی و تکمیل ظرفیت‌ها

مشتریان بزرگ‌تر، هم‌مقیاس و سازمانی که نیاز به توسعه­ی زیرساخت­های IT خود دارند می­توانند از ماژول­های پیش­ساخته برای افزایش ظرفیت‌های تکمیلی کلیدی در مرکزداده فعلی خود بهره بگیرند.

افزون بر این، در سال‌های اخیر شاهد افزایش چگالی و تراکم امکانات موجود برای جا دادن رک‌های بیشتر یا میزبانی اپلیکیشن‌های هوش مصنوعی هستند که در اینجا، واحدهای ماژولار می‌توانند راه‌گشا باشند. مثلا، می‌توان زیرساخت برق موجود در دیتاسنتر را بیرون کشید و در فضایی خارج از ساختمان مستقر کرد تا فضا برای نصب رک‌های بیشتر، باز شود.

همین‌طور، برخی دیتاسنترها نیاز به زیرساخت انرژی بیشتری دارند و می‌توانند یک واحد برق ماژولار سفارش بدهند. این سیستم برق جدید را می‌توان در بیرون از ساختمان نصب کرد و بعد به معماری موجود، متصل کرد. وقتی ظرفیت‌های محاسباتی شما افزایش پیدا می‌کند؛ می‌توانید ظرفیت‌های پشتیبان‌گیری یا یوپی‌اس‌های بیشتری را به سادگی اضافه کنید.

  • زیرساخت‌های نصب شده در مقیاس بزرگ

مشتریان ابرمقیاس (Hyperscale) نیز در برخی سناریوها، می‌توانند برای استقرار مراکزداده ماژولار ۵۰ مگاواتی و بزرگ­تر، اقدام کنند. در این سناریوها، می‌توان از ماژول‌های برق و خنک‌سازی متصل به هم و تکرارپذیر استفاده کرد. 

«آرون بادوسکی» می‌گوید: «در استقرارهای بزرگ می‌توان از ماژول‌های استاندارد و برق پیش‌ساخته و ماژولار استفاده کرد. یوپی‌اس‌ها، سوئیچ‌ها و ماژول‌های سرمایش در خارج از ساختمان نصب شوند یا با زیرساخت‌های فعلی موجود، ترکیب شوند و یک بلوک با ظرفیت بیشتر بسازند.»

  • مرکزداده­‌ی لبه

صنعت مخابرات در حال تبدیل به مرکز استقرار دیتاسنترهای لبه­ی ماژولار است. این سیستم‌ها در کنار دکل‌های موبایل نصب می‌شوند تا از شبکه‌های 4G و 5G پشتیبانی کنند. همچنین، تقاضا برای راه‌حل‌های با تاخیر کمتر، نیاز به نصب کوچک‌تر و استاندارد شده دارد و باز، بازار مستعدی برای نصب ماژول‌های محاسباتی است. 

یک مدیر ارشد شرکت HPE Sustainable Data Center Modernization Practice دراین‌باره می‌گوید: «سهولت استقرار و قابل حمل بودن واحدهای ماژولار، آن‌ها را برای استقرار در لبه شبکه مناسب کرده است؛ چون معمولا در لبه­ی شبکه، امکان نصب دیتاسنترهای سنتی نیست یا کمتر شاهد چنین تجهیزاتی هستیم. راه‌حل‌های پیش‌ساخته­ی یکپارچه که در آن همه­ی اجزا در یک ماژول قرار می‌گیرند؛ اغلب انتخاب نخست برای لبه­ی شبکه هستند.»

  • خدمات ابری ترکیبی مبتنی بر هوش مصنوعی

مراکزداده ماژولار پیش‌ساخته، برای ارائه انواع خدمات ابری ترکیبی، از جمله پشتیبانی از محاسبات با کارایی بالا (HPC) و حجم کاری هوش مصنوعی که به سرعت در حال رشد است؛ به کار گرفته می‌شوند.

از میان بزرگ‌ترین حوزه‌های رشد دیتاسنترهای ماژولار، می‌توان به بازارهای HPC/AI، خدمات ابری ترکیبی (hybrid cloud)، لبه­ی محاسباتی هوشمند، شبکه‌های 5G و حوزه‌های نظامی و دفاعی اشاره کرد. کسب‌وکارها و سرمایه‌گذارانی که به دنبال بهره‌وری انرژی و پایداری بیشتر، رشد سریع زیرساخت‌ها، مقیاس‌پذیری و اجرای سریع پروژه‌ها هستند؛ روی مراکزداده­ی پیش‌ساخته، نظر مثبتی دارند. یک واحد دیتاسنتر ماژولار را می‌توان در کمتر از چند ماه برپا کرد اما یک دیتاسنتر سنتی، به یک تا دو سال زمان نیاز دارد تا وارد مدار شود.

کجاها مراکزداده‌­ی ماژولار مناسب نیستند؟

درباره کاربردها و بازارهای در حال رشد دیتاسنترهای ماژولار صحبت کردیم؛ اما به این معنی نیست که این سازه‌ها برای هر موقعیتی مناسب هستند. در ادامه، برخی از نمونه‌های عینی را بیان می‌کنیم که شاید به‌کارگیری یک مرکزداده­ی ماژولار، منطقی نباشد:

  • سفارشی‌سازی

واحدهای ماژولار را می‌توان سفارشی‌سازی کرد و محصولات زیادی با این هدف، ساخته و وارد بازار شدند. اما بسیاری از این محصولات با تعداد مشخص و استاندارد رک و سرور یا اندازه آن‌ها پیشنهاد می‌شوند و برای سفارشی‌سازی بیشتر، باید هزینه‌های بالاتری بپردازید که مزیت اولیه و ذاتی، ساخت و ساز ماژولار از بین می‌رود.

هنگامی که طراحی‌ها پیچیده‌تر و منحصربه‌فرد می‌شوند؛ مرکزداده ماژولار ارزش خود را از دست می‌دهند. 

  • دیتاسنترهای بزرگ

جدیدترین مراکزداده، بزرگ‌تر از همیشه هستند. یک دیتاسنتر اپراتور چیناموبایل، بیش از ۱۰ میلیون فوت مربع است. طبق گفته‌های شرکت تحقیقاتی Omdia، در حال حاضر، میانگین ظرفیت هر ساختمان دیتاسنتر به ۱۳۷ هزار فوت مربع در شرکت‌های ابری و کلوکیشن رسیده است. شرکت‌های بزرگ سازنده­ی دیتاسنتر مانند Equinix، Digital Realty و Chindata مشغول ساخت سازه‌های ابرمقیاس هستند و بزرگ‌ترین ارائه‌دهندگان خدمات ابری مانند مایکروسافت اژر، گوگل کلاود و آمازون، هر روز، دیتاسنترهای بزرگ‌تر، کارآمدتر و بهتری می‌سازند.

معمولا، در فضای ابرمقیاس‌ها، طرح‌های پیش‌ساخته، انتخاب خوبی برای دیتاسنترهای ابرمقیاس نیستند. هنگامی که صحبت از سالن‌های بزرگ و پیوسته­ی داده‌ها می‌شود که مملو از رک‌ها و سرورهای چند طبقه هستند؛ تجهیزات پیشرفته و فوق مقیاس دیده می‌شود و جایی برای ماژولارها نیست. 

شرکت‌های فناورانه‌ای که خواهان یک مرکزداده­ی بسیار سفارشی شده هستند؛ ممکن است مراکزداده از پیش ساخته را غیر استاندارد و غیر قابل انعطاف ببیند. 

چشم‌انداز مراکزداده ماژولار

در سال‌های اخیر، تعداد فروشندگان، حجم محصولات و پیش‌ساخته‌های با انعطاف‌پذیری زیاد، به شدت افزایش یافته است. سهم‌های بازار و آمار و ارقام، نشان‌دهنده­ی رشد چشم‌گیر این حوزه است.

یک کارشناس حوزه­ی دیتاسنتر می‌گوید بازار مراکزداده‌­ی ماژولار، سه برابر سریع‌تر از کل بازار دیتاسنتر، در حال رشد است. 

در پایان سال ۲۰۲۲، مراکزداده­ی ماژولار تنها ۳.۶ درصد از کل بازار دیتاسنتر را به خود اختصاص داده بود ولی پیش‌بینی موسسه­ی Omdia نشان می‌دهد در سال ۲۰۲۶ زیر ۵ درصد نخواهد بود.

برخی از کارشناسان، چشم‌انداز بسیار بزرگ و روشنی برای زیرساخت‌های پیش‌ساخته و ماژولار تصور می‌کنند و می‌گویند در آینده، بازار به تسخیر دیتاسنترهای ماژولار درخواهد آمد.