Los últimos veinte años, los centros de datos aparecen como hongos después de la lluvia, y esto es comprensible. Además de los indicadores cuantitativos, también se están desarrollando los cualitativos: nuevas formas, nuevos enfoques para construir el medio ambiente. Una de estas innovaciones se ha convertido en centros de datos modulares. Por primera vez, los militares pudieron evaluar la efectividad de las soluciones basadas en un contenedor estandarizado, fueron ellos quienes fueron pioneros en el uso de centros de datos construidos de forma modular. El rápido despliegue de la potencia informática y la capacidad de almacenar datos en los rincones más remotos de la tierra se han convertido en una panacea para los militares en el mundo con un volumen diario creciente de información generada. Gracias a Sun Microsystems, ya en 2006, los centros de datos modulares se pusieron a disposición de los consumidores civiles. Pero parece, ¿quién los adquirirá? En el contexto de la feroz lucha de los participantes del mercado de TI por el alto rendimiento del hardware, las ventajas de la modularidad de los centros de datos, en la mayoría de los casos de la vida civil, son tachadas sin piedad por todo un espectro de desventajas generadas por esta misma modularidad. Pero como lo ha demostrado el tiempo, no todo está tan claro sobre este tema y el producto ha encontrado a su consumidor. Uno de estos consumidores, por sorprendente que fuera, era el CERN. La creación de la organización es un gran colisionador de hadrones, cubierto de un par de nuevos centros de datos modulares. ¿Una decisión muy extraña? Esto y no solo se discutirá más a fondo.
El contenedor: ¡todo lo ingenioso es simple!Hasta donde se sabe por primera vez, los militares implementaron esta idea con un contenedor: para rellenar un marco de metal con bastidores de servidor, integrar un sistema de enfriamiento en él, y aquí hay una solución preparada. Pero con todo el utilitarismo de dicho contenedor de datos, surgen cuestiones de flexibilidad y la efectividad del funcionamiento de su llenado. La cantidad de hardware estándar instalado corresponde a las tareas realizadas, porque la acumulación de personalización de los bastidores del servidor es muy limitada. Por un lado, el factor de forma del contenedor no permite que el administrador de la red se implemente en él, tanto literal como figurativamente. Por otro lado, reemplazar el relleno por uno más potente puede corromper los sistemas de contenedores auxiliares: suministro de energía, enfriamiento. Incluso con la capacidad de aumentar fácilmente las capacidades de la estructura de su servidor mediante el método de entregar otro contenedor, el problema de aumentar la eficiencia de un rack en particular en el módulo no se puede resolver de ninguna manera, y esto limita en gran medida el alcance de este diseño.
CERN selecciona un centro de datos modular“Hasta finales de 2019, planeamos instalar dos nuevos centros de datos, cada uno de los cuales servirá exclusivamente a su propio detector LHC. El detector relacionado con el experimento LHCb recibirá seis módulos; el detector del experimento ALISA servirá a un centro de datos de cuatro contenedores. La necesidad de expandir la infraestructura existente fue causada por la modernización de estos detectores. Después de la actualización, la cantidad de datos generados por los detectores aumentará significativamente ”, dijo Niko Neufeld, subdirector de uno de los proyectos del CERN.
LHC (Gran Colisionador de Hadrones): un proyecto bajo los auspicios del CERN, es una estructura colosal que se encuentra a una profundidad de unos 100 metros en el corazón de Europa occidental, en el territorio de dos estados: Francia y Suiza. Con un diámetro de 8,5 km y una longitud de unos 27 km, es difícil reprochar al LHC su distancia de la civilización. El proyecto en sí es esencialmente el núcleo de la ciencia moderna, el motor de su componente fundamental. Además, la infraestructura de TI existente que sirve al LHC cumple con todos los estándares modernos, incluidos los centros de datos y las redes troncales de fibra óptica, que lo combinan con todo el mundo. ¿Cuál fue el punto en la decisión de los científicos nucleares europeos del CERN de aumentar la capacidad de la infraestructura de TI a través de centros de datos modulares?
En este momento, las necesidades del colisionador son atendidas directamente por hasta cinco centros de datos. De estos, cuatro se asignan a los cuatro sensores principales de cada uno de los experimentos principales: ATLAS, CMS, ALISA y LHCb. El quinto centro de datos es el más grande: es el centro central para procesar y almacenar datos recopilados de todo el complejo científico del LHC.
"En este momento, el detector central que sirve al experimento LHCb registra los eventos que ocurren en él con una frecuencia de 1 MHz, después de la modernización, la frecuencia de fijación aumentará 40 veces e imagina 40,000,000 de registros por segundo", continuó Nico.No es sorprendente que los nuevos tiempos requieran nuevos equipos. Un aumento en el flujo de datos es una tendencia generalizada y no hay nada de sorprendente en la modernización de la infraestructura de red, pero ¿por qué los centros de datos modulares? La respuesta no se hizo esperar.
“Este es un ahorro neto. Los detalles de los detectores son ráfagas volumétricas de generación de datos a corto plazo. La cantidad de datos generados por estas ráfagas se conoce con una precisión muy alta, por lo que sabemos exactamente cuánto espacio en disco para el almacenamiento de datos necesitamos y esta cantidad será relevante hasta la fase extrema del experimento. Además, al colocar los módulos del servidor lo más cerca posible de los sensores, redujimos la longitud de las comunicaciones de fibra óptica necesarias para transferir 30 PB de datos en un corto período de tiempo, el costo de establecer tales comunicaciones es muy impresionante. "- explicó Nico.Según el esquema descrito por el empleado del CERN, la situación con la elección de la infraestructura comenzó a aclararse. El enorme flujo de datos generado por los sensores LHC llegará a los centros de almacenamiento y procesamiento de datos primarios en el menor tiempo posible, después de lo cual, esperando el próximo inicio del sensor, la información recopilada fluirá gradualmente al centro de datos central sin sobrecargar la infraestructura de red existente.
La vida después de HiggsDe hecho, toda esta estructura megalítica, el LHC, se creó con el objetivo de revelar / refutar la existencia del basón de Higgs. En 2013, se descubrieron signos indirectos de existencia y se resolvió el problema inicial. Los empleados del CERN requirieron un año y medio de inactividad por colisión para modernizar los detectores existentes, lo que podría resolver problemas ya nuevos. Sin embargo, no han pasado más de tres años desde la fecha del nuevo lanzamiento y, en el momento en que el LHC espera otra modernización, el cierre del colisionador debería durar de 2019 a 2021.
Como vemos aquí, la situación es que no tiene sentido cargar el proyecto con una infraestructura pesada y estacionaria, porque después de una breve etapa de recopilación de datos estadísticos, hay muchas posibilidades de que simplemente desaparezca. Como muestra la práctica, los nuevos proyectos aún requerirán nueva infraestructura y otros equipos involucrados en ella. Los módulos instalados ahora siempre se pueden mover fácilmente a otro lugar donde su uso sea más racional.
“Ahora el sensor del proyecto LHDb es atendido por un servidor ubicado directamente al lado - subterráneo. Dos factores nos impidieron modernizar este sitio: el espacio limitado por la mazmorra y los problemas causados por la incapacidad de enfriar eficientemente la sala de servidores ", dijo Niko.
La sala de servidores existente, que fue mencionada por un empleado del centro científico, se encuentra a una profundidad de 100 metros, en los momentos de carga máxima en los servidores, la cantidad de calor generado por ellos crea la necesidad de entregar refrigerante calentado a la superficie, donde puede transferir el exceso de calor a la atmósfera y luego regresa al fondo .
Claramente, no se esperan altos costos para enfriar los servidores en los módulos. Dado el clima frío de las estribaciones alpinas, PUE: el coeficiente de eficiencia del sistema de enfriamiento será inferior a 1.1 (solo el 10% de la energía consumida por el equipo del servidor se destinará a su enfriamiento).
Hasta marzo de 2019, los diez módulos deberán ocupar sus lugares de diseño. Cerca del final del año, las líneas de fibra óptica se llevarán a los centros de datos, solo después de eso la infraestructura será funcional. Sin embargo, podrá demostrar su valía en los negocios no antes de tres años después. El primer lanzamiento del colisionador de hadrones más grande, después de la modernización, ya está previsto en 2021.
“Pero lo más inusual de nuestros nuevos centros de datos es que no les proporcionaremos energía de respaldo. Durante los 6 años de trabajo en el centro científico, nunca hemos experimentado un apagón de emergencia ", resumió Nico Newfield.
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