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Cloud e Mega Data Center Voraci di Acqua e aria: Nuovi Problemi, Nuove Soluzioni

Per allestire centri di servizi Cloud, di Hosting e Co-location, così come CED in grado di erogare enormi potenze di calcolo gli approcci tradizionali non sono più adeguati per affrontare i nuovi problemi di alimentazione, gestione e controllo dell'efficienza...

E' indubbio che il consolidamento dei Data Center, partito già da qualche anno, sta generando nuovi problemi di progettazione, gestione, controllo. Ma il dato più significativo è che si tratta di un fenomeno che deve ancora esprimere tutta la sua portata, spinto da tre fattori complementari dagli effetti dirompenti:

  1. L'affermarsi dei servizi di Cloud Computing in sostituzione - o a complemento - di quelli tradizionalmente erogati direttamente dalle aziende, implica la nascita di Data Center di portata mondiale, in grado di supportare centinaia di migliaia o addirittura decine di milioni, se non centinaia di milioni di utenti. Si pensi, ad esempio, ai Data Center di Microsoft per Office 365, di Amazion per i suoi Web Services o a Google per la posta elettronica di Gmail, giusto per citare i colossi del settore, che tuttavia vengono affiancati ogni giorno da nuovi attori del mercato quali Accenture o IBM, provenienti dall'Outsourcing, piuttosto che le aziende specializzate in singoli settori verticali tipo SAP per gli ERP o WO2 per l'integrazione. Un salto di dimensione che apre il fianco a numerosi problemi organizzativi e tecnologici, ma nel quale fare efficienza diventa un fattore primario, a cominciare dai consumi base di elettricità e sistemi di raffreddamento.
  2. Problemi che sono comuni ai fornitori di servizi di Hosting, oggi sempre più spesso caratterizzati da nuove forme operative che vanno dalla co-location delle macchine, alla virtualizzazione degli ambienti, concentrati prevalentemente nelle aree dei Server Web e del Disaster Recovery. In questo caso, le compagnie che guidano l'evoluzione in tale direzione sono quelle del settore delle Telecomunicazioni, tipo Telecom Italia o BT, affiancate dagli Internet Service Provider di carattere internazionale, nazionale o anche locale. I loro Data Center sono infatti in continua crescia e si trovano sempre più spesso in convergenza con quelli di chi eroga servizi di Cloud Computing, intersecando di fatto i due percorsi evolutivi.
  3. Nel lotto rientrano anche i Mega-Data Center aziendali, frutto del consolidamento tra imprese: si pensi ad esempio al settore bancario dove le fusioni e gli accorpamenti hanno fortemente ridotto il numero degli attori, ma non certo quello degli utenti o dei servizi erogati. Il risultato, al termine del consolidamento dei rispettivi Data Center, si traduce in molti meno centri di elaborazione dati rispetto al passato, ma molto più consistenti, obbligando a progettarne una gestione di tipo industriale.

D'altronde, se è vero che globalmente si riduce il numero dei Data Center, è altrettanto vero che ne aumentano il numero di utenti, la quantità dei servizi erogati, la complessità delle elaborazioni. Una tendenza che viene accentuata dal proliferare dei Big Data e dei sistemi per la loro analisi e gestione, ma che diverrà ancora più consistente con il diffondersi degli apparati che sfruttano i concetti dell'Internet delle Cose. Molti più dati da conservare ed elaborare per raggiungere nuovi livelli di qualità nell'operatività quotidiana delle aziende, così come nei processi di pianificazione e gestione delle organizzazioni.

Nuovi Elementi di Progettazione dei Data Center

L'aumento delle dimensioni dei Data Center impone una maggiore attenzione su fattori che nel passato avevano un impatto più modesto sull'economia generale della gestione e sui problemi operativi che ne potevano scaturire.

Un esempio significativo di ciò arriva da quanto accaduto quest'estate nella Silicon Valley, una delle aree a maggior concentrazione di imprese IT, alle prese con i problemi di disponibilità di energia elettrica che ormai colpiscono buona parte della California.

Stando 451 Research, in California ci sono oggi oltre 800 Data Center di grandi dimensioni. Ciascuno di essi consuma ingenti quantità di energia per far funzionare le macchine e gli annessi impianti di condizionamento. Le stime indicano che questi Data Center consumano ogni anno un quantitativo di acqua equivalente a quello di 158.000 piscine olimpioniche. Un consumo che si scontra frontalmente con i problemi di siccità attraversati dalla California in questa torrida estate. Basti pensare che cercando di contenerne i consumi, le autorità della California hanno chiesto ai ristoranti di non servire automaticamente l’acqua ai clienti, così come convenzionalmente si fa in tutti gli USA, ma di darla solo se esplicitamente richiesta!

Una soluzione potrebbe essere trasferire - o impiantare - i Data Center in luoghi ricchi di acqua ed energia elettrica. Dal punto di vista competitivo questa non è però una soluzione: senza scadere nella retorica della "sostenibilità", dobbiamo ricordarci che acqua ed energia elettrica hanno un costo che va ad incidere sul valore complessivo dei servizi erogati. L'obiettivo deve pertanto puntare sulla riduzione dei consumi agendo tanto sul fronte delle apparecchiature - che devono risultare più efficienti e meno voraci di energia - quanto su quello degli ambienti e dei sistemi di condizionamento per i quali vanno adottate nuove soluzioni teconolgiche.

I Data Center richiedono infatti potenti sistemi di climatizzazione per il raffreddamento delle apparecchiature che vi vengono installate. 451 Research testimonia che la più grande Server Farm della California sta crescendo ad un tasso del 4% annuo. Per Emerson Electric, un fornitore di impianti di raffreddamento per Data Center, nella sola California sorgeranno almeno 3 nuovi Data Center di medie dimensioni all’anno in California. Data Center che cosumano in media 15 Megawatt di elettricità e tra i 300 e oltre 900 milioni di litri d’acqua l’anno per il raffreddamento.

Un punto sul quale i gestori dei Data Center appaiono essere sempre più sensibili. Ad esempio, nei 100 Data Center di Microsoft, per ridurre i consumi, gli impianti di raffreddamento vengono spenti in modo automatico non appena le temperature esterne lo consentono.

Puntando alla riduzione dei consumi di acqua, Google ha avviato un progetto per la raccolta dell'acqua piovana e l'impiego di altre fonti di acqua non potabile, mentre Digital Realty Trust ha iniziato a utilizzare acqua riciclata.

Nuove tecnologie di raffreddamento "ad aria"

Un superamento di tali problemi può esser rappresentato dall'impiego di tecnologie nuove che combinano refrigeratori ad aria o ad acqua e free cooling, trasformando dalla base il mercato della climatizzazione di precisione.

Strada seguita dalla Climaveneta che proprio per questo è stata scelta come fornitore unico dell’impianto di raffreddamento del nuovo Super Computing Center della Wuxi China Telecom, una delle piattaforme di elaborazione dati più avanzate al mondo. Progetto nato da un investimento congiunto del Ministero Cinese delle Scienze e della Tecnologia e del Governo della regione dello Wuxi.

Il nuovo Super Data Center opera a 100 petaFLOPS (Floating-point Operations Per Second) e si presenta come una delle strutture più potenti del mondo, richiedendo quindi un imponente raffreddamento a condizioni molto precise e con la massima affidabilità in termini di stabilità della temperatura dell’acqua, adattabilità del sistema al VPF e possibilità di montare valvole di modulazione per adattare il flusso di acqua refrigerata ed assicurare la differenza di pressione.

Climaveneta ha quindi fornito 15 refrigeratori di liquido condensati ad acqua TECS2-W/H con compressori VFD a levitazione magnetica ed un innovativo ESSEER (Seasonal Energy Efficiency Ratio), consentendo alla struttura di tagliare i consumi totali di energia di oltre il 45%, rispetto a Data Center analoghi, dotati di impianti di raffredamento tradizionali.

Il sistema di condizionamento di China Construction Bank

Un altro esempio della nuova attenzione posta sulla progettazione di grandi Data Center ci viene offerto dal progetto realizzato dalla China Construction Bank, il più grande centro di elaborazioni dati per servizi finanziari certificato Tier 4 dell'Asia. Centro che sorge nella Financial Disaster Recovery Foundation di Pechino, ha un superficie totale di circa 136,200 metri quadrati. L’edificio nel quale sorge il Data Center è di quasi 284.000 metri cubi, multipiano con una resistenza al fuoco di grado A ed una resistenza sismica di livello 9.

Il Data Center della China Construction Bank

L’intero Data Center, che oltre al centro operativo comprende i locali per i generatori diesel, la Data Room, un centro di controllo, l’area di supporto e quella di accesso è stato certificato LEED, livello Silver.

Per il sistema di raffreddamento, Climaveneta ha fornito 48 Chiller con Free Cooling e 4 pompe di calore ad aria e 1 ad acqua per una potenza frigorifera totale di oltre 70 MegaWatts.

Al China Construction Bank il Free Coling si attiva con una temperatura esterna di 15°, aumentando sensibilmente il risparmio energetico offerto da questa tecnologia. Il calore prodotto dai Chiller viene recuperato dalle pompe di calore, riscaldando quindi senza alcun costo aggiuntivo e senza alcuna emissione di CO2 l’area uffici di 20.000 metri quadrati adiacente al Data Center.

Installando pompe di calore e refrigeratori diventa possibile raffreddare i Data Center e, anziché smaltire il calore nell'ambiente, recuperarlo per riscaldare altri locali o per produrre acqua calda sanitaria. Si riducono i consumi e gli sprechi, si migliora il comfort e si ottiene una maggior valutazione nella certificazione energetica.

Ultima modifica ilMercoledì, 30 Settembre 2015 10:55

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