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数据中心如何发展以支持5G并交付物联网

2021-11-19新睿编译

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将计算转移到最终用户并构建边缘数据中心是5G真正实现并最终交付物联网的目标。
       通信运营商承诺5G技术能够以前所未有的速度传输大量数据,使迄今为止只能想象的技术创新得以实现。物联网通过人工智能得以更大发展的愿景仍然难以实现,因为5G生态系统尚未完全实现,但它即将到来。一些无线运营商正在加大对光纤、小型蜂窝和高频频谱的必要基础设施投资,例如Verizon公司的455亿美元和AT&T公司的234亿美元的交易就证明了这一点。但是,网络及其管道只是物联网世界的一部分,超快速计算是使用数据更具价值的一种方式。将计算转移到最终用户并构建边缘数据中心是5G真正实现并最终交付物联网的目标。那么在此提出了一个问题,数据中心如何发展以适应下一代技术?虽然很多客户正在为5G技术和设备做好准备,但业界厂商仍在为边缘数据中心的确切定义而努力。

       随着数据中心的技术发展,它们将不再受运营规模的限制,而更多地取决于与最终用户的距离及其处理、移动和存储数据的灵活性。  

高功率密度的影响

       5G伴随着由软件定义网络(SDN)和网络虚拟化驱动的机器对机器应用程序和实时数据分析,它们由运行在核心数据中心的高功率密度服务器提供支持。超大规模数据中心和云计算设施专门用于处理这种计算能力增强的网络。另一方面,企业的内部部署数据中心将不得不(如果还没有的话)制定迁移到云平台或升级基础设施的战略,以便能够处理未来的5G创新。

       5G对核心数据中心基础设施的影响仍将集中在优化效率、可靠性、弹性和安全性,同时满足日益增长的数据和网络需求。

       在过去的50年,开发下一代解决方案面临的挑战仍然保持不变,而高功率密度机架将消耗更多电力,产生更多热量,并且需要采用不同的方法来配置冷却设备。

       数据中心行业已经尝试采用如何保持能源密集型系统运行的多种冷却技术。而在21世纪,液体浸泡和直接到芯片的液体冷却技术正在成为高密度计算的冷却解决方案。而其连锁反应是更加强调用水效率(WUE),这已经成为一个热门话题。即将出现的替代方案是开发和生产需要更少冷却的芯片。

数据中心的脱碳

       与冷却技术密切合作的是电源。这些系统协同工作以控制能源使用效率(PUE)。5G和物联网使高能耗的数据中心行业具有更高的电力需求。着眼于5G及新兴技术的超大规模数据中心已经专注于脱碳,以负责任地管理计算能力的预期增长。绿色数据中心的市场规模预计将从2020年的492亿美元增长到2026年的1402亿美元。除了可再生能源信贷之外,其他举措包括整合可再生能源,例如部署微电网、电池储能系统以及使用绿色氢气。核电作为一种成熟而清洁的发电技术,其部署量也在上升。而加密采矿和数据中心园区需要为创新中心、研究设施等寻求成熟技术。这可能包括将数据中心设在核电站附近,或使用先进的小型模块化反应堆(SMR)的电力加快上市速度并满足电力需求。

边缘计算的崛起

       随着数据中心的发展,它们将不再受规模的限制,而更多地取决于与最终用户的距离及其处理、移动和存储数据的灵活性。调研机构Gartner公司预测,到2025年,75%的企业生成数据将在传统集中式数据中心或云平台之外创建和处理。网络理念和架构需要为存储、处理和融合近端用户做好准备,以提供消费者从数字体验中期望的延迟、弹性和可访问性。

       毫无疑问,5G的普及将刺激管理海量数据的需求。数据引力的拉力将显著增强,使其移动变得更加困难和昂贵,从而产生优势。

       基础设施枢纽利用现有资源。例如,地理上相互连接的电信设施可以接入电力线路和光纤,这是部署边缘数据中心的自然选择。像美国铁塔公司和SBA这样的公司正在积极努力在其塔台站点上部署边缘数据中心。2020年底,Switch公司、戴尔公司和联邦快递公司宣布,他们将合作在战联邦快递公司配送中心部署边缘数据中心和云计算解决方案。随着5G使基础设施采用可持续的电源和光纤,以支持先进的基础设施,如自动车辆和工业物联网,这种构建基础设施枢纽的方法可能会变得普遍和必要。

加快边缘的发展

       只要资源到位,物联网触手可及。但是,一次部署一个边缘数据中心很可能无法完成工作。为了加速部署,所有者/运营商需要战略性地思考如何有效地设计和构建边缘数据中心,以利用规模部署和上市速度。每个边缘数据中心都是独一无二的,并根据企业及其位置的要求进行定制。灵活且可扩展的解决方案将是成功部署边缘的关键。一些关键考虑因素包括以下几点。

       (1)了解数据要求——企业如何设计其边缘计算设施在很大程度上取决于网络延迟要求以及数据将如何使用、保护、存储和传输。数据是在企业本地处理和存储以进行实时数据分析和响应?还是在云端传输和存储?所有这些对于数据中心的设计、位置和规模都很重要。

       (2)模块化、可扩展和灵活的设计——随着5G的不断发展,数据需求也将随之发展。众所周知,边缘数据中心将需要模块化设施来适应数据增长所需的可扩展性。当前的供应链紧缩只会加速这一需求。

       (3)大规模部署能力——跨多个站点高效部署边缘基础设施需要能够协调复杂的相互依赖网络,以保持按时并在预算范围内。需要大量的合作伙伴和供应商关系团队来执行场地设计、许可和分区、预制和物流、安装和调试。

       (4)全系统视角——对于多站点企业来说,对边缘设施部署和持续维护的整个网络的可见性对于在所有站点推动一致的客户体验是必要的。远程监控和诊断以及快速有效的维护将成为边缘所有者/运营商的重点关注领域。

       考虑整个边缘数据中心的部署过程,从站点标识和尽职调查到允许和从分区到工程和设计到安装和调试。数据中心业主/运营商可能需要考虑项目经理和工程和施工伙伴,他们可以帮助管理整个部署并以所需的速度和规模快速动员。

       在可预见的未来,5G的动态发展仍将是复杂的。而这种流动的、相互关联的依赖网络的需求不会消失。参与这项工作的每个人都需要就允许敏捷性和增长的标准技术理念和架构做出决定。人们需要接受这样一个事实,由于总是落后于技术发展曲线,因此需要不断追逐下一个目标。
 
责任编辑:程玥
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