مراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة: سر خفض تكاليف الطاقة بنسبة 40%.

تنفق العديد من مراكز البيانات على التبريد والسعة غير المستخدمة أكثر مما تتوقع. قد يستهلك الخادم الطاقة حتى عندما يتعامل مع القليل من العمل. يمكن أن يؤدي تدفق الهواء الضعيف إلى جعل أنظمة التبريد تعمل بشكل أكثر صعوبة. قد تؤدي إعدادات الطاقة القديمة أيضًا إلى إبقاء المعدات عند مستوى طاقة أعلى من احتياجات عبء العمل. ألقي نظرة على صورة التشغيل الكاملة قبل تغيير المعدات. لا ينبغي أن يأتي انخفاض فاتورة الطاقة من انخفاض جودة الخدمة، أو توفر النظام، أو ضوابط السلامة. قد يكون من الممكن إجراء تخفيض بنسبة 40% في بعض المرافق، ولكن النتيجة تعتمد على الموقع والأجهزة وعبء العمل والمناخ ومعدل الكهرباء وممارسات التشغيل. يجب أن تؤكد المراجعة المناسبة نقطة البداية وتوضح من أين يمكن أن تأتي المدخرات. ## قياس ملف الطاقة الحالي أبدأ بخط أساس واضح. تتبع هذه الأرقام لدورة فوترة واحدة على الأقل: - إجمالي استخدام طاقة المنشأة - استخدام طاقة معدات تكنولوجيا المعلومات - استهلاك نظام التبريد - فعالية استخدام الطاقة، أو PUE - استخدام الخادم - رسوم الطلب القصوى - قراءات درجة الحرارة والرطوبة - يتم حساب خسائر المولدات ووحدات UPS والبطاريات PUE عن طريق قسمة إجمالي طاقة المنشأة على طاقة معدات تكنولوجيا المعلومات. يعني PUE البالغ 1.5 أن المنشأة تستخدم 1.5 وحدة من الطاقة لكل وحدة تستخدمها معدات تكنولوجيا المعلومات. لا يوضح الرقم كل مشكلة، لذا أقارنه بتحميل الخادم والظروف الخارجية وجداول التشغيل. قد يشير ارتفاع PUE خلال شهر حار إلى انخفاض الطلب. قد يشير ارتفاع PUE الثابت عبر الطقس المعتدل إلى مشاكل في تدفق الهواء أو تحويل الطاقة أو التحكم. ## إزالة سعة الخادم غير المستخدمة غالبًا ما أجد خوادم تظل نشطة للمشاريع القديمة أو أنظمة الاختبار أو التطبيقات منخفضة الاستخدام. قبل إيقاف تشغيل أي شيء، أتحقق من: - ملكية التطبيق - متطلبات النسخ الاحتياطي - تبعيات الخدمة - عقود الصيانة - إجراءات الاسترداد - احتياجات العمل والأمن يمكن أن يكشف تدقيق صغير للخادم عن الأجهزة التي تعمل بمعدل استخدام منخفض لفترات طويلة. يمكن أن تنتقل بعض أعباء العمل إلى مجموعة أصغر. يمكن للآخرين استخدام عمليات إيقاف التشغيل المجدولة أثناء فترات الصيانة المعتمدة. مثال عملي: قامت إحدى شركات البرمجيات الإقليمية بمراجعة 180 خادمًا ووجدت أن 27 منها تعاملت مع مهام الاختبار والتطوير خارج ساعات العمل. قام الفريق بنقل أحمال العمل المناسبة إلى المضيفين المشتركين وتطبيق جداول الطاقة المعتمدة. انخفض استخدام طاقة تكنولوجيا المعلومات بحوالي 11% خلال فترة الفاتورة التالية. أبقت الشركة على تشغيل أنظمة الإنتاج بموجب نفس قواعد الخدمة. وجاءت النتيجة من إزالة النفايات، وليس من تقليل السعة التي تتطلبها الأنظمة التي تواجه العملاء. ## تحسين تدفق الهواء قبل إضافة معدات التبريد ترتفع تكاليف التبريد عند امتزاج الهواء الساخن والبارد. أتحقق مما يلي: - مساحات الرفوف المفتوحة - ألواح التقطيع المفقودة - بلاط الأرضيات المسدود - فتحات الكابلات التي تسمح بتسرب الهواء - الرفوف التي تواجه الاتجاه الخاطئ - وصول هواء الإمداد إلى المنطقة الخاطئة - الرفوف عالية الكثافة الموضوعة بدون خطة تبريد يمكن أن تساعد تخطيطات الممر الساخن والممر البارد في توجيه الهواء بشكل أكثر كفاءة. يمكن للألواح الفارغة أن تمنع مرور الهواء البارد عبر مساحات الرفوف غير المستخدمة. قد يؤدي أيضًا سد الفجوات الموجودة أسفل الرفوف وحول مسارات الكابلات إلى تقليل اختلاط الهواء. هذه التغييرات بسيطة نسبيًا، ولكنها تحتاج إلى مراجعة متأنية. يمكن أن يؤدي وجود فتحة تهوية مسدودة في موقع خاطئ إلى إنشاء نقطة ساخنة. أستخدم أجهزة استشعار درجة الحرارة وقراءات تدفق الهواء لتوجيه كل عملية ضبط. ## ضبط ضوابط التبريد وفقًا لاحتياجات المعدات تستخدم بعض المنشآت إعدادات تبريد ثابتة على مدار العام. قد يحافظ هذا النهج على استقرار الغرفة، لكنه قد يجعل معدات التبريد تعمل بجهد أكبر من اللازم. أقوم بمراجعة: - درجة حرارة هواء الإمداد - درجة حرارة الهواء الراجع - حدود الرطوبة - سرعة المروحة - تشغيل المبرد - إعدادات المقتصد - تنظيم وحدة التبريد توفر الجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء إرشادات لنطاقات درجة الحرارة والرطوبة في مركز البيانات. يجب أن يتوافق النطاق المقبول مع المعدات وشروط الضمان وسياسة الموقع. يجب اختبار تغيير التحكم في خطوات صغيرة. أشاهد درجات حرارة مدخل الحامل، وسجل التنبيهات، وأنماط عبء العمل بعد كل تعديل. يكون توفير الطاقة مفيدًا فقط عندما تظل المعدات ضمن حدود التشغيل المعتمدة. ## مطابقة إعدادات الطاقة مع عبء العمل غالبًا ما تدعم الخوادم الحديثة ميزات إدارة الطاقة. قد يتضمن ذلك تحجيم المعالج والتحكم في المروحة وإعدادات الأداء المستندة إلى عبء العمل وحالات السكون. أقارن بيانات الأداء قبل تغيير الإعدادات. قد يناسب وضع الطاقة المنخفضة أنظمة معالجة الدفعات أو التطوير. قد لا يناسب التطبيقات الحساسة لزمن الوصول. يجب أن تتضمن المراجعة ما يلي: - وقت الاستجابة - استخدام وحدة المعالجة المركزية والذاكرة - أداء التخزين - إنتاجية الشبكة - معدلات أخطاء التطبيق - تجربة المستخدم - سلوك الاسترداد يؤدي هذا إلى اتخاذ قرار متوازن. قد يؤدي الانخفاض البسيط في سرعة الخادم إلى توفير الطاقة، إلا أن استجابة التطبيق المتأخرة قد تؤدي إلى زيادة تكلفة التشغيل. ## التحقق من خسائر UPS وتوزيع الطاقة يتم أيضًا فقدان الطاقة قبل وصول الطاقة إلى الخادم. أقوم بفحص: - مستوى تحميل UPS - عمر البطارية وحالتها - كفاءة إمداد الطاقة - خسائر المحولات - مسارات التوزيع - توازن الطور - وحدات توزيع الطاقة غير المستخدمة قد تعمل أنظمة UPS بكفاءة أقل عند الأحمال المنخفضة جدًا. يمكن أن يؤدي دمج المعدات دون تخطيط إلى خلق خلل آخر. يجب أن يشمل أي تغيير حسابات الحمل وفحوصات السلامة الكهربائية التي يقوم بها موظفون مؤهلون. ## استخدم المراقبة بدلاً من التخمين، يمكن أن تفوت القراءات اليدوية فترات قصيرة من الطلب المرتفع. أستخدم بيانات المراقبة لربط استخدام الطاقة بعبء العمل والطقس. قد تظهر لوحة معلومات مفيدة: - استخدام الطاقة لكل حامل - استخدام الطاقة لكل تطبيق أو خدمة - حمل التبريد - استخدام الخادم - اتجاه PUE - الطلب الأقصى - درجة الحرارة حسب الممر - الإنذارات وأحداث الصيانة لا يلزم أن تكون البيانات معقدة. يمكن أن يُظهر التقرير الأسبوعي الواضح ما إذا كان التغيير قد نجح، أو ظل محايدًا، أو خلق مشكلة جديدة. أفضّل الاختبارات الصغيرة ذات فترة قياس محددة. يعد تقييم تعديل تبريد واحد، أو مجموعة خوادم واحدة، أو منطقة حامل واحدة أسهل من تقييم التغيير على مستوى الموقع الذي يتم إجراؤه بدون خط أساسي. ## إنشاء خطة توفير حول الموقع يحتاج مركز البيانات ذو الاستخدام المنخفض للخادم إلى خطة مختلفة عن منشأة عالية الكثافة تقوم بتشغيل الذكاء الاصطناعي أو أحمال العمل العلمية. أقوم بتجميع الإجراءات في ثلاثة مستويات: إجراءات منخفضة التكلفة - إزالة عوائق تدفق الهواء - إضافة لوحات فارغة - تصحيح تخطيط الحامل - تطبيق جداول الطاقة المعتمدة - إزالة معدات الشبكة والخادم غير المستخدمة - تتبع بيانات الطاقة حسب المنطقة الترقيات المخططة - تحسين عناصر التحكم في التبريد - استبدال المراوح أو المضخات غير الفعالة - مراجعة تحميل UPS - توحيد أحمال العمل المناسبة - إضافة أجهزة استشعار درجة الحرارة والطاقة - تحسين توزيع الطاقة المشروعات طويلة الأجل - إعادة تصميم المنشأة - أنظمة تبريد عالية الكفاءة - التبريد بالسوائل للأحمال المناسبة عالية الكثافة - شراء الطاقة المتجددة - تحديد حجم العمل بناءً على بيانات الطاقة والقدرة. يحتاج كل إجراء إلى مالك، والتأثير المتوقع، والتكلفة، والمخاطر، وطريقة القياس. أتجنب الوعد بتوفير ثابت قبل مراجعة بيانات المنشأة. ## عملية حسابية بسيطة لنفترض أن المنشأة تستخدم 1,000,000 كيلووات في الساعة كل عام وتدفع 0.12 دولار لكل كيلووات في الساعة. تكلفة الطاقة السنوية: 1,000,000 × 0.12 دولار = 120,000 دولار أمريكي سيوفر التخفيض بنسبة 20% حوالي: 200,000 كيلووات في الساعة × 0.12 دولار = 24,000 دولار أمريكي سيوفر التخفيض بنسبة 40% حوالي: 400,000 كيلووات في الساعة × 0.12 دولار أمريكي = 48,000 دولار أمريكي هذه الأرقام لا تشمل رسوم الطلب أو الصيانة أو شراء المعدات أو الضرائب أو التغييرات في أسعار الكهرباء. يظهر الحساب الحجم المحتمل للمشروع، وليس نتيجة مضمونة. ## حماية جودة الخدمة أثناء العمل يجب أن تتبع مشاريع الطاقة نفس ضوابط التغيير المستخدمة في أعمال مراكز البيانات الأخرى. أحدد: - نافذة الصيانة المعتمدة - طريقة التراجع - المعدات المتضررة - الأشخاص المسؤولين - حدود الإنذار - فحص الخدمة بعد كل تغيير، كما أحتفظ بسجلات للإعدادات الأصلية. إذا أدى التغيير إلى حدوث مشكلة في درجة الحرارة، أو مشكلة في زمن الوصول، أو إنذار، فيمكن للفريق استعادة التكوين السابق دون تأخير. إن أفضل خطة للطاقة ليست هي الخطة ذات المطالبة الأكبر. فهو الذي يربط المدخرات المقاسة بالعمليات المستقرة. ومن خلال التحقق من أعباء العمل وتدفق الهواء والتبريد وتوصيل الطاقة ومراقبة البيانات معًا، يمكنني تحديد طرق عملية لخفض تكاليف الطاقة في مركز البيانات مع الحفاظ على موثوقية المنشأة.

تتعرض مراكز البيانات لضغوط من عدة اتجاهات في وقت واحد. تحتاج الخدمات الرقمية إلى قوة حوسبة مستقرة، بينما يواجه المشغلون أيضًا مساحة أرضية محدودة، وزيادة في استخدام الطاقة، وصيانة معقدة، واحتياجات عبء العمل المتغيرة. يمكن للمنشأة الكبيرة التعامل مع الطلب الكبير، ولكن قد يستغرق الأمر سنوات للتخطيط والبناء والتوسع. تحتاج العديد من الشركات إلى مسار أصغر. هذا هو المكان الذي يمكن أن تساعد فيه الوحدات الصغيرة. يجمع مركز البيانات ذو الوحدات الدقيقة بين الأنظمة الرئيسية داخل وحدة مدمجة وقابلة للتكرار. قد تتضمن الوحدة النموذجية رفوف الخادم، وتوزيع الطاقة، ومعدات UPS، والتبريد، والحماية من الحرائق، والمراقبة، والأمن المادي. يعتمد التصميم الدقيق على حجم العمل والموقع والمتطلبات المحلية. أرى قيمة هذا النموذج في فكرة واحدة بسيطة: بناء ما يحتاجه الموقع فقط، ثم إضافة السعة مع تطور الطلب. لماذا يمكن للتوسع التقليدي أن يخلق ضغطًا يعتمد مركز البيانات التقليدي غالبًا على البنية التحتية المشتركة. قد تحتاج مجموعة الخوادم الجديدة إلى المزيد من الطاقة والتبريد ومساحة الحامل ومسارات الكابلات وقدرة النسخ الاحتياطي. تغيير واحد يمكن أن يؤثر على عدة أنظمة. وهذا يخلق مشاكل عملية: - قد تؤدي أعمال البناء إلى مقاطعة العمليات الحالية. - القدرة غير المستخدمة يمكن أن ترفع تكاليف التشغيل. - قد يكون من الصعب إدارة أجيال مختلفة من المعدات معًا. - المواقع النائية قد لا يكون لديها عدد كاف من الموظفين الفنيين. - عبء العمل الصغير قد لا يبرر بناء مبنى كبير. على سبيل المثال، قد يحتاج بائع التجزئة الإقليمي إلى سعة حوسبة إضافية بالقرب من أحد المستودعات خلال فترات ذروة الطلب. قد لا يتوافق بناء منشأة كاملة الحجم لهذا الموقع الفردي مع احتياجات العمل. يمكن أن توفر الوحدة الصغيرة مسار نشر أصغر، بشرط أن تكون ظروف الطاقة والشبكة والتبريد والأمان مناسبة. كيف يعمل نموذج الوحدة الدقيقة عادةً ما أنظر إلى الوحدة الدقيقة من خلال أربعة أجزاء متصلة. الطاقة قد تستخدم الوحدة أنظمة UPS ووحدات توزيع الطاقة والبطارية الاحتياطية وأدوات المراقبة. تساعد هذه المكونات على حماية المعدات من اضطرابات الطاقة القصيرة ودعم عمليات إيقاف التشغيل التي يتم التحكم فيها أثناء فترات انقطاع التيار الأطول. يجب أن يتطابق التصميم مع الحمل الفعلي. الوحدة التي تعمل بقدرة 20 كيلووات لها احتياجات طاقة مختلفة عن الوحدة التي تعمل بقدرة 100 كيلووات. يجب على الفريق مراجعة الطلب الحالي والنمو المتوقع ووقت تشغيل البطارية ودعم المولد والوصول إلى الصيانة قبل اختيار المعدات. التبريد لا يقتصر التبريد على خفض درجة حرارة الغرفة فحسب. يجب أن يزيل الحرارة من الرفوف ويحافظ على تدفق الهواء تحت السيطرة. قد تستخدم الوحدات الصغيرة التبريد في الصف، أو التبريد المقترن، أو تبريد الهواء، أو الأنظمة القائمة على السوائل للخوادم ذات الكثافة العالية. يعتمد الخيار الصحيح على كثافة الرف، والمناخ، وحدود الضوضاء، والوصول إلى المياه، وخطط الخدمة. أفضّل تصميمًا يقيس درجة الحرارة والرطوبة على مستوى الحامل. قد يفتقد مستشعر الغرفة المفردة نقطة فعالة بالقرب من مجموعة خوادم عالية التحميل. الحماية المادية لا يزال مركز البيانات المدمج بحاجة إلى التحكم في الوصول واكتشاف الدخان وإخماد الحرائق واكتشاف التسرب وتغطية الكاميرا حيثما كان ذلك مناسبًا. يجب أن تعمل هذه الأنظمة مع إجراءات الطوارئ الخاصة بالموقع. قد تحتاج الوحدة الموضوعة داخل المستودع إلى الحماية من الغبار والرافعات الشوكية والاهتزازات ودرجات الحرارة المتغيرة. قد تحتاج الوحدة المثبتة في الخارج إلى غلاف أقوى وأسلوب تبريد مختلف. المراقبة والتحكم تتيح المراقبة عن بعد للمشغلين رؤية لاستخدام الطاقة، وحالة البطارية، وأداء التبريد، ودرجة الحرارة، والرطوبة، والوصول إلى الباب، وأجهزة الإنذار. المراقبة لا تحل محل الصيانة. فهو يساعد الفريق في العثور على التغييرات في وقت مبكر وتعيين الاستجابة الصحيحة. إن خطة الإنذار الواضحة مهمة بقدر أهمية المستشعر نفسه. يجب أن يكون لكل تنبيه مالك ووقت استجابة وإجراء موثق. طريقة عملية لتخطيط النشر الخطوة 1: تحديد حجم العمل أبدأ بالتطبيقات، وليس بالحاوية أو الخزانة. يجب أن يقوم فريق التخطيط بإدراج أنواع الخوادم واحتياجات التخزين واتصالات الشبكة وتوقعات وقت التشغيل ومتطلبات موقع البيانات. قد يحتاج عبء عمل تحليل الفيديو إلى دعم قوي لوحدة معالجة الرسومات وتبريد كثيف. قد يحتاج تطبيق مكتبي صغير إلى طاقة أقل بكثير ولكن إلى مزيد من موثوقية الشبكة. يجب ألا تستخدم هاتان الحالتان نفس تصميم الوحدة. الخطوة 2: قياس الموقع يجب أن تغطي مراجعة الموقع الطاقة المتاحة، وتحميل الأرضية، ومسارات الشبكة، والصرف الصحي، والتهوية، وأنظمة الحريق، والوصول إلى الخدمة، والأمن. قد تكون الوحدة مناسبة جسديًا ولكنها لا تزال تفشل كخيار نشر إذا لم يتمكن الفنيون من الوصول إلى الجزء الخلفي من الرفوف أو إذا كانت الأرضية غير قادرة على دعم وزن المعدات. الخطوة 3: التخطيط للنمو يجب أن تدعم الوحدة مسارًا واضحًا للنمو. قد يعني ذلك ترك مساحة لمزيد من الرفوف، أو حجز سعة الطاقة، أو إعداد اتصالات الشبكة قبل الحاجة إليها. يعد توثيق حد التوسيع أكثر أمانًا من افتراض أن الوحدة يمكن أن تنمو دون تغييرات. قد يصبح التبريد والطاقة الاحتياطية والأنظمة الكهربائية الأولية قيودًا. الخطوة 4: اختبار عملية التشغيل قبل استخدام الإنتاج، يجب على الفريق اختبار الاستجابة لانقطاع الطاقة، وتوجيه الإنذار، وأخطاء التبريد، وفقدان الشبكة، والتحكم في الوصول، وإجراءات الاسترداد. اختبار بسيط يمكن أن يكشف عن وجود فجوة. على سبيل المثال، قد يصل التنبيه إلى صندوق بريد إلكتروني مشترك ولكن ليس إلى شخص في الخدمة. قد يعمل النظام من الناحية الفنية بينما تظل عملية الاستجابة ضعيفة. الخطوة 5: تتبع القياسات المفيدة أود تتبع فعالية استخدام الطاقة حيث تدعمها البيانات، ودرجة حرارة الحامل، وحمل التبريد، وحالة UPS، وصحة البطارية، وتكرار الإنذار، وسجلات الصيانة. تساعد هذه القياسات المشغل على تحديد ما إذا كان يريد إضافة سعة أو استبدال المعدات أو ضبط تدفق الهواء أو تغيير خطة الخدمة. كما أنها تخلق أساسًا أكثر وضوحًا لقرارات الميزانية المستقبلية. الأماكن التي قد تناسب الوحدات الصغيرة يمكن أن تناسب الوحدات الصغيرة المكاتب الفرعية، ومواقع التصنيع، ومنشآت الرعاية الصحية، ومواقع الاتصالات، والمدارس، وشبكات البيع بالتجزئة، ومشاريع الحوسبة المتطورة. يمكنهم أيضًا دعم القدرة المؤقتة أثناء ترقية المبنى. النموذج له حدود. لا تزال الوحدة بحاجة إلى طاقة موثوقة، والوصول إلى الشبكة، والصيانة، وحماية البيئة. وقد لا يناسب كل عبء عمل عالي الكثافة أو كل موقع. كما أن تأمين الموردين وقطع الغيار وتوافق البرامج وتغطية الخدمة المحلية تستحق الاهتمام أيضًا. وجهة نظري هي أن الفائدة الرئيسية ليست في الحجم الصغير وحده. تأتي الفائدة الأقوى من التصميم القابل للتكرار مع قواعد تشغيل واضحة. يمكن للنظام المدمج الذي يفتقر إلى الوصول إلى الخدمة أو المراقبة أن يخلق المزيد من العمل، وليس أقل. يقارن القرار الجيد الصورة التشغيلية الكاملة: التركيب، والطاقة، والصيانة، والتوسع، والأمن، ومخاطر التوقف عن العمل، وقدرات الموظفين. عندما تتوافق هذه العوامل مع عبء العمل، يمكن للوحدات الصغيرة أن توفر طريقة عملية لوضع سعة الحوسبة بالقرب من المستخدمين دون بناء منشأة كبيرة لكل موقع.

تواجه العديد من فرق تكنولوجيا المعلومات نفس الضغط: تستمر الخدمات الرقمية في النمو، في حين تظل ميزانيات الطاقة والمساحة الأرضية ووقت النشر محدودة. قد يوفر مركز البيانات الكبير مساحة للتوسع، ولكنه يمكن أيضًا أن يحقق طلبًا أعلى على التبريد، وجداول بناء أطول، وقدرة غير مستخدمة أكبر من احتياجات الموقع المتنامية. أرى أن مراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة هي خيار عملي للشركات التي تحتاج إلى قدرة حوسبة أقرب إلى المستخدمين أو المعدات أو مواقع الإنتاج. يجمع مركز البيانات ذو الوحدة الصغيرة بين الأنظمة الرئيسية مثل الرفوف وتوزيع الطاقة والتبريد والمراقبة والأمان ضمن هيكل مدمج. يمكن أن يدعم التصميم نقطة بداية أصغر، مع وجود مساحة لإضافة سعة مع تطور الطلب. ### استخدم المساحة بعناية أكبر غالبًا ما تحتاج غرف الخوادم التقليدية إلى مساحة إضافية لمسارات الكابلات ومعدات التبريد والبطاريات والوصول إلى الصيانة. يضع تصميم الوحدة الصغيرة هذه الأنظمة في تخطيط مخطط له، مما يمكن أن يساعد في تقليل أثر النشر الجديد. يناسب هذا النهج مواقع مثل: - فروع البيع بالتجزئة - مصانع التصنيع - المستشفيات والعيادات - مواقع الاتصالات - المدارس والحرم الجامعي - المكاتب البعيدة - مواقع الحوسبة المتطورة قد يحتاج المصنع، على سبيل المثال، إلى معالجة محلية للكاميرات أو أجهزة الاستشعار أو معدات الإنتاج. يمكن أن يؤدي إرسال كل تدفق بيانات إلى منشأة بعيدة إلى حدوث تأخير وزيادة استخدام الشبكة. يمكن لمركز البيانات المدمج الموجود بالقرب من المعدات معالجة المزيد من البيانات محليًا مع الحفاظ على المنشأة المركزية متاحة لأحمال العمل الأوسع. ### مطابقة السعة مع الطلب الفعلي لا تحتاج العديد من الشركات إلى منشأة كبيرة في اليوم الأول. قد يحتاجون إلى عدد قليل من الرفوف الآن ومساحة أكبر لاحقًا. يتيح لي نموذج الوحدة الصغيرة التخطيط لأعباء العمل الحالية بدلاً من الدفع مقابل مساحة كبيرة غير مستخدمة. يمكن أن يبدأ العمل بنطاق سعة مناسب، وتتبع الاستخدام، وإضافة وحدات عندما تتغير احتياجات العمل. وهذا أمر مهم بالنسبة للشركات التي تفتتح فروعًا جديدة، أو توسع خطوط الإنتاج، أو تختبر الخدمات الرقمية. يمكن للنظام أن ينمو على مراحل بدلاً من فرض مشروع بناء كبير واحد في البداية. ### إدارة استخدام الطاقة تأتي تكاليف الطاقة من أكثر من مجرد خوادم. تؤثر أيضًا أنظمة التبريد وتحويل الطاقة والإضاءة والنسخ الاحتياطي على الفاتورة الشهرية. يمكن لمركز بيانات الوحدات الصغيرة المخطط جيدًا أن يستخدم التبريد المستهدف والتوزيع الفعال للطاقة. يركز التبريد على منطقة المعدات بدلاً من الغرفة كبيرة الحجم. يمكن لأجهزة الاستشعار مراقبة درجة الحرارة والرطوبة وحمل الطاقة وحالة المعدات. يمكن لفريق العمليات استخدام هذه البيانات لضبط الإعدادات واكتشاف التغييرات غير العادية. لا يزال أداء الطاقة يعتمد على حجم عمل الخادم والمناخ واختيار المعدات وممارسات التشغيل. تصميم الوحدة الصغيرة لا يزيل هذه العوامل. فهو يمنح الفريق مزيدًا من التحكم في كيفية ترتيب الأنظمة ومراقبتها. ### اختصار المسار من التخطيط إلى التشغيل قد يتضمن مشروع مركز البيانات التقليدي أعمال البناء والتركيبات الكهربائية وتصميم التبريد والتخطيط الأمني ​​والعديد من فرق الموردين. يمكن أن يؤثر كل جزء على جدول التسليم. غالبًا ما يتم تصميم أنظمة الوحدات الدقيقة كوحدات متكاملة. يمكن لفريق المشروع مراجعة الهيكل واحتياجات الطاقة ونهج التبريد وخطة المراقبة قبل وصول الوحدة إلى الموقع. لا يزال إعداد الموقع مهمًا، ولكن قد يكون تنسيق العمل أسهل من بناء غرفة كاملة. بالنسبة للشركات الإقليمية، يمكن أن يدعم ذلك خطة نشر أكثر وضوحًا: 1. مراجعة أعباء العمل الحالية والنمو المتوقع. 2. حدد الحامل والطاقة وسعة التبريد المطلوبة. 3. التحقق من الموقع، واتصال الشبكة، والحماية من الحرائق، والوصول إلى الصيانة. 4. قم بتثبيت الوحدة وتوصيل الأنظمة الداعمة. 5. اختبار الطاقة والتبريد وأجهزة الإنذار والمراقبة قبل نقل أحمال العمل. 6. تسجيل بيانات استخدام الطاقة والقدرة للتوسع المستقبلي. ### دعم احتياجات الحوسبة المتطورة غالبًا ما تستفيد تطبيقات مثل تحليل الفيديو ومراقبة المخزون والمراقبة الصناعية والأتمتة المحلية من المعالجة القريبة. قد تظل المنصة السحابية البعيدة مفيدة، ولكن يمكن التعامل مع بعض البيانات بالقرب من المصدر. قد تضع سلسلة سوبر ماركت وحدة حوسبة صغيرة في مركز التوزيع لإدارة أنظمة المستودعات وموجزات الكاميرا. قد تستخدم المنشأة الطبية البنية التحتية المحلية لتطبيقات داخلية محددة عندما يلزم إدارة توفر الشبكة عن كثب. يعتمد التصميم الصحيح على سياسات البيانات ومتطلبات الخدمة وظروف التشغيل المحلية. ### خطط للصيانة من البداية لا تزال البنية التحتية المدمجة بحاجة إلى رعاية منتظمة. أوصي بالتحقق من طرق الوصول وقطع الغيار والمراقبة عن بعد والطاقة الاحتياطية ومرشحات التبريد ومسؤوليات الخدمة قبل التثبيت. يمكن أن تساعد خطة الصيانة الواضحة في تقليل انقطاع الخدمة. ويجب أن يذكر من يتلقى الإنذارات، ومن يمكنه دخول الموقع، وكيف يتم اختبار أنظمة النسخ الاحتياطي، وكيف سيتم استبدال المعدات مع تقدم عمرها. الحل الأفضل ليس دائمًا هو الحل الأكبر. إنه التصميم الذي يتوافق مع حجم العمل والموقع والميزانية وخطة الطاقة ومسار النمو. يمكن لمراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة أن تمنح الشركات طريقة منظمة لنشر قدرة الحوسبة المحلية دون بناء منشأة واسعة النطاق لكل موقع. ومن خلال التخطيط الدقيق واستخدام الطاقة المُقاس والتوسع المرحلي، يمكن للفرق إنشاء خطة بنية تحتية تنمو مع الطلب الفعلي.

يحتاج عدد متزايد من الشركات إلى قوة حاسوبية أقرب إلى الأشخاص والآلات والأنظمة التي تنشئ البيانات. قد تكون المنشأة السحابية المركزية على بعد عدة مئات من الأميال. يمكن لهذه المسافة أن تزيد من التأخير، وتزيد من تكاليف الشبكة، وتخلق مشاكل عندما يكون اتصال الموقع محدودًا. تقدم مراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة مسارًا آخر. يقومون بوضع الخوادم والتخزين وأنظمة الطاقة والتبريد والحماية من الحرائق والمراقبة داخل وحدة مدمجة يمكن التحكم فيها. يمكن للشركة تركيب الوحدة في مصنع أو موقع بيع بالتجزئة أو مستشفى أو موقع اتصالات أو منشأة بعيدة. والنتيجة هي موقع حوسبة محلي يمكنه دعم العمليات اليومية دون بناء مركز بيانات كبير من الألف إلى الياء. أرى هذا التحول استجابة لحاجة عملية: فالشركات تريد المزيد من القدرات الحاسوبية، ولكنها قد لا تملك الوقت أو المكان أو الموظفين أو الميزانية اللازمة لمنشأة تقليدية. ## ما يتضمنه مركز البيانات ذو الوحدة الدقيقة يعد مركز البيانات ذو الوحدة الصغيرة أكثر من مجرد خزانة مليئة بالخوادم. وعادة ما يجمع بين عدة أنظمة في تصميم واحد: - رفوف تكنولوجيا المعلومات للخوادم والتخزين - إمدادات الطاقة غير المنقطعة - معدات التبريد - البطارية الاحتياطية - أجهزة الاستشعار البيئية - ضوابط الوصول المادية - كشف الحرائق وإخمادها - اتصالات الشبكة - برامج المراقبة عن بعد يمكن أن يختلف التصميم حسب المورد والموقع. تتلاءم بعض الأنظمة مع رف واحد. قد تستخدم الوحدات الأكبر حجمًا عدة رفوف مع قسم منفصل للتبريد أو الطاقة. يمنح هذا النهج المتكامل المشغل خطة تركيب أكثر وضوحًا. يمكن مراجعة متطلبات الطاقة والتبريد والأمن قبل وصول الوحدة. ويساعد ذلك في تقليل عدد القرارات اللازمة أثناء إعداد الموقع. ## لماذا تقوم الشركات بنقل الحوسبة إلى مكان أقرب إلى الحافة؟ تحتاج العديد من التطبيقات إلى استجابة سريعة. قد يستخدم المصنع الكاميرات وأجهزة الاستشعار لفحص المنتجات أثناء تحركها على طول خط الإنتاج. قد يقوم المستشفى بمعالجة الصور الطبية بالقرب من نقطة الرعاية. يجوز لشركة الخدمات اللوجستية تتبع المركبات ومعدات المستودعات والمخزون عبر عدة مواقع. يمكن أن يؤدي إرسال كل جزء من البيانات إلى منطقة سحابية بعيدة إلى حدوث تأخيرات وزيادة كمية حركة المرور التي تعبر الشبكة. تسمح المعالجة المحلية بتحليل بعض البيانات في الموقع الذي تم إنشاؤها فيه. قد تحتاج المعلومات المحددة فقط إلى الانتقال إلى منصة مركزية. هذا لا يعني أن السحابة أصبحت غير ضرورية. يستخدم النموذج الشائع كلا النظامين: - تتعامل الوحدة الصغيرة مع المعالجة المحلية والتخزين قصير المدى. - تدعم السحابة التحليلات الأوسع والنسخ الاحتياطي وإدارة التطبيقات. - يقوم مركز البيانات المركزي بتخزين البيانات التي لا تحتاج إلى استجابة محلية. يمكن أن يساعد هذا التقسيم الشركات في التحكم في استخدام الشبكة مع الحفاظ على الخدمات المهمة متاحة بالقرب من مستخدميها ومعداتها. ## مثال عملي من البيع بالتجزئة تخيل سلسلة بيع بالتجزئة بها متاجر في مدن أصغر. يستخدم كل متجر الكاميرات وأنظمة نقاط البيع وأدوات الجرد وأجهزة إدارة المباني. يمكن للنظام الأساسي السحابي المركزي إدارة العديد من هذه الخدمات، لكن انقطاع الشبكة قد يؤثر على عمليات المتجر. يمكن لمركز بيانات صغير الحجم موجود في موقع توزيع إقليمي أن يدعم التطبيقات المحلية للمتاجر القريبة. ويمكنه أيضًا معالجة بيانات المخزون قبل إرسال السجلات المحددة إلى النظام الأساسي للشركة. قد تحصل الشركة على خدمة محلية أكثر استقرارًا، لكن النتيجة تعتمد على تصميم الموقع. لا تزال الوحدة بحاجة إلى طاقة موثوقة وحماية مادية وتبريد وخطة شبكة. يمكن للموقع السيئ الإعداد أن يقلل من قيمة المشروع. ## يمكن لمراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة تقصير أعمال النشر غالبًا ما يتضمن إنشاء مراكز البيانات التقليدية عدة فرق ودورات تخطيط طويلة. قد يأتي المبنى والأنظمة الكهربائية والتبريد والرفوف وأدوات التحكم الأمنية وأدوات المراقبة من موردين مختلفين. يستخدم مركز البيانات المعياري نموذجًا أكثر حزماً. يمكن تجميع الكثير من المعدات واختبارها قبل التسليم. قد يركز العمل في الموقع بعد ذلك على: 1. التحقق من قوة الأرضية والمساحة المتاحة 2. إعداد توصيلات الطاقة 3. تأكيد مسارات الشبكة 4. إعداد التبريد والتهوية 5. تثبيت تدابير الأمان المادية 6. توصيل أنظمة المراقبة 7. اختبار الإنذارات والطاقة الاحتياطية ووظائف تجاوز الفشل 8. نقل أحمال العمل على مراحل لا تؤدي هذه العملية إلى إزالة كل مهمة بناء. يمكن أن يسهل تخطيط المشروع نظرًا لأن قائمة المعدات ومتطلبات التثبيت محددة مسبقًا. ## التوسع يصبح أكثر قابلية للإدارة احتياجات العمل تتغير. يجوز للمصنع إضافة خطوط إنتاج جديدة. قد يخدم مزود الاتصالات عددًا أكبر من المستخدمين في منطقة واحدة. قد يعتمد المستشفى المزيد من أنظمة التصوير والمراقبة. قد يكون لمركز البيانات الثابت سعة غير مستخدمة في منطقة ما وقدرة محدودة في منطقة أخرى. تسمح مراكز البيانات ذات الوحدات الدقيقة للشركة بإضافة سعة في مواقع مختارة. يمكن للمشغل اختيار وحدة بناءً على الحمل المتوقع للخادم، والطلب على الطاقة، واحتياجات التبريد. يجب أن تتضمن خطة التوسعة أكثر من مساحة الرف. سأقوم بمراجعة: - القدرة الكهربائية المتاحة - دعم المولد أو الطاقة الاحتياطية - أداء التبريد أثناء الطقس الحار - عرض النطاق الترددي للشبكة - إجراءات الوصول المادي - قطع الغيار وتغطية الخدمة - مراقبة البرامج والأجهزة - أبعاد المعدات المستقبلية الوحدة التي تناسب احتياجات اليوم قد لا تدعم أجهزة الغد. يساعد التخطيط لتدفق الهواء وكثافة الطاقة ومساحة الصيانة على تجنب الاستبدال المبكر. ## الطاقة والتبريد بحاجة إلى اهتمام وثيق لا يعني الحجم الصغير استخدامًا منخفضًا للطاقة. يمكن للخوادم الحديثة وأنظمة الذكاء الاصطناعي ومصفوفات التخزين ومعدات الشبكات إنتاج مستوى عالٍ من الحرارة داخل منطقة صغيرة. يجب أن يتوافق نظام التبريد مع حمل المعدات والمناخ المحلي. قد يعمل تبريد الهواء لعمليات نشر الخادم القياسية. وقد تحتاج الحوسبة عالية الكثافة إلى تصميم آخر، مثل المبادلات الحرارية في الأبواب الخلفية أو التبريد السائل. يعتمد الاختيار الصحيح على المعدات وموارد الصيانة والوصول إلى المياه وظروف التشغيل. أود أن أطلب من المورد معلومات واضحة حول: - سعة التبريد - نطاق درجة الحرارة والرطوبة - استهلاك الطاقة - مستويات الضوضاء - احتياجات استبدال الفلتر - وظائف الإنذار - الأداء أثناء انقطاع التيار الكهربائي. هذه التفاصيل مهمة أكثر من صورة المنتج المدمجة. يمكن أن تؤدي الوحدة الصغيرة ذات التخطيط الحراري السيئ إلى حدوث مشكلات في الخدمة وتقصير عمر المعدات. ## يجب أن يغطي الأمان الطبقات المادية والرقمية. قد يقع مركز البيانات البعيد أو الموزع خارج الحرم الأمني ​​الرئيسي للشركة. وهذا يخلق مهمة حماية أوسع. يمكن أن تشمل عناصر التحكم المادية العبوات المقفلة، والكاميرات، والوصول إلى الشارات، وتنبيهات العبث، وسجلات الزائرين. قد تتضمن عناصر التحكم الرقمية تجزئة الشبكة، والاتصالات المشفرة، وإدارة الهوية، وإجراءات التصحيح، واختبار النسخ الاحتياطي. تساعد المراقبة عن بعد الموظفين على التحقق من درجة الحرارة وحالة الطاقة ونشاط الباب وصحة المعدات من موقع مركزي. لا يحل محل الصيانة. لا يزال شخص ما بحاجة إلى خطة استجابة واضحة عند ظهور تنبيه. يجب على الشركة تحديد من يمكنه الوصول إلى الوحدة ومن يتلقى الإنذارات وكيفية الموافقة على الفنيين. يمكن أن تؤدي الفجوات الصغيرة في هذه العمليات إلى خلق مخاطر تشغيلية أكبر. ## عندما تكون مراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة مناسبة بشكل جيد، يمكنها دعم عدة أنواع من المواقع: - مصانع التصنيع - فروع البيع بالتجزئة - مرافق الرعاية الصحية - مواقع الاتصالات و5G - مراكز النقل - المدارس والحرم الجامعي - مواقع الطاقة والمرافق - فروع الخدمات المالية - مواقع البناء أو الاستخراج عن بعد وهي مفيدة عندما تكون المعالجة المحلية ذات أهمية، أو يكون الموقع به مساحة محدودة، أو تتطلب المنشأة الكاملة إنشاءات أكثر مما تريد الشركة إدارته. قد لا تناسب كل مشروع. قد تحتاج مؤسسة كبيرة ذات طلب مرتفع على الطاقة وأهداف صارمة للتكرار ومقر دائم إلى تصميم مركز بيانات تقليدي. قد لا يحتاج المكتب الصغير الذي يحتوي على تطبيقات سحابية أساسية إلى بنية تحتية للخادم المحلي على الإطلاق. ## عملية شراء معقولة سأبدأ بها بعبء العمل، وليس بالعلبة. قم بإدراج التطبيقات التي تحتاج إلى حوسبة محلية. تقدير استخدام الطاقة الحالي والمستقبلي. التحقق من متطلبات الكمون. توفر شبكة الخريطة. مراجعة درجة الحرارة والرطوبة والأمن وظروف الصيانة في الموقع. ثم قارن بين الموردين بناءً على: - سعة النظام - طريقة التبريد - حماية الطاقة - ميزات المراقبة - دعم التثبيت - استجابة الخدمة - شروط الضمان - التوافق مع الأجهزة الموجودة - خيارات التوسعة - إجمالي تكلفة التشغيل اطلب برنامجًا تجريبيًا عندما يؤثر المشروع على العديد من المواقع. يمكن لموقع واحد أن يكشف عن مشكلات تتعلق بالضوضاء أو الحرارة أو الوصول أو أداء الشبكة أو الصيانة التي قد لا تظهر في الاقتراح. تعمل مراكز البيانات ذات الوحدات الصغيرة على تغيير تخطيط مراكز البيانات لأنها توفر خيارًا محليًا مُعبأًا للأماكن التي لم يتم تصميمها لمرافق الحوسبة الكبيرة. وتأتي قيمتها من مطابقة الوحدة لاحتياجات العمل الواضحة. النشر الجيد لا يعتمد على الحجم وحده. فهو يربط بين تخطيط أحمال العمل والطاقة والتبريد والأمان والشبكات والدعم المستمر. عندما تتم مراجعة هذه العناصر معًا، يمكن أن يصبح مركز البيانات الصغير جزءًا عمليًا من استراتيجية الحوسبة الأوسع نطاقًا. هل أنت مهتم بمعرفة المزيد عن اتجاهات الصناعة وحلولها؟ اتصل بـ Yonglin Wang: 13382583527@gmail.com/WhatsApp +8613382583527.

المراجع الشبكة الخضراء، 2007، مقاييس كفاءة الطاقة لمركز بيانات الشبكة الخضراء: اللجنة الفنية PUE وDCiE ASHRAE 9.9، 2021، المبادئ التوجيهية الحرارية لبيئات معالجة البيانات المنظمة الدولية للمعايير، 2016، مؤشرات الأداء الرئيسية لمراكز بيانات تكنولوجيا المعلومات الجزء 2: معهد جاهزية فعالية استخدام الطاقة، 2023، نتائج مسح مركز البيانات العالمي Masanet Eric, Shehabi Arman, Lei نو يجري، سميث سارة، كومي جوناثان، 2020، إعادة معايرة تقديرات استخدام الطاقة في مركز البيانات العالمي شي ويسونغ، كاو جي، تشانغ تشيوان، لي يونغوي، شو لانيو، 2016، الحوسبة المتطورة: الرؤية والتحديات