ما هي البنية التحتية لمركز البيانات؟

تضمن البنية التحتية لمراكز البيانات، بأنظمتها الأساسية الأربعة - الأمن، والطاقة، والتبريد، والاتصال - خدمات بيانات مستمرة وموثوقة. وقد تكون تكاليف إنشائها أعلى بخمسة إلى عشرة أضعاف من تكاليف إنشاء مباني المكاتب المماثلة.

نظام الطاقة

يتم قياس انقطاعات الطاقة في مراكز البيانات بالثواني، مما يتطلب معايير التكرار النشط المزدوج:

• سلسلة الطاقةيشمل المسار الكامل من محطة التوزيع إلى الخوادم المحولات، ومعدات التوزيع، ووحدة UPS (إمدادات الطاقة غير المنقطعة)، ووحدة توزيع الطاقة (PDU)، ولوحة التحكم عن بُعد (RPP). على سبيل المثال، تدعم وحدات بطاريات UPS عمليات الخوادم لأكثر من 30 دقيقة أثناء انقطاع التيار الكهربائي، مما يُمكّن من سد الفجوة حتى يتم تشغيل المولدات الاحتياطية.
• خطط الطوارئ:تتولى مولدات الديزل في الموقع (التكرار N+1) المزودة بنظام ATS (مفتاح التحويل التلقائي) العمل في غضون 10 ميلي ثانية. يمكن لمركز بيانات كبير نشر 11 مولدًا بقدرة 1.5 ميجاوات (تدعم 10 مولدات عند الحمل الكامل)، مما يضمن استمرارية الطاقة حتى في حالة تعطل وحدة واحدة.

نظام التبريد

تستهلك رفوف الخوادم ما بين 5 و25 كيلوواط لكل منها، مما يجعل التبريد قيدًا حرجًا على الكثافة. تشمل الحلول الرئيسية ما يلي:

تبريد الهواء التقليدي:

• تدفق الهواء عبر الأرضية المرتفعةيتم توصيل الهواء البارد عبر غرف تجميع هواء بقطر 30 سم فأكثر عبر بلاطات مثقبة، بينما يُجمع الهواء الساخن من الأعلى ويُعاد تدويره عبر أنظمة المياه المبردة. مثالي لكثافة 5-10 كيلوواط/رف.

التقنيات المبتكرة:

• التبريد بالغمر السائل:تستفيد الخوادم المغمورة في 3M Fluorinert من نقل الحرارة التبخيري، مما يوفر كفاءة 300% أعلى من التبريد الهوائي، ويدعم 50 كيلو وات +/رف، ويطيل عمر الأجهزة بمقدار 20%.
• تبريد مجاني:في المناخات الباردة (على سبيل المثال، منشأة جوجل في فنلندا)، يتم ترشيح الهواء الخارجي من خلال مبادلات حرارية من الهواء إلى الهواء، مما يقلل طاقة التبريد الميكانيكية بمقدار 40-60%.

البيانات: يحقق التبريد الهجين كفاءة الطاقة <1.1، مما يقلل من استخدام الطاقة بمقدار 40% مقارنة بالتبريد الهوائي التقليدي.

تصميم التكرار

تتبع التكرارية بنية "N+x":

• ن+١: سعة أساسية (ن) + وحدة احتياطية واحدة. مثال: ١٠ وحدات تبريد + وحدة احتياطية واحدة. تحافظ على التشغيل خلال الأعطال الفردية، ولكنها معرضة للأعطال الثانوية.
• 2N: أنظمة مزدوجة مستقلة تمامًا (مثل وحدتين × 10). يمكن لأحد النظامين استبدال الآخر بالكامل، وهو أمر بالغ الأهمية للرعاية الصحية/التمويل (مثلاً، أقل من 5 دقائق من التوقف السنوي).

اعتماد الصناعة:

• تستخدم مراكز بيانات الإنترنت 90%+ N+1.
• تتطلب المرافق ذات الدرجة المالية المادة 2N.

مستقبل البنية التحتية

لا تعتمد تنافسية مراكز البيانات على عدد الخوادم فحسب، بل على الموثوقية والابتكار. بدءًا من "حالات انقطاع الطاقة في أجزاء من الثانية" ووصولًا إلى "الشبكات الموزعة عالميًا"، تُجسّد كل طبقة مبادئ "التوافر أولًا". مع تزايد الطلب على الذكاء الاصطناعي والحوسبة الطرفية، وكثافة عالية، وفعالية استخدام منخفضة، و... البنية التحتية الذكية وسوف تحدد هذه التقنيات الجيل القادم، وتوجه الاقتصاد الرقمي نحو قدر أعظم من الكفاءة والاستدامة.