Uvod
Nije čudno da industrija centara podataka koristi inovativna rješenja održivosti. Dugo vremena, prirodni resursi Zemlje su se koristili kao sredstvo za poboljšanje energetske efikasnosti, od objekata izgrađenih na hladnijim, višim geografskim širinama do centara podataka izgrađenih direktno na dnu okeana kako bi se maksimiziralo hlađenje morske vode. Ali šta ako se postavimo više gore na Zemlji?
Šta je HAP?
Nedavno su satelitski podatkovni centri privukli sve veći interes kao novodefinisana računarska granica. Međutim, ova arhitektura podatkovnog centra ima nekoliko nedostataka, kao što su visoka cijena, dodatno kašnjenje i ograničeno opterećenje. Zanimljivo je da su platforme za velike visine (HAP) dobar kompromis između ovih kombinovanih tehnologija, jer pružaju veće područje pokrivenosti od podvodnih sistema, podržavaju značajnije opterećenje i garantuju lakše održavanje i manje kašnjenje od satelita.
Termin "HAP (Platforma velike visine)" obično se odnosi na platformu koja lebdi na velikoj visini, kao što je balon, balon ili dron iznad atmosfere. Objavljeno u oktobru 2023.Platforme na velikim visinama koje omogućavaju centar podataka: zelenoComputing Alternativeprocjenjuje potencijalne energetske prednosti HAP-a, konceptualnog sistema podatkovnog centra u kojem su serveri smješteni u zračni brod ispunjen helijumom.
Zašto omogućavamo HAP za Data Center?
Prvo, HAP se nalazi u stratosferi, koja štedi energiju hlađenja zbog prirodno niže atmosferske temperature (između 50 stepeni Celzijusa i 15 stepeni Celzijusa). Kao rezultat toga, HAP koji podržava podatkovne centre može osloboditi neka opterećenja od zemaljskih podatkovnih centara, štedeći pridruženu energiju hlađenja.
Osim toga, zbog velike površine HAP-a i njegovog položaja iznad oblaka, HAP može ugostiti velike solarne panele, čime se dobija velika količina sunčeve energije. HAP opskrbljuje server solarnom energijom prikupljenom tokom dana i pohranjenom u litijum-sumpornim baterijama noću. Stoga, prikupljena solarna energija može u potpunosti pokriti računsku snagu koju zahtijevaju serveri podatkovnog centra; U isto vrijeme, efektivno se primjenjuju neophodne strategije konverzije energije i upravljanja.
Drugo, HAP se nalazi na velikoj nadmorskoj visini, a zbog velike pokrivenosti tla i bez prepreka na horizontu, moguće su LoS komunikacione veze sa više prijemnika. Kao rezultat toga, HAP može uspostaviti pouzdanu direktnu vezu sa velikim brojem zemaljskih baznih stanica. Ove prednosti omogućavaju HAP-u, koji podržava centre podataka, da pruži mnoštvo računarskih usluga u rasponu od podrške iot aplikacija do inteligentnih transportnih sistema, kao što je prikazano na slici 1.
Izazvan stvarnošću
Primetite, ovo predloženo rešenje je još uvek u velikoj meri teorijski koncept. Sami istraživači brzo ističu brojne izazove koje je potrebno savladati da bi centri podataka na platformi na velikim visinama postali stvarnost.
Važno je smanjiti energiju koju troši zemaljski podatkovni centar maksimiziranjem broja ugrađenih servera i računskog napora koji se prenosi na HAP. Međutim, usvajanje ove tehnologije dovodi do dileme o korištenju resursa jer su potrošnja energije i korištenje resursa snažno povezani. S jedne strane, prekomjerno korištenje dostupnih resursa ugrožava fizičke mogućnosti sistema i može proizvesti nefunkcionalne servere ili neuravnotežen HAP. Na primjer, visoka iskorištenost centralne procesorske jedinice (CPU) i/ili korištenje memorije preopterećuje poslužitelj i uzrokuje da sistem ne reagira ili se zamrzne.
S druge strane, nedovoljno korištenje raspoloživih resursa može dovesti do starenja servera i značajnog gubitka energije, jer serveri u stanju mirovanja mogu potrošiti do 60% svoje vršne snage. Stoga je dragocjeno primijeniti odgovarajuće tehnike upravljanja resursima (npr. konsolidacija, kontejnerizacija) u HAP-u koji podržava centre podataka kako bi se smanjila količina potrošene energije bez zanemarivanja fizičkog kapaciteta raspoloživih resursa.
Sa finansijske tačke gledišta, treba razmotriti ekonomsku održivost HAP-a koji podržava data centar. Ovo uključuje kapitalne izdatke, kao što su troškovi HAP platforme i bežičnih servera, kao i operativni troškovi, kao što su troškovi energije. Na ukupnoj procjeni profitabilnosti, oni mogu produžiti usvajanje HAP-a. Sa tehničke tačke gledišta, HAP se suočava sa tehničkim izazovima jer nestabilni vremenski uslovi u stratosferi postavljaju veće zahtjeve za elektroniku. Osim toga, održavanje zračnih brodova i servera na velikim visinama zahtijeva ravnotežu između računalnog kvaliteta usluge i trajanja misije.
Zaključak
Uzeto zajedno, HAP podržava data centar kao inovativno rješenje za održivost može pokrenuti ponovno razmišljanje o tome gdje se podaci obrađuju kako bi se poboljšala održivost. Iako još treba riješiti neke izazove, ovaj novi koncept nudi mogućnost budućeg razvoja podatkovnog centra. Potrebna su dalja istraživanja i praksa kako bi se prevazišli tehnički i finansijski izazovi i maksimizirali potencijalne energetske koristi.