Беспроводные ЦОД – дешевле, эффективнее и экономичнее

Идея беспроводных ЦОД возникла относительно недавно, но уже успела привлечь к себе немало внимания. По идее, их создание могло бы ощутимо повысить эффективность обработки данных, что подтверждают исследования, проведенные в феврале текущего года Microsoft Research. В ходе проведенных экспериментов, специалистам исследовательского подразделения сумели доказать, что развернутая система беспроводных коммуникаций позволяет повысить эффективность передачи данных между серверами в стойках до 95% (при идеальных условиях).

А тем временем учёные из Корнелльского университета (Cornell University) предложили принципиально новую концепцию построения беспроводных ЦОД, благодаря которой может значительно возрасти их эффективность и экономичность.

Ими было в корне изменено расположение серверов, плюс серьёзные доработки в конструкции стойки. В используемых сегодня стойках сервера располагаются горизонтально друг над другом, напоминая сложенные в стопку коробки с пиццей, что не слишком удобно для построения беспроводных ЦОД. Новая же концепция предполагает, что ни будут поставлены вертикально в цилиндрических стойках. Представьте себе «многоэтажный» свадебный торт, в котором каждый клиновидный разрез — это отдельный сервер.

Важной особенностью новой концепции является наличие на внутренней и внешней поверхности сервера передающего оборудования. При этом один сервер может общаться с восемью другими, расположенными с другой стороны. Внешние же приемопередатчики предназначены для общения с серверами из других стоек.

Для передачи данных используются беспроводные трансиверы, разработанные Georgia Tech, работающие на частоте 60 ГГц и способные передавать информацию узким конусом, на расстояние не более 10 метров. То есть они предназначаются исключительно для ближней связи и обеспечивают такое преимущество, как минимальное воздействие на другие подобные приборы, находящиеся поблизости.

Получив пакет данных сервер сам решает, куда его эффективнее отправить, на противоположный сервер или же на расположенный в другой стойке. Важно, что даже если одна из стоек внезапно перестала функционировать, сигнал может просто обойти её. Моделирование показало, что для того, чтобы такой ЦОД перестал функционировать, необходимо чтобы порядка 59% серверов вышли из строя.

Правда, круглая концепция стойки займёт несколько большую поверхность, чем та, что необходима для установки традиционной. Однако экономическая эффективность от применения новой технологии должна быть очень высока, что позволяет смириться с данным недостатком.

Учёные отмечают, что смысл использовать такой подход есть только в случае с действительно очень большими ЦОД, содержащими не менее 1000 серверов. Лишь тогда можно заметить повышение эффективности, которая будет заключаться в значительном снижении потребления электроэнергии (по некоторым расчётам, беспроводной ЦОД будет потреблять не более 1/12 энергии от той, что необходима аналогичному традиционному ЦОД) и упрощении обслуживания. Отсутствие же километров проводов снизит стоимость постройки центра.

Технология будет презентована на восьмом симпозиуме по архитектуре сетей и систем связи ACM/IEEE, который состоится  29-30 октября в Университете штата Техас в Остине (University of Texas, Austin).