Guida all’implementazione dei data center basati sugli edge

È fuori discussione che la nostra società stia diventando sempre più dipendente dall’uso dei dati. Le imprese hanno bisogno di accedere a varie forme d’informazioni costantemente aggiornate per raggiungere i loro obiettivi aziendali, allo stesso tempo i siti industriali devono essere in grado di analizzare tali informazioni per rendere le loro operazioni più efficienti. Inoltre, si sta assistendo a una maggiore enfasi sui servizi cloud, con la crescente popolarità del telelavoro e della collaborazione tra persone in luoghi geografici diversi. A tutto ciò si aggiungono le mutate esigenze del pubblico in generale, con gli abbonati alla telefonia mobile che vogliono avere accesso immediato a una serie di servizi diversi attraverso i loro smartphone.

Come conseguenza delle attività appena descritte, le strutture di data center sono destinate a diventare ancora più apprezzate nei prossimi anni. Nel contempo, va notato che è in atto un cambiamento nelle topologie utilizzate. Nel corso dei prossimi anni, una parte molto più consistente delle risorse di calcolo e di archiviazione dei dati dovrà essere situata ai margini, anziché essere centralizzata come avviene oggi.

Questa è la motivazione alla base dei micro data center, ovvero versioni ridimensionate delle strutture più grandi con cui abbiamo familiarità, le quali possono essere situate molto più vicino al luogo in cui si svolge l’attività, in modo da poter svolgere attività di edge computing. Come vedremo, ne derivano diversi vantaggi operativi.

L’emergere dell’edge computing

La migrazione verso l’edge è guidata da diverse dinamiche. Tra queste vi sono:

• Gli abbonati alla telefonia mobile che vogliono giocare a giochi coinvolgenti o sperimentare applicazioni AR/VR (senza problemi di lag).
• I sistemi industriali devono essere in grado di gestire situazioni che altrimenti potrebbero mettere in pericolo il personale o avere gravi implicazioni di costo nel minor tempo possibile.
• Il passaggio a livelli più elevati di autonomia dei veicoli nei prossimi anni (e la necessità di supportare funzioni critiche per la sicurezza).

La società di analisi Gartner prevede che entro il 2025 almeno il 75% dei dati generati dalle aziende sarà creato/elaborato al di fuori delle tradizionali operazioni centralizzate di data center o cloud, con una quantità considerevole di carichi di lavoro eseguiti nell’edge. Secondo Grand View Research, il mercato globale dell’edge computing registrerà un tasso di crescita annuale composto (CAGR) del 38,9% da qui al 2030.

Grazie all’edge computing, sarà possibile ottenere una pletora di vantaggi in un’ampia gamma di settori diversi. Questi includono:

• L’introduzione di una maggiore autonomia dove è effettivamente più necessaria, accelerando così la reattività.
• La riduzione della congestione della rete, poiché un minor numero di dati deve passare attraverso l’infrastruttura di rete per tornare a un punto centralizzato.
• Una maggiore sicurezza: un numero inferiore di trasmissioni di dati su queste reti riduce significativamente la vulnerabilità agli attacchi di terzi.
• Una maggiore scalabilità: un approccio basato sull’edge rende più facile e conveniente aggiungere risorse supplementari rispetto a una struttura di data center su larga scala.

Superare le difficoltà tecniche associate

Sebbene tutto ciò appaia molto positivo, le operazioni dei data center situati ai margini presenteranno delle sfide. Le apparecchiature installate saranno soggette a forti vincoli che non erano applicabili ai grandi siti centralizzati (in termini di consumo di energia, spazio disponibile, budget, ecc.). Inoltre, l’accessibilità al sito potrebbe essere limitata (con un impatto sulle attività di manutenzione).

Come per le strutture centralizzate, i data center situati ai margini devono avere una fornitura di energia elettrica garantita, in modo da assicurare l’integrità dei dati memorizzati. Ci sono vari problemi che potrebbero rappresentare una minaccia in questo caso. Tra questi vi sono le interruzioni di corrente, le sovratensioni sulle linee di trasmissione e forse anche i fulmini. L’installazione di un gruppo di continuità (UPS) è quindi essenziale.

È poi necessario definire un’efficace strategia di gestione termica (la cui necessità è accentuata dalla densità con cui l’hardware deve essere impacchettato nelle installazioni dei micro data center). A seconda della quantità di calore generato, si possono utilizzare diverse metodologie. C’è poi la questione della connettività dei dati.

È indubbia la necessità di contenere sia l’esborso finanziario iniziale che le spese operative correnti, oltre a rimanere in linea con le linee guida ambientali. Per far fronte alla crescente attività di implementazione di data center basati sull’edge, Distrelec offre un’ampia varietà di soluzioni hardware, di software e di test da una vasta gamma di partner di fornitura.

Soluzioni UPS

Prima di scegliere un UPS per l’installazione di un micro data center, è necessario stabilire quale sarà il carico di lavoro totale dei dati; in questo modo il gruppo di continuità potrà essere correttamente distribuito, senza che si verifichino carenze nel tempo di funzionamento o eccessi nei costi.

Disponibile nelle configurazioni mini-tower, 2U/3U rack/tower e 1U rack-mount, con modelli con potenze da 500W a 3kW, la serie di UPS Vertiv™ Edge è particolarmente adatta alle implementazioni decentrate dei data center. Ciascuna di esse incorpora fino a 10 prese di corrente e può fornire valori di efficienza che raggiungono il 98%, con un fattore di potenza di 0,9.

Le unità Smart-UPS™ di APC sono dotate di connettività e funzioni di monitoraggio remoto che ne facilitano la gestione da qualsiasi luogo. I dettagli sul loro stato possono essere visualizzati tramite un portale web sicuro. Tutti i modelli di questa famiglia sono in grado di fornire un’alimentazione istantanea a batteria di backup in caso di interruzione, con uscite a onda sinusoidale pura che non lasciano vulnerabili le apparecchiature sensibili e garantiscono un’elevata efficienza.

Con la capacità di essere inserite in installazioni a rack o a torre, le unità UPS 5PX Gen 2 da 1kW di Eaton hanno una potenza di uscita significativamente maggiore rispetto ai prodotti UPS della concorrenza, il che le rende in grado di supportare un numero maggiore di server. Con la certificazione Energy Star 2.0, offrono elevati livelli di efficienza, riducendo il consumo di elettricità e i costi di gestione termica. La tecnologia proprietaria di gestione delle batterie comprende un processo di carica a tre fasi che contribuisce a prolungarne la durata.

L’UPS 9PX dell’azienda è dotato di una topologia a doppia conversione. Grazie ad essa, l’unità è in grado di monitorare costantemente le condizioni di alimentazione e di regolare la tensione e la frequenza. Questo e il modello 9SXsono dotati di meccanismi di controllo del segmento di carico che consentono di spegnere le apparecchiature non essenziali, prolungando così il tempo di funzionamento della batteria a disposizione degli elementi critici.

Soluzioni per server edge

I server console avanzati Avocent® ACS8000 di Vertiv hanno tutte le caratteristiche necessarie per una gestione sicura e remota dei data center. Questi server di forma compatta, che funzionano con il sistema operativo (OS) Linux, utilizzano ciascuno la tecnologia di elaborazione ARM Cortex-A9 dual-core, oltre a 1 GB di RAM DDR3 e 16 GB di flash eMMC. In essi è stata integrata un’ampia gamma di interfacce. Tra queste vi sono: cellulare (3G e 4G), USB, Gigabit Ethernet, fibra SPC e connessioni seriali tradizionali (RS-232, RS-422 e RS-485).

Hardware di connettività per la connettività industriale

L’edge computing sarà alla base dell’introduzione dell’Industria 4.0 e dell’arrivo di “fabbriche intelligenti” più produttive ed efficienti. Il SIMATIC ET200SP di Siemens offre agli ingegneri un condotto compatto ad alte prestazioni per il passaggio dei dati tra i dispositivi sensoriali distribuiti e la risorsa di elaborazione edge-based assegnata. L’ET200SP comprende una moltitudine di opzioni di comunicazione diverse e può occuparsi della pre-elaborazione dei dati, prima di inviare solo i dati di livello superiore. L’utilizzo di questo approccio alleggerisce il carico di lavoro a cui è soggetto il microcentro dati, con tempi di reazione più rapidi e tempi di messa in servizio più veloci.

Archiviazione dati di livello industriale

Un altro aspetto essenziale delle operazioni di elaborazione situate ai margini è la presenza di un’adeguata capacità di archiviazione dei dati. A questo scopo si possono utilizzare unità disco rigido (HDD) o memorie a stato solido.

Con una capacità di memorizzazione fino a 20 TB, le unità disco SkyHawk™ di Seagate sono destinate all’uso in carichi di lavoro edge-centric di intelligenza artificiale (AI), come il riconoscimento di oggetti e volti da filmati di telecamere di sorveglianza distribuite localmente. Dispongono di interfacce SATA da 6 Gbit/s e sono in grado di gestire fino a 64 ingressi di flussi video HD. Il loro MTBF di 2 milioni di ore significa che si può contare su un funzionamento a lungo termine.

I tradizionali HDD da 3,5 pollici WD Gold™ di Western Digital sono dotati della tecnologia proprietaria HelioSeal®, che consente di raggiungere capacità di archiviazione leader nel settore (fino a 22 TB). L’inclusione della tecnologia di protezione dalle vibrazioni aumenta l’affidabilità di queste unità, con un monitoraggio in tempo reale che aiuta a correggere i problemi di vibrazioni lineari e rotazionali.

Software di accompagnamento

Il portafoglio Distrelec comprende anche il software Siemens SIMATIC. Questo è ottimizzato per supportare l’infrastruttura server edge-based in ambienti industriali senza compromessi, massimizzando l’efficacia operativa e l’efficienza energetica e proteggendo dalle violazioni della cybersecurity.

Aspetti del test di rete

Garantire l’integrità dell’infrastruttura Ethernet in rame e in fibra ottica impiegata nei micro data center è un altro aspetto importante da considerare, poiché qualsiasi problema in questo ambito potrebbe avere conseguenze importanti. Il portafoglio NetAlly di test e analisi comprende tester portatili per verificare le prestazioni dei cablaggi Gigabit Ethernet e PoE in tempi brevissimi.

Ad esempio, NetAlly Portable Network Expert diagnostica qualsiasi problema di rete, cablata o wireless, consentendo a ingegneri e tecnici di completare più attività in modo più efficiente con l’aiuto di una tecnologia multipla. Questo analizzatore di rete portatile all-in-one consente agli utenti di implementare, mantenere e documentare le reti di accesso Wi-Fi, Bluetooth/BLE ed Ethernet.

Conclusione

È chiaro che i data center edge-based sono destinati a svolgere un ruolo fondamentale nella trasformazione digitale di molti aspetti della nostra società. Grazie ad essi si otterranno risultati come una maggiore autonomia, un aumento della sicurezza e un’accelerazione della reattività. Tuttavia, queste operazioni saranno sottoposte a forti pressioni e a vincoli di risorse. Per questo motivo, l’approvvigionamento di tecnologia ottimizzata sarà fondamentale.