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5G与AIoT推波助澜 边缘资料中心需求节节攀高

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在国外,已有业者将5G基地站与边缘资料中心两者集成,可一并直接收集与处理终端资料,不需再另外布建微型资料中心,有助降低建置成本和维运负荷。Box Modul

对于关注企业资料中心议题的人士,近年应不时从专业媒体看到一些热门关键字,其中一个是「5G」、特别是5G专网;另外也必然频繁接触到AI、IoT及边缘运算等辞汇。随著上述各个趋势的汇流,带动边缘资料中心(Edge Data Center;EDC)、微型资料中心(Micro Data Centers;MDC)需求水涨船高,成为企业机房相关从业人员必须掌握的新趋向。

可以预见,今后5G和边缘运算势必协同发展,相互利用彼此技术优势,联手制造AIoT智能应用大局。Gartner预估到了2025年,经由边缘运算所产生的数据量,将占整个企业数据量的75%,与当前约莫10%水平相比,显见增长幅度极大;无独有偶,Seagate的「Data Age 2025」研究报告也提到,预估到了2025年,将近两成的资料会实时产出,不再传送到网络核心再进行处理。换言之,许多被各方预期将随5G崛起而蓬勃发展的智能应用,必须先在边缘端处理大量数据,才能有效运行,提升回应速度并降低延迟。

施耐德推出6U壁挂式微型资料中心解决方案,号称是世界上最小的资料中心,小巧机柜内配置了远程机架监控系统、UPS等必要元件。CloudPro

因此企业须将某些运算及储存能力拉到边缘端,所以产生微型资料中心、或模块化资料中心的布建需求,有些类似电信营运商提供的边缘节点意涵。

PwC预估时至2024年,全球边缘资料中心市场规模将从2017的40亿美元大增为135亿美元,增长幅度达2.37倍之多。而PwC也归纳今后驱动EDC发展的几个重要趋势,首先是「5G的到来」:边缘运算中心如分散式小基站(SmallCell),为高设备密度的5G应用场景(例如智慧城市)提供低成本、低延迟的支持;其次是「IoT的扩散」:随著愈来愈多IoT传感器和设备安装在家庭或工业环境,唯有倚靠低延迟边缘处理,才能有效管理不断增生的数据量;再来是「数据鸿沟不断扩大」:透过低成本边缘资料中心,提前从源头附近过滤数据,有助缩小全球「Useable Data Created」与「Data Center Traffic」之间的潜在差距,以2021年为例,可望从85 Zettabytes压缩到21 Zettabytes,形同消弭多达64 Zettabytes的数据鸿沟。

其余趋势还包括「SDN与NFV技术的采用」:受惠于软件定义网络、网络功能虚拟化等技术,使运行在资料中心的软件,足以取代昂贵专属硬件;「视讯串流与AR/VR」:分散的低成本边缘资料中心,有助降低串流的传输延迟,满足使用者所需效能。

EDC比起传统机房,更易于灵活部署、弹性扩充

美国电信产业协会与技术工程委员会(TIA)发布一系列来自边缘资料中心工作小组的讯息简报。TIA指出,EDC有别于传统资料中心,不再位于远离终端使用者的大型专业建筑,而是分布在靠近网络边缘之处,距离使用者非常近,可以在几毫秒的延迟内完成网络交换,且在相对有限空间内进行部署与安装。

此外TIA也针对EDC的选址、RAS(可靠性、可用性和可服务性)、实体安全、热管理、维运管理等构面,分别提出相对应的论述。大体来说,尽管EDC运行规模远小于传统集中式资料中心,但彼此功能是相同的,但为了克服高度分散的物理位置所衍生的限制,EDC尤其需要具备自主操作、多租户、分布式、本地弹性、开放标准等特质。

截至目前,已有不少资料中心解决方案供应商抢进EDC商机,提供微型资料中心或模块化资料中心产品;若翻阅IT专业媒体,光是近一年多来,即不难见到许多相关讯息。象是施耐德电机(Schneider Electric)、Vertiv(艾默生)、台达电、伊顿...等等一向擅于提供机房基础建设方案的劲旅,自然都不会在EDC浪潮缺席。

以施耐德电机(Schneider Electric)为例,近年对微型资料中心甚力颇深,至今已经推出不少相关系列产品。有的走42U机柜高度的封闭架构,其中集成冷却系统、UPS与环控系统,可根据设备温度变动而自动调整空调风量,适用如工厂、仓库甚或阁楼等严苛环境。另有仅18U高度的方案选项,因拥有不俗的隔音效果,标榜适用于贴近人群的商业场域,如机场、零售门市、银行等。还有采取非密封式空间设计的产品,一并配置多种传感器与监视设备,强调适用在温度可控、需要管制人员进出的高安全性环境,比方说企业IT机房,意在减少EDC实体安全风险。

Vertiv不但早已布局边缘运算领域,且针对市场需求予以细腻拆分,归纳出资料密集、机器延迟敏感、生命攸关、人为延迟敏感等四种需求型态,且依照这些需求设计不同系列产品。象是大家常听到智慧城市、智能工厂、智能建筑、智能家庭、虚拟实境(VR)、高效能运算(HPC)等应用场景,都可归类为资料密集型,需要能实现高带宽、具备高可用性的边缘基础设施;反观自驾车、无人机、自动化机器人等情境属于生命攸关型,同样重视高可用性、对带宽需求相对次要,此外也极为重视低延迟、安全性。

台达电提出的模块化资料中心POD(Point of Delivery),内含UPS、智能型配电单元、高密度机架、缺省计的布线模块、冷或热通道隔离、智能排插、冷却系统,甚至带有资料中心基础架构管理系统(DCIM);此外其根据不同的电力负载需求,设计出不同规格的POD产品。

至于伊顿,目前已推出采密封式设计的微型资料中心产品,里头完整包含UPS、PDU、冷却、冷热风流隔离等机制,也一并配置监控管理系统,针对冷却、电力与环控等系统进行实时监控。

总括而论,若按资料中心基础架构的角度来解读,EDC与过往资料中心没有太多差异,都需要配置象是UPS、冷却、PDU等等共通元件,较大的差别在于EDC部署在较小空间,其至是空调、电力或其它条件(例如灰尘)的质量较差的严苛环境,要克服诸如散热、引尘、防水...等等更多技术挑战;但EDC相较于传统资料中心也有相对讨喜之处,特别是只需几周或几个月便可布建完成,不需耗时一年半载漫长时间。

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