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5G與AIoT推波助瀾 邊緣資料中心需求節節攀高

  • DIGITIMES企劃

在國外,已有業者將5G基地站與邊緣資料中心兩者整合,可一併直接收集與處理終端資料,不需再另外佈建微型資料中心,有助降低建置成本和維運負荷。Box Modul

對於關注企業資料中心議題的人士,近年應不時從專業媒體看到一些熱門關鍵字,其中一個是「5G」、特別是5G專網;另外也必然頻繁接觸到AI、IoT及邊緣運算等辭彙。隨著上述各個趨勢的匯流,帶動邊緣資料中心(Edge Data Center;EDC)、微型資料中心(Micro Data Centers;MDC)需求水漲船高,成為企業機房相關從業人員必須掌握的新趨向。

可以預見,今後5G和邊緣運算勢必協同發展,相互利用彼此技術優勢,聯手製造AIoT智慧應用大局。Gartner預估到了2025年,經由邊緣運算所產生的數據量,將佔整個企業數據量的75%,與當前約莫10%水準相比,顯見增長幅度極大;無獨有偶,Seagate的「Data Age 2025」研究報告也提到,預估到了2025年,將近兩成的資料會即時產出,不再傳送到網路核心再進行處理。換言之,許多被各方預期將隨5G崛起而蓬勃發展的智慧應用,必須先在邊緣端處理大量數據,才能有效運作,提升回應速度並降低延遲。

施耐德推出6U壁掛式微型資料中心解決方案,號稱是世界上最小的資料中心,小巧機櫃內配置了遠端機架監控系統、UPS等必要元件。CloudPro

因此企業須將某些運算及儲存能力拉到邊緣端,所以產生微型資料中心、或模組化資料中心的佈建需求,有些類似電信營運商提供的邊緣節點意涵。

PwC預估時至2024年,全球邊緣資料中心市場規模將從2017的40億美元大增為135億美元,增長幅度達2.37倍之多。而PwC也歸納今後驅動EDC發展的幾個重要趨勢,首先是「5G的到來」:邊緣運算中心如分散式小基站(SmallCell),為高設備密度的5G應用場景(例如智慧城市)提供低成本、低延遲的支持;其次是「IoT的擴散」:隨著愈來愈多IoT感測器和設備安裝在家庭或工業環境,唯有倚靠低延遲邊緣處理,才能有效管理不斷增生的數據量;再來是「數據鴻溝不斷擴大」:透過低成本邊緣資料中心,提前從源頭附近過濾數據,有助縮小全球「Useable Data Created」與「Data Center Traffic」之間的潛在差距,以2021年為例,可望從85 Zettabytes壓縮到21 Zettabytes,形同消弭多達64 Zettabytes的數據鴻溝。

其餘趨勢還包括「SDN與NFV技術的採用」:受惠於軟體定義網路、網路功能虛擬化等技術,使運行在資料中心的軟體,足以取代昂貴專屬硬體;「視訊串流與AR/VR」:分散的低成本邊緣資料中心,有助降低串流的傳輸延遲,滿足使用者所需效能。

EDC比起傳統機房,更易於靈活部署、彈性擴充

美國電信產業協會與技術工程委員會(TIA)發佈一系列來自邊緣資料中心工作小組的訊息簡報。TIA指出,EDC有別於傳統資料中心,不再位於遠離終端使用者的大型專業建築,而是分佈在靠近網路邊緣之處,距離使用者非常近,可以在幾毫秒的延遲內完成網路交換,且在相對有限空間內進行部署與安裝。

此外TIA也針對EDC的選址、RAS(可靠性、可用性和可服務性)、實體安全、熱管理、維運管理等構面,分別提出相對應的論述。大體來說,儘管EDC運行規模遠小於傳統集中式資料中心,但彼此功能是相同的,但為了克服高度分散的物理位置所衍生的限制,EDC尤其需要具備自主操作、多租戶、分佈式、本地彈性、開放標準等特質。

截至目前,已有不少資料中心解決方案供應商搶進EDC商機,提供微型資料中心或模組化資料中心產品;若翻閱IT專業媒體,光是近一年多來,即不難見到許多相關訊息。像是施耐德電機(Schneider Electric)、Vertiv(艾默生)、台達電、伊頓...等等一向擅於提供機房基礎建設方案的勁旅,自然都不會在EDC浪潮缺席。

以施耐德電機(Schneider Electric)為例,近年對微型資料中心甚力頗深,至今已經推出不少相關系列產品。有的走42U機櫃高度的封閉架構,其中整合冷卻系統、UPS與環控系統,可根據設備溫度變動而自動調整空調風量,適用如工廠、倉庫甚或閣樓等嚴苛環境。另有僅18U高度的方案選項,因擁有不俗的隔音效果,標榜適用於貼近人群的商業場域,如機場、零售門市、銀行等。還有採取非密封式空間設計的產品,一併配置多種感測器與監視設備,強調適用在溫度可控、需要管制人員進出的高安全性環境,比方說企業IT機房,意在減少EDC實體安全風險。

Vertiv不但早已佈局邊緣運算領域,且針對市場需求予以細膩拆分,歸納出資料密集、機器延遲敏感、生命攸關、人為延遲敏感等四種需求型態,且依照這些需求設計不同系列產品。像是大家常聽到智慧城市、智慧工廠、智慧建築、智慧家庭、虛擬實境(VR)、高效能運算(HPC)等應用場景,都可歸類為資料密集型,需要能實現高頻寬、具備高可用性的邊緣基礎設施;反觀自駕車、無人機、自動化機器人等情境屬於生命攸關型,同樣重視高可用性、對頻寬需求相對次要,此外也極為重視低延遲、安全性。

台達電提出的模組化資料中心POD(Point of Delivery),內含UPS、智慧型配電單元、高密度機架、預設計的佈線模組、冷或熱通道隔離、智慧排插、冷卻系統,甚至帶有資料中心基礎架構管理系統(DCIM);此外其根據不同的電力負載需求,設計出不同規格的POD產品。

至於伊頓,目前已推出採密封式設計的微型資料中心產品,裡頭完整包含UPS、PDU、冷卻、冷熱風流隔離等機制,也一併配置監控管理系統,針對冷卻、電力與環控等系統進行即時監控。

總括而論,若按資料中心基礎架構的角度來解讀,EDC與過往資料中心沒有太多差異,都需要配置像是UPS、冷卻、PDU等等共通元件,較大的差別在於EDC部署在較小空間,其至是空調、電力或其他條件(例如灰塵)的品質較差的嚴苛環境,要克服諸如散熱、引塵、防水...等等更多技術挑戰;但EDC相較於傳統資料中心也有相對討喜之處,特別是只需幾週或幾個月便可佈建完成,不需耗時一年半載漫長時間。

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