Data Center 2025: esplorando le possibilità

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1 Data Center 2025: esplorando le possibilità

2 Benvenuti in Data Center 2025 Iniziativa settoriale promossa da Emerson Network Power per creare una o più visioni del futuro del data center. Nell'ambito di Data Center 2025, Emerson ha intervistato le persone che influenzano maggiormente il settore, chiedendo un feedback sul portale dedicato EmersonNetworkPower.com/DataCenter2025 e ha realizzato un sondaggio online che ha generato oltre 800 risposte. Il 2025, a undici anni dalla redazione di questo rapporto, rappresenta un orizzonte abbastanza vicino per stimare come potrebbero svilupparsi le attuali tendenze nel 2025 i data center commissionati oggi saranno a metà del ciclo di vita previsto e tuttavia abbastanza lontano perché vi sia ancora la possibilità di determinare come sarà il futuro. Esaminando i dati rilevati da Data Center 2025, potreste rimanere colpiti dall'ottimismo dei partecipanti in alcune aree. Dall'uso dell'energia rinnovabile alla densità di potenza e ai sofisticati strumenti di gestione, i partecipanti si pongono obiettivi ambiziosi per il futuro. In alcuni casi le loro proiezioni sono così ottimistiche da sembrare quasi impossibili rispetto allo stato attuale. Ma quelle proiezioni cominciano ad assumere un senso quando si considera che l'innovazione è sempre stato il motore dell'it. È impossibile prevedere esattamente come potrebbero manifestarsi tali innovazioni, quali tecnologie rivoluzionarie potrebbero emergere nei prossimi dieci anni, ma la maggior parte dei partecipanti allo studio sono fiduciosi che sia una certezza. E questo fa ben sperare per il futuro del nostro settore. 2

3 Guardare indietro per guardare avanti 11 anni separano la pubblicazione di questo studio dal Se guardiamo indietro di 11 anni, nel 2003, il settore del data center stava appena cominciando a emergere dallo scoppio della bolla delle dot-com. C'era un eccesso di capacità, le densità dei rack erano comprese in un intervallo tra 250 W e 1,5 kw e la rivoluzione della banda larga e dei social media non aveva ancora fatto sentire la sua presenza. Da allora molte cose sono cambiate. Gli anni dal 2003 al 2008 sono stati caratterizzati da una crescita costante della domanda di elaborazione e di archiviazione, parallelamente alla crescente dipendenza digitale di quasi tutti i settori, con un conseguente enorme incremento della capacità del data center. In alcune strutture sono stati aggiunti nuovi server e ogni generazione di server ha eclissato la precedente in termini di densità di potenza. Nel data center è stata concentrata una capacità di elaborazione sempre maggiore e i data center stessi sono stati concentrati per semplificarne la gestione e ridurne i costi. Le aziende hanno faticato a tenere il passo con la domanda di potenza e i data center sono diventati sempre più eterogenei e complessi. Nel 2006, la densità dei rack era arrivata in media a 6 kw secondo il Data Center Users Group (DCUG) sponsorizzato da Emerson Network Power. D'improvviso i gestori dei data center si sono ritrovati a combattere contro aree di accumulo del calore e il raffreddamento limitava la possibilità di aggiungere la necessaria capacità in molti data center. Nel 2007, 2008 e 2009, secondo i membri di DCUG, la densità termica ha rappresentato la principale preoccupazione per l'infrastruttura (Figura 1). Posizione Densità termica Densità termica Densità termica Monitoraggio Gestione della infrastruttura Disponibilità Monitoraggio Gestione della infrastruttura Monitoraggio Gestione della infrastruttura 2 Densità di potenza Densità di potenza Efficienza energetica Densità termica Monitoraggio Gestione della infrastruttura Disponibilità Efficienza energetica 3 Efficienza energetica Disponibilità Monitoraggio Gestione della infrastruttura Disponibilità Densità termica Efficienza energetica Densità termica Figura 1. Principali preoccupazioni per le infrastrutture del data center dal 2007 al 2013 espresse dai membri del Data Center Users Group. La densità termica è stata la principale preoccupazione nel 2007, 2008 e

4 La crescita della capacità e della densità hanno determinato un'ulteriore preoccupazione: l'efficienza energetica. Prima del 2007, i costi energetici erano un fattore inesistente in quasi tutti i budget per l'it. Poche aziende si sono preoccupate di misurare separatamente i loro data center, limitando così la visibilità sul consumo crescente. I gestori del data center erano tutti concentrati per mantenere la massima disponibilità possibile. Se questo significava avere nel data center una temperatura di 10 gradi più fredda del necessario o tenere il della capacità come riserva per incidenti di sovraccarico delle risorse, si trattava di sacrifici che si era disposti a fare. Ma con l'aumento simultaneo dei prezzi e del consumo di energia e la crescita delle preoccupazioni ambientali, il settore non ha più potuto permettersi di ignorare il consumo energetico. Sono state introdotte tecnologie di fornitura di energia e di climatizzazione più efficienti, sono state adottate best practice a livello più ampio e le aziende dell'it hanno cercato sempre più di ridurre ed eliminare i server non produttivi per lottare contro l'eccessiva espansione. Il fatto più significativo è la virtualizzazione che ha rotto il legame tra applicazioni e server fisici, permettendo una maggior flessibilità di gestione e percentuali superiori di utilizzo dei server. Come ha documentato Energy Logic di Emerson, pubblicato nel 2007, la soluzione di maggior impatto per l'efficienza energetica del data center è incrementare l'efficienza dei sistemi IT che svolgono il lavoro del data center, creando così un effetto a cascata che riduce il consumo in tutti i sistemi di supporto. Aumentando l'utilizzo dei server, la virtualizzazione ha il potenziale di incrementarne l'efficienza e ridurre il consumo energetico complessivo del data center. Più recentemente, il settore ha visto nascere una nuova categoria di data center: le megastrutture, che sono realizzate da aziende che operano su Internet, come Facebook e società fornitrici di software-as-a-service e cloud computing. Con la massima priorità sul contenimento dei costi e sulla garanzia di scalabilità, i data center di grandissima dimensione determinano una maggior focalizzazione su standardizzazione dell'hardware, innovazione dell'infrastruttura ed espansione modulare. Promuovono inoltre un cambiamento a livello di gestione dell'it da parte delle aziende, che passano da apparecchiature di loro proprietà all'acquisizione dei sistemi informatici come servizio o utility. Fin dove si spingerà questo cambiamento è una delle domande fondamentali del sondaggio Data Center Ci sarà sicuramente bisogno di ulteriori sviluppi per far fronte a un'altra tendenza che sta emergendo oggi: i big data. La quantità di dati generati sta aumentando vertiginosamente e in futuro questo potrebbe avere un impatto significativo sui data center e sulle reti, man mano che i terabyte diventano zettabyte (un miliardo di terabyte). Come sottolinea KC Mares, CEO e President di MegaWatt Consulting, nel suo video per Data Center 2025, Quando ripenso ai data center del 2000, il fattore determinante era per lo più la potenza di elaborazione o di calcolo. Oggi, la maggior parte della domanda di nuovi data center è generata dall'archiviazione e dalla necessità non solo di memorizzare dati ma anche di accedervi e di usarli. Com'era prevedibile, la virtualizzazione ha dato il maggior contributo al risparmio energetico nel modello Energy Logic. Mentre la virtualizzazione abbatteva le barriere tra i server, anche la linea di separazione tra reti voce e dati è andata sfumandosi. L'adozione della tecnologia voice-over-ip ha continuato a crescere secondo uno studio di Frost e Sullivan, nel 2013 meno del delle aziende operava ancora con sistemi di telecomunicazioni analogici con aziende e individui che hanno scelto di puntare tutto sull IP. Come il settore gestirà la marea di dati creati attualmente da persone e macchine è una delle altre questioni fondamentali da risolvere. I primi studi hanno indicato che il processo decisionale basato sui dati può determinare un vantaggio competitivo. Il data center è ora al centro di quella che la Harvard Business Review ha definito una rivoluzione gestionale (Ottobre 2012). Il settore gestirà questo afflusso di dati con la stessa reattività con cui è stata gestita la crescita dell'informatica all'inizio del secolo o nuovi strumenti e tecnologie permetteranno un approccio più proattivo? 4

5 Figura 2 Durante tutta la sua storia, il data center è stato costantemente chiamato a fare di più: gestire una maggior capacità, offrire più disponibilità e garantire una maggior efficienza. Grazie all'ingegnosità e all'impegno delle persone responsabili della gestione, queste strutture di importanza critica per l'azienda hanno reagito positivamente. Ora la domanda è se possano continuare con i paradigmi attuali o se siamo alla vigilia di cambiamenti fondamentali per le tecnologie, la progettazione e i processi del data center? Alimentare il data center del 2025 I data center del 2025 di quanta energia avranno bisogno e dove la prenderanno? Come la maggior parte delle domande relative al data center del futuro, le risposte dipendono da molteplici fattori, tra cui: I data center saranno raggruppati in regioni a basso costo energetico e con climi freschi o sarà la vicinanza agli utenti a motivare le scelte di ubicazione? In che modo cambierà la domanda di elaborazione e di archiviazione e quanto possono diventare efficienti le future generazioni di tecnologia? La tecnologia evolverà al punto in cui i carichi potranno essere spostati rapidamente in aree con capacità energetica in eccesso in base all'ora del giorno o alla stagione? Malgrado le interdipendenze, dobbiamo cominciare la discussione da qualche parte e l energia, la base da cui dipende la disponibilità del data center, sembra un buon punto di partenza. La maggioranza dei partecipanti al sondaggio Data Center 2025 (64%) ritiene che nel 2025 occorrerà meno energia per produrre lo stesso livello di capacità di elaborazione disponibile oggi (Figura 2). 4 Consumo energetico del data center rispetto ad oggi 33% 31% 9% 7% Molto Inferiore Uguale Superiore Molto inferiore superiore Figura 2. Nel 2025, quanta energia sarà necessaria per garantire gli stessi livelli odierni di prestazioni di elaborazione? L unica sorpresa è che il numero non sia più alto, specialmente se si considera che l'84% dei partecipanti al sondaggio ritiene che le apparecchiature infrastrutturali del data center diventeranno più efficienti e il 67% ritiene che le apparecchiature IT diventeranno più efficienti. Sembra probabile che alcuni partecipanti abbiano risposto alla domanda sul consumo energetico relativo in termini di consumo energetico totale. Come afferma Richard Fichera, vicepresidente e analista capo di Infrastructure and Operations presso Forrester Research, nel suo video per Data Center 2025, Un data center costruito nel 2025 sarà immensamente efficiente sul piano energetico. La questione potrebbe infatti porre una difficoltà che il settore deve ancora affrontare: lo sviluppo di un sistema di misura standard per la produttività del data center. Il più diffuso indicatore dell'efficienza, il PUE, si è rivelato utile ma è imperfetto in quanto non tiene conto delle variazioni della quantità di lavoro svolto nel data center. Un vero indice della produttività, supportato da una piattaforma DCIM integrata, potrebbe permettere strategie più informate per l'acquisizione delle risorse IT e una gestione più efficiente del carico di lavoro. Riguardo alle modalità con cui si otterranno tali miglioramenti dell'efficienza, i partecipanti hanno espresso le idee più svariate nelle risposte aperte del sondaggio. Una delle più diffuse riguarda una soluzione a contenuto tecnologico relativamente basso che è disponibile già oggi: free cooling tramite economizzatori ad aria esterna. 5

6 Sembra probabile che in futuro l'uso di aria esterna per raffreddare il data center aumenti notevolmente, anche se soltanto un partecipante su cinque ritiene che possa diventare il principale metodo di climatizzazione. Tra le altre opportunità per migliorare l'efficienza identificate dai partecipanti vi sono il raffreddamento a livello di chip, una maggior efficienza dei server, temperature più elevate del data center e una distribuzione più lineare dell'energia. Negli ultimi dieci anni, è emersa la tecnologia per migliorare del l'efficienza end-to-end Fonti di energia elettrica In merito alla fonte da cui può provenire l'energia, i partecipanti a Data Center 2025 sono ottimisti sul futuro dell'energia rinnovabile, in particolare quella solare (Figura 3). Se quella solare rappresentava meno dell'1% dell'energia generata negli USA nel 2012, i partecipanti al sondaggio prevedono che nel 2025 la proporzione salirà al 21%. La regione Asia Pacifico e l'america Latina sono più ottimiste degli USA e dell'europa sulle potenzialità dell'energia solare e ognuna delle due regioni prevede che il dell'energia sarà di origine solare. L'Europa occidentale (18%) e gli USA (1) prevedono un uso inferiore dell'energia solare. Nei prossimi dieci anni la tecnologia solare dovrà compiere notevoli progressi perché le previsioni dei partecipanti al sondaggio si concretizzino. Attualmente, un pannello solare di un metro quadrato può generare circa 800 kwh all'anno nei climi dell'europa occidentale e degli Stati Uniti settentrionali. Per supportare una densità di potenza di 6,4 kwh/ rack occorrerebbero otto metri quadri di pannelli solari per ogni rack del data center senza neanche considerare la climatizzazione o l'efficienza delle celle solari. Anche se il soltanto dell'energia fosse generata dalla tecnologia solare, l'impianto solare sarebbe grande quasi due volte il data center stesso. Se nei prossimi dieci anni l'efficienza della tecnologia solare migliorerà, sicuramente - dovrà fare passi da gigante per tenere il ritmo degli incrementi di densità di potenza dei data center previsti dai partecipanti allo studio. Come trattato successivamente nello studio, si prevede che la densità media del data center raggiunga il dato estremamente ambizioso (e forse poco realistico) di 52 kw/rack nel 2025 (Figura 4). Anche se nei prossimi dieci anni la densità del data center raddoppiasse soltanto, la superficie di pannelli solari sarebbe quattro volte quella del data center. Solare Nucleare Gas naturale Eolica Carbone Figura 3. Nel 2025 quale percentuale dell'energia elettrica utilizzata dai data center prevede che provenga da ciascuna di queste fonti? rispetto alle fonti di energia elettrica negli USA nel Partecipanti al sondaggio 100 kw 80 kw 40 kw 20 kw 10 kw e inferiore Figura 4. Nel 2025, quale sarà la densità di potenza media del data center? Petrolio Celle a combustibile Geotermica Mareomotrice Altro Attuali fonti di energia (2012) Densità di potenza prevista 1 26% 29% 18% 12% Idrica 6

7 Naturalmente, la tecnologia solare non rappresenta l'unica potenziale risorsa di cambiamento significativo nel futuro profilo energetico dei data center; anche altre fonti non rinnovabili potrebbero avere un ruolo più importante. Sean James, responsabile del programma di ricerca per i Global Foundation Services Microsoft, ha raccontato su Scientific American (novembre 2013) che i ricercatori Microsoft stanno studiando la fattibilità di alimentare un data center interamente con celle a combustibile integrate direttamente nei rack dei server, portando la centrale energetica all'interno del data center e minimizzando le perdite di distribuzione. La generazione di energia direttamente in loco o in prossimità, per esempio attraverso le micro-reti, beneficerà del miglioramento della conversione dell'energia endto-end, della trasmissione e dell'efficienza distributiva. Se le tecnologie rinnovabili o alternative rappresentano una percentuale più elevata dell'energia del data center, è probabile che debbano conseguire quei guadagni basandosi almeno in parte sulla propria efficienza in termini di costo. La maggioranza dei partecipanti prevede un incremento dell'uso di generazione di energia privata in strutture di grandissima dimensione (Figura 5). Il 6 ritiene che la generazione privata di energia sia quanto meno probabile e un altro 23% prevede che le probabilità siano al 5. Nella regione Asia Pacifico sembrano esservi le maggiori probabilità di passare alla generazione privata di energia: il 33% dei partecipanti di questa regione ritiene che accadrà sicuramente, con un ulteriore 44% che la considera probabile. Come ha sottolineato un partecipante, I data center saranno in colocation con generazione di energia e probabilmente soluzioni di condizionamento ambientali producendo la propria energia e scaricando il calore in pompe di calore geotermiche, serbatoi d'acqua o installazioni polari. Per quanto riguarda l'energia di riserva, il dei partecipanti prevede che nel 2025 i sistemi di continuità (UPS) AC a elevata efficienza saranno la principale fonte (Figura 6). Negli ultimi anni i sistemi UPS hanno fatto notevoli progressi a livello di efficienza con l'introduzione della modalità eco e della parallelizzazione intelligente e possono attualmente produrre un'efficienza prossima al 99%, per cui secondo i partecipanti hanno meno probabilità di essere soppiantati da tecnologie concorrenti. Secondo questo studio, tra gli altri approcci all'hardware che potrebbero rivaleggiare con gli UPS AC ci sono l inverter di backup temporaneo che forniscono soltanto l'energia di riserva sufficiente per passare a una fonte alternativa (27%) e gli UPS DC (13%). Circa un partecipante su quattro vede il failover software diventare il nuovo paradigma di backup del data center al posto dell attuale combinazione UPS/generatore. Mark Monroe, consulente tecnico di DLB Associates, ha espresso le speranze di coloro che auspicano una maggior gestione delle risorse del data center attraverso i software: Abbiamo queste bolle di elaborazione che possiamo spostare da un server all'altro all'interno di un data center e adesso si comincia spostarle anche da un data center all'altro. Posso immaginare che tra 10 anni la tendenza si diffonda, per cui sposteremo il carico dove sarà più efficiente o più economico in un determinato momento. Questo ha implicazioni non soltanto per l'utilizzo dei carichi ma per la disaster recovery e la pianificazione. Figura 5 Probabilità di generazione privata di energia nei mega data center Fonte di alimentazione ausiliaria % 3 27% 24% 22% 23% 11% Certa Probabile 5 di Improbabile probabilità Non succederà mai Figura 5. Quante probabilità vi sono che nel 2025 le megastrutture siano alimentate dalla generazione privata di energia? 1% 1 UPS AC a Inverter di backup elevata efficienza temporaneo Failover software 13% UPS DC Altro Figura 6. Quali saranno nel 2025 i principali mezzi di fornitura di energia di riserva alle apparecchiature del data center? 7% 7

8 Elaborazione e archiviazione nel 2025 Una delle questioni fondamentali che il settore del data center deve affrontare attualmente è come e quando avvalersi del cloud computing. La maggior parte dei partecipanti all'iniziativa Data Center 2025 prevede che le risorse basate sul cloud computing rappresentino in futuro una notevole componente della capacità di elaborazione e di archiviazione, ma è più difficile rispondere alla domanda su cosa significheranno per il data center aziendale. La maggior parte (il 67%) dei partecipanti ritiene che nel 2025 almeno il 6 dell'elaborazione sarà basata sul cloud computing (Figura 7). L'esigenza di flessibilità è citata spesso dagli esperti che hanno contribuito a Data Center 2025 e il cloud computing offre il potenziale di una gestione più flessibile della capacità. Secondo Peter Gross di Bloom Energy, la crescita del cloud computing e di quello che definisce tutto sotto forma di servizio determinerà cambiamenti fondamentali nel settore IT e potrebbe finire per provocare il declino del data center aziendale da 1 2 MW. Ci sarà un notevole incremento del cloud computing, poiché la maggior parte delle interfacce utente di elaborazione saranno distribuite tra dispositivi mobili o portatili. D'altro canto, saranno sempre necessari sistemi informatici aziendali che potrebbero in realtà aumentare, parallelamente all'internalizzazione di un maggior numero di funzioni di intelligenza artificiale per il processo decisionale e la produttività. Le imprese semplicemente non riusciranno a giustificare l'investimento richiesto da un data center con le altre alternative disponibili. Questo non significa necessariamente che il data center aziendale sparirà. Come ha sottolineato un partecipante: Ci sarà un notevole incremento del "cloud computing", poiché la maggior parte delle interfacce utente di elaborazione saranno distribuite tra dispositivi mobili o portatili. D'altro canto, saranno sempre necessari sistemi informatici aziendali che potrebbero in realtà aumentare, parallelamente all'internalizzazione di un maggior numero di funzioni di intelligenza artificiale per il processo Figura 6 decisionale e la produttività. Percentuale di cloud computing 3 33% 1 9% 11% 3% 1% Figura Nel 2025, che 80 percentuale - 99% 60 di - 79% elaborazione 40-59% del data 20 center - 39% prevede 10 - che 19% sarà 0 - affidata al cloud computing invece che a data center interni? 8

9 Secondo il sondaggio Data Center 2025, sembra probabile che i data center si ridurranno quanto meno di dimensione: il dei partecipanti ritiene che il data center aziendale del 2025 sarà grande un decimo delle attuali strutture, mentre il 58% prevede che i data center saranno grandi la metà delle attuali strutture o anche meno (Figura 8). Questo potrebbe rendere più competitive le risorse di proprietà in relazione al cloud computing poiché i data center più piccoli e più densi sono più facili da gestire come configurazione di Livello IV, 2N+1 rispetto a quelli molto grandi. Il rimpicciolimento potrebbe anche offrire una maggior flessibilità a livello di ubicazione dai data center, rendendo possibile inserirli in contesti urbani più densi con costi immobiliari più elevati. Per le aziende in complessi periferici, potrebbe consentire l'implementazione di data center modulari o basati su container invece di utilizzare spazio a uso ufficio. Se i dati suggeriscono un rimpicciolimento dei data center aziendali, il carico globale di queste imprese continuerà a crescere. Alcune potrebbero decidere di spostare il carico in strutture più grandi in colocation, mentre altre potrebbero collocare nodi nella periferia della rete che tende a ingrandirsi. Come prevedibile, i partecipanti prevedono inoltre un aumento della densità del data center, anche se il previsto incremento è superiore alla prevista riduzione di dimensioni. Potrebbe essere perché i partecipanti ritengono che l incremento della domanda di elaborazione e archiviazione non sarà completamente assorbito dalla maggior dipendenza da risorse basate su cloud computing. In altre parole, come indicato in precedenza, è probabile che nel 2025 il data center aziendale abbia una capacità di elaborazione e archiviazione superiore rispetto a oggi, malgrado la maggior dipendenza da risorse basate sul cloud computing. La risposta alla domanda sulla densità di potenza ha generato una classica curva a campana, con il 1 all estremità superiore della gamma che prevede densità di 100 kw e il 12% all estremità inferiore che prevede densità al di sotto di 10 kw (Figure 4). La densità media sulla base di tutte le risposte è di 52 kw. Considerando che dal 2006 la densità è rimasta relativamente stazionaria (Figure 9), il raggiungimento di tale soglia richiederà un netto incremento che, qualora si verificasse effettivamente, potrebbe determinare un notevole stravolgimento della modalità di configurazione e climatizzazione dei data center. In effetti, un partecipante ha immaginato un data center rovesciato, con le apparecchiature IT lungo il perimetro della sala e il centro della struttura con funzione di camera dedicata alla distribuzione dell aria fredda e dell energia. Figura Figura Variazione della superficie del data center Un decimo della grandezza 0 18% Un quinto Metà della della grandezza grandezza 14% Stessa grandezza Figura 8. Nel 2025, come sarà la superficie dei data center aziendali a confronto di quella delle strutture di oggi? 06 ATTUALE PREVISTA Figura 9. La densità dei rack è rimasta relativamente stazionaria per tutto il 2013 (Fonte: DCUG). Tuttavia i partecipanti a Data Center 2025 prevedono che le densità diventino in media superiori a 50 kw per rack entro il 2025, richiedendo un enorme incremento della densità nei prossimi anni. 27% Più grande Densità di potenza "Attuale" rispetto a "Prevista"

10 Le apparecchiature all interno di questi rack a densità superiore cambieranno drasticamente rispetto a ciò che esiste oggi? I processori ARM sostituiranno i processori basati su architettura x86? I rack fotonici consentiranno di separare fisicamente i componenti dei server, permettendo upgrade a livello di componenti? I dischi rotanti saranno sostituiti da unità a stato solido? Sono tutte possibilità. Infatti il settore ha adottato rapidamente molte innovazioni - come virtualizzazione, voice over IP e sistemi UPS a elevata efficienza ma altre sono state per lo più ignorate, malgrado i benefici offerti (ad esempio la distribuzione ad alta tensione e la gestione della potenza dei server). Inoltre si sono fatti progressi in termini di efficienza e affidabilità dell infrastruttura del data center e delle apparecchiature IT, ma il settore è ancora alle prese con le stesse difficoltà con cui si confrontava nel 2007: efficienza, scalabilità e disponibilità. Gestione termica nel 2025 La climatizzazione è stata il parafulmine del data center da quando il consumo energetico ha cominciato a rappresentare un problema serio e si tratta di un settore che è cambiato drasticamente negli ultimi cinque anni. Dal raffreddamento basato su rack alla chiusura dei corridoi e al passaggio dal controllo della temperature dell aria di ritorno al controllo della temperatura delle prese d aria dei server, il condizionamento del data center è diventato più preciso ed efficiente. Ora, persino il termine condizionamento comincia a sembrare superato e l attenzione si sta spostando sulla gestione termica l arte e la scienza di smaltire calore dal data center nel modo più efficiente possibile. La maggior parte dei partecipanti a Data Center 2025 non prevedono cambiamenti radicali degli attuali approcci alla gestione termica. Il 41% prevede che il principale metodo di raffreddamento del data center sarà una combinazione di aria e liquido. Soltanto il ritiene che l aria ambientale (Figura 10), o free cooling, diventerà il principale strumento di gestione termica, mentre il 9% punta sul raffreddamento per immersione. Forse sono gli stessi partecipanti che pensano che la densità arrivi a 100 kw. Il raffreddamento per immersione, che è stato utilizzato in passato su alcuni supercomputer, può essere più efficace dell aria nello smatlire il calore in determinate applicazioni e potrebbe trovare posto negli ambienti di elaborazione ad alte prestazioni. C è anche la probabilità che in futuro le apparecchiature del data center semplicemente non richiedano lo smaltimento della stessa quantità di calore, perché ne genereranno meno o saranno in grado di tollerare temperature molto più elevate o entrambe le cose. Chris Molloy, ingegnere IBM di grande esperienza che ha supervisionato data center per una superficie totale di oltre metri quadrati, ipotizza che grazie alla maggior tolleranza delle apparecchiature IT, vedremo data center basati su ASHRAE A3/A4 funzionare con temperature nel corridoio freddo superiori a 38 C, con conseguente riduzione della necessità di raffreddamento. L ipotesi è ripresa da un altro partecipante che scrive: i costi operativi verranno notevolmente ridotti mediante lo sviluppo di apparecchiature, più tolleranti per il data center, capaci di sopportare temperature operative superiori e alla continua implementazione di manutenzione/ funzionamento da remoto. Questo eliminerà l esigenza di grandi refrigeratori o altre apparecchiature di riscaldamento/ventilazione/condizionamento che mantengono temperature notevolmente diverse da quella ambientale. Almeno un partecipante immagina un futuro in cui l acqua diventerà un bene più prezioso del gas: sarà molto più costoso procurarsi l acqua e saranno utilizzati altri metodi per la climatizzazione degli spazi. È anche possibile che i data center vengano interrati per sfruttare le temperature più fredde sotto la superficie. Esiste anche la possibilità che vengano trasferiti al largo delle coste in strutture subacquee ermetiche con accesso da una piattaforma galleggiante, simile a quelle petrolifere. Figura % Aria + Liquido Metodo di gestione termica 19% Aria ambiente 11% Aria fredda Liquido Per immersione Figura 10. Quale prevede sarà il principale metodo di gestione termica nei data center nel 2025? 9% 10

11 La gestione del data center del 2025 I miglioramenti della gestione del data center potrebbero rivelarsi la soluzione ottimale per il settore, permettendo finalmente una reazione proattiva alle sfide rappresentate da disponibilità, scalabilità ed efficienza. Per classificare i progressi sul fronte della gestione in modo da poter quantificare i risultati, sono state definite le principali tappe dell evoluzione della gestione del data center: visibilità totale su tutti i sistemi e i livelli, ottimizzazione autonoma e riparazione autonoma. I data center saranno estremamente automatizzati. Tutti i dispositivi avranno tag di identificazione automatica e i data center funzioneranno senza o con un minimo impiego di risorse umane A quanto pare i fornitori di DCIM sono stati efficaci nel far passare il messaggio, in quanto è un settore in cui i partecipanti prevedono notevoli progressi: soltanto il 3% ritiene che in futuro le tecnologie di gestione saranno uguali a oggi. Un quarto dei partecipanti prevede che i sistemi di gestione del data center offriranno il controllo necessario per l ottimizzazione autonoma mentre il 43% prevede che il settore progredirà fino alla capacità di ripararsi autonomamente, offrendo livelli di automazione e controllo che permetteranno di avere un data center senza intervento umano. Secondo un partecipante: i data center saranno altamente automatizzati. Tutti i dispositivi avranno tag di identificazione automatica e i data center funzioneranno senza o con un minimo impiego di risorse umane. Il futuro della gestione del data center 29% 3% Uguale a oggi Visibilità totale Ottimizzazione autonoma 43% Riparazione autonoma Figura 11. Quale delle seguenti definizioni descrive meglio il suo pensiero su come saranno la gestione e il controllo del data center nel 2025? Figure 6 3 Il 29% dei partecipanti prevede che entro il 2025 si raggiunga quanto meno la visibilità totale su tutti i livelli e sistemi del data center (Figura 11). Sembra un risultato relativamente modesto sulla base dell attuale stato della DCIM. Per certi versi è effettivamente un po sorprendente che il settore abbia compiuto tanti progressi senza conseguire la visibilità su tutti i sistemi e i livelli. Se si accetta l assioma che non si può controllare quello che non si può vedere, da anni i gestori di data center volano fondamentalmente alla cieca. In che modo la gestione sfrutterà questa visibilità? A quanto pare, incrementerà le percentuali di utilizzo. Il 72% dei partecipanti prevede tassi di utilizzo delle risorse IT pari almeno al 6 nel 2025 (Figura 12). Utilizzo delle risorse IT 32% 31% 1 16% 16% 9% 12% % 60-79% 40-59% 20-39% Meno del Figura 12. Nel 2025, quale prevede sarà la percentuale media di utilizzo delle risorse IT del data center? 11

12 Se non vi è consenso sulle percentuali medie di utilizzo nel 2014, pochi collocherebbero il dato al di sopra del. I partecipanti a Data Center 2025 prevedono importanti aumenti dell utilizzo dei server. A livello regionale sono state rilevate notevoli differenze nelle aspettative per gestione e controllo. Gli USA e l Europa occidentale sono le regioni più pessimiste. Il 6% dei partecipanti USA non prevede cambiamenti della gestione e della tecnologia di controllo rispetto al 2% soltanto nel resto del mondo. Il dato potrebbe trovare spiegazione nel fatto che quanti hanno adottato precocemente la DCIM in Nord America e in Europa occidentale vedono meno l esigenza di cambiamento dei sistemi di gestione rispetto alle regioni che non sono state altrettanto veloci nella sua implementazione completa. Inoltre, secondo il 3 dei partecipanti USA e il 32% dei partecipanti dell Europa occidentale il massimo livello di controllo e gestione è la visibilità, rispetto al 28% nella regione Asia Pacifico e al 19% in America Latina. L ottimismo di queste due regioni è evidente nel numero di coloro che vedono un futuro che comprende la capacità di riparazione autonoma, eliminando l esigenza di una gestione in loco. A livello globale, il 43% dei partecipanti prevede che la capacità di riparazione autonoma del data center diventi una realtà. Si riscontra il dato più alto in America Latina (53%) e nella regione Asia Pacifico (49%) e il più basso in Europa occidentale (33%). Considerando la spinta verso l'automazione e il funzionamento senza intervento umano, una grande percentuale di professionisti del data center in tutto il mondo (56%) prevede di avere nel 2025 un occupazione nel settore. Soltanto il 7% prevede che la contrazione influisca sull occupazione, mentre il 23% prevede di essere in pensione. Gli USA sono il paese più interessato dal pensionamento, con il 37% dei professionisti che prevedono di essere in pensione entro il La regione Asia Pacifico ha la percentuale più elevata di professionisti che prevedono di avere un occupazione nel settore, con il 7. Circa la metà dei partecipanti prevede che il ciclo di vita dei server rimanga nel range dai tre ai sei anni che è attualmente la norma, con una risposta media di 6,2 anni. Se così fosse, un data center costruito oggi dovrà supportare quattro-cinque generazioni di nuova tecnologia nell arco di vita di 25 anni. La regione Asia Pacifico è quella che prevede il ciclo di vita più lungo per i server rispetto ad altre regioni, con il 5 che si aspetta un ciclo di vita superiore a 7 anni. Il dato potrebbe dipendere più da atteggiamenti regionali nei confronti della sostituzione della tecnologia che da cambiamenti della tecnologia stessa. C è una certa riluttanza, in questa regione, a sostituire apparecchiature ancora funzionanti e le aziende tendono a tenere le stesse apparecchiature più a lungo che in altre zone del mondo. Riguardo alla manutenzione dei server (Figura 14), soltanto il 26% prevede che la tendenza ai server usa e getta avviata dalle megastrutture diventi il metodo predominante di manutenzione. Un ulteriore 26% prevede che venga implementato un modello di riparazione e sostituzione, mentre il 48% prevede che vengano realizzati server di grande affidabilità. Occupazione nel data center nel 2025 No - Altro motivo No - Cambiamento professionale No - A causa della struttura dell'industria del data center 8% 6% 7% 23% 4% 4% 37% 7% 7% 6% 11% 8% 11% 21% 12% 6% 8% % Manutenzione server 26% 26% No - Sarò in pensione Sì 56% % Totale Stati Uniti Asia Pacifico Europa Occidentale 48% America Latina Figura 13. Prevede di avere un occupazione nel settore dei data center nel 2025? Server di grande affidabilità Riparazione e sostituzione Usa e getta Figura 14. Nel 2025, quale sarà la principale modalità di manutenzione dei server? 12

13 Il futuro delle telecomunicazioni È stato chiesto ai partecipanti al sondaggio in che percentuale le strutture di rete che diventeranno data center nel 2025 (Figura 15). Soltanto 1 su 20 prevede che tutte le strutture di rete diventeranno data center, ma a livello globale il 56% prevede che almeno il 6 lo diventerà. Il dato più alto viene rilevato nella regione Asia Pacifico (61%) e il più basso in Europa occidentale (46%) Potrebbe rappresentare una visione delle telecomunicazioni focalizzata sul data center per ammissione stessa dei partecipanti che appartengono prevalentemente a questo settore. Qualcuno nel settore delle telecomunicazioni vede un futuro in cui i data center centralizzati saranno supportati da strutture di rete che avvicinano sofisticate funzionalità di elaborazione agli abbonati. In questo caso, molteplici strutture di rete supporterebbero ogni data center e le strutture di rete sarebbero in numero superiore ai data center. Molti partecipanti a Data Center 2025 hanno sottolineato la crescente importanza della periferia delle reti, man mano che una maggior quantità di elaborazione e archiviazione viene portata più vicino al cliente finale per ridurre le esigenze di trasmissione e larghezza di banda. Potrebbe essere una soluzione al problema degli zettabyte ma richiede che le strutture periferiche siano progettate in modo da essere tolleranti e disponibili in quanto un guasto in periferia potrebbe limitare l accesso al centro. I partecipanti hanno risposto in modo simile alla domanda su quale percentuale delle società di telecomunicazioni si affiderà a strutture in colocation nella propria rete (Figura 16). Su scala globale, il 9% prevede che la totalità si affiderà alla colocation mentre il 79% prevede questa tendenza per almeno la metà delle aziende. I conflitti competitivi e le preoccupazioni riguardo alla sicurezza potrebbero limitare in ultima analisi la tendenza ad affidarsi alla colocation Strutture di rete che diventano data center 80-99% 31% 60-79% 23% 40-59% 14% 20-39% 10-19% Figura 15. Nel 2025, quale sarà la percentuale di strutture di rete che diventeranno data center? 9% 10 Figura 16. Nel 2025, quale sarà la percentuale di aziende delle telecomunicazioni che si affideranno a strutture di colocation nella loro rete? 6% Società di telecomunicazioni che si affidano alla colocation 34% 36% % 50-74% % 2% Meno del 6% 13

14 Riguardo alla vicinanza dei centri di Internet switching rispetto agli utenti, un partecipante su cinque (21%) prevede nel 2025 uno switching a livello di isolato mentre il 31% immagina uno switching a livello di quartiere (Figura 17). Il 48% prevede che nel 2015 persista l attuale paradigma di centri di switching a livello cittadino. Il dato più alto si registra negli USA (56%) e il più basso in America Latina (43%). La regione Asia Pacifico evidenzia la percentuale più elevata nel prevedere uno switching a livello di isolato del 28%, mentre l America Latina ha la percentuale più elevata nel prevedere uno switching a livello di quartiere, con il 32%. Nell ultima domanda focalizzata sulle telecomunicazioni, che consisteva nell identificare il principale problema che promuove il cambiamento nelle telecomunicazioni, le differenze regionali sono state particolarmente pronunciate (Figura 18). La performance, la cui definizione comprende latenza e affidabilità, è la prima risposta a livello internazionale con il 41%, anche se è molto più considerata nella regione Asia Pacifico e in America Latina (47%) che negli USA (31%). La larghezza di banda è il problema citato con maggior frequenza negli USA con il 42%, ma è valutata soltanto come il principale problema dal 34% soltanto in America Latina e dal nella regione Asia Pacifico. La convergenza voce/dati è considerata il principale problema dal minor numero di partecipanti in ogni regione, ma anche qui le differenze regionali sono evidenti. Mentre il dei partecipanti USA indicano nella convergenza la principale problematica, solo il 13 dei partecipanti latinoamericani sono d accordo. Ubicazione centri di Internet switching % 4 31% 21% Città Quartiere Isolato Figura 17. Nel 2015, quanto si avvicineranno agli utenti i centri di Internet switching? Principali problemi della dipendenza delle società di telecomunicazioni dai data center 3% 2% 1% 22% 1% 19% 13% Altro 36% 37% 34% Convergenza Voce/Dati 42% Larghezza di banda Prestazioni 41% 31% 47% 43% 47% Totale Stati Uniti Asia Pacifico Europa Occidentale America Latina Figura 18. Qual è il principale problema che determina la crescente dipendenza dal data center nelle reti di telecomunicazioni? 14

15 Innovazione e il data center del futuro Una delle domande più interessanti poste dal sondaggio Data Center 2025 riguarda la fonte di innovazione nel data center. È stato chiesto ai partecipanti di scegliere chi avrebbe generato le innovazioni di maggior impatto per il data center, tra una rosa di cinque possibilità: fornitori di software, data center aziendali, produttori di apparecchiature infrastrutturale, data center di enormi dimensioni o produttori di apparecchiature IT. A livello globale, i produttori di apparecchiature sono stati identificati come la fonte più probabile di innovazione con un impatto concreto, anche se le risposte sono divise in modo relativamente equo tra produttori di apparecchiature IT (28%), data center di enormi dimensioni (26%) e produttori di apparecchiature infrastrutturali (24%). I data center aziendali sono stati scelti dal 13% dei partecipanti e i fornitori di software dal 9% soltanto, benché vari esperti sottolineino che la gestione basata su software sarà una delle principali tendenze che influenzeranno il futuro. Considerando i recenti sforzi degli operatori di enorme dimensione per definire le specifiche dell hardware e testare architetture energetiche e di condizionamento non convenzionali, non sarebbe stato sorprendente se fossero stati indicati i data center di enormi dimensioni come la principale fonte di innovazione, ma non è stato necessariamente così. Negli USA si rileva il maggior supporto ai fornitori di software con l 11% e una leggera preferenza per i data center di enormi dimensioni rispetto ai produttori di apparecchiature IT (29% rispetto al 27%). La reazione nella regione Asia Pacifico è equamente suddivisa tra produttori di apparecchiature IT e data center di enormi dimensioni con il 29% ciascuno. L equilibrio si sposta verso i produttori di apparecchiature IT in Europa occidentale, 29% rispetto al 23%, e, ancor più nettamente, in America Latina con il per i produttori di apparecchiature IT e il 19% per i data center di enormi dimensioni. Indipendentemente dalla fonte di tale innovazione, è chiaro che il settore dovrà innovarsi per corrispondere alla visione dei partecipanti a Data Center del 2025 in termini di fonte energetica, utilizzo risorse, densità di potenza e gestione. I partecipanti allo studio rientrano in una di tre categorie generiche rispetto alle loro proiezioni e da queste categorie siamo riusciti a creare diverse potenziali visioni per il Data Center del 2025 (Figura 19). Categoria di partecipanti in base alle risposte complessive Conservatori (37%) Moderati (41%) Progressisti (22%) Minor efficienza energetica Data center aziendali più grandi Gestione: visibilità 6 dell'elaborazione mediante cloud computing Internet switching: a livello di città Modesto incremento dell'energia rinnovabile Efficienza energetica molto superiore Data center aziendale fino al 9 più piccolo (rispetto a oggi) Gestione: capace di ottimizzazione e riparazione autonoma 81% dell'elaborazione mediante cloud computing Internet switching: a livello di isolato-quartiere Quasi un terzo dell'energia di provenienza solare Maggior efficienza energetica Data center aziendali più piccoli del 50-8 (rispetto a oggi) Gestione: capace di ottimizzazione e riparazione autonoma 7 dell'elaborazione mediante cloud computing Internet switching: a livello di quartiere Un quinto dell'energia di provenienza solare Figura 19 15

16 Il primo gruppo, i Conservatori, rappresenta il 37% dei partecipanti. In generale (non tutti i partecipanti di ogni categoria hanno scelto in modo "allineato"), i Conservatori prevedono che l efficienza energetica del data center sia inferiore rispetto ad oggi, forse ritenendo che fonti di energia estremamente economiche ridurranno la domanda di tecnologie efficienti dal punto di vista energetico. Immaginano che i data center aziendali diventeranno più grandi, che i sistemi di gestione del data center non andranno oltre la visibilità e che leggermente meno del 6 dell elaborazione sarà effettuata tramite cloud computing. L Internet switching non va oltre il livello metropolitano e l uso di fonti di energia rinnovabile aumenta ma non raggiunge i livelli stimati da altri partecipanti. Pensate a quante possibilità se le prestazioni di un data center di 500 metri quadrati potessero essere concentrate in 50 metri quadrati soltanto. Naturalmente questi data center sarebbero in grado di ottimizzarsi e ripararsi autonomamente e sarebbero supportati da una solida infrastruttura di cloud computing che fornirebbe l 81% della necessaria capacità di elaborazione e archiviazione, con il dell energia che consumano proveniente da fonti rinnovabili. Quale di queste visioni del data center diventerà realtà? È possibile che le tre possano in una certa misura coesistere. Come afferma Andy Lawrence, vicepresidente Data center Technologies ed Eco-efficient IT per 451 Research, nel suo video per Data Center 2025: Si tratta di una visione che rappresenta un ecosistema simile a quello del data center attuale, ma più grande e meno efficiente. Immagina un progresso incrementale in alcune zone e un regresso in altre, con il settore che fatica a stare al passo del crescente volume di dati che sarà chiamato ad analizzare e archiviare. Il secondo gruppo, i Moderati, rappresenta il 41% dei partecipanti. Prevedono miglioramenti dell efficienza energetica e un data center aziendale più piccolo del 50-8 rispetto alle attuali strutture. Queste strutture saranno progettate con una densità decisamente superiore e quasi il 7 dell elaborazione sarà effettuata tramite cloud computing. I data center aziendali sfrutteranno le tecnologie standard e progetti modulari per minimizzare i costi e offrire una flessibilità di molto superiore a quella attualmente esistente. Immaginano data center capaci di ottimizzarsi e ripararsi autonomamente, che ricavano circa un quinto dell energia da quella solare e sono supportati da centri di switching a livello di quartiere per gestire gli enormi volumi di dati che si muovono su internet. Il gruppo finale, i Progressisti, rappresenta il 22% dei partecipanti. Immaginano data center con un efficienza energetica molto più elevata rispetto a oggi e fino al 9 più piccoli. Il data center del 2025 non sarà sicuramente uno solo. L analogia che mi piace fare è con i trasporti. Per strada, vediamo auto sportive e auto familiari, autobus e camion. Hanno diversi tipi di motore, diversi tipi di sedili e caratteristiche diverse in termini di consumi e affidabilità, assisteremo a qualcosa di simile nel mondo dei data center. In realtà sta già accadendo e prevedo che continuerà. È probabile che i futuri strumenti di elaborazione e archiviazione siano più efficienti, più potenti e più densi di quelli in circolazione oggi. Ma il fatto che quei progressi siano incrementali o trasformativi non dipenderà soltanto dalle innovazioni proposte da produttori e operatori ma anche dalla disponibilità del settore ad adottare tali innovazioni. Se il passato è un indicazione del futuro, gli operatori dei data center saranno riluttanti ad adottare qualsiasi tecnologia o cambiamento che comprometta o metta a repentaglio le prestazioni o la disponibilità del data center. 16

17 Appendice: Metodologia e profilo dei partecipanti Data Center 2025 comprende interviste a tu per tu con vari esperti del settore e un sondaggio online. Le interviste agli esperti hanno contribuito a mettere a punto le domande del sondaggio e hanno fornito contenuti aggiuntivi per l iniziativa Data Center 2025 sotto forma di video riportati nel sito Data Center 2025 EmersonNetworkPower.com/DataCenter2025 Il sondaggio online è stato effettuato tra professionisti dei data center e delle telecomunicazioni negli USA, in America Latina, in Europa occidentale e nella regione Asia Pacifico. Il sondaggio comprendeva domande aperte per raccogliere previsioni obiettive sul futuro del data center e domande chiuse per raccogliere previsioni quantificabili sui cambiamenti di tecnologia, esigenze aziendali, proprietà e competenze necessarie in relazione ai data center. Il sondaggio ha prodotto 829 formulari compilati validi, scomposti per regione nel seguente modo: Stati Uniti America Latina Europa occidentale Asia Pacifico Altro 17

18 Nelle risposte al sondaggio sono rappresentati molteplici settori con le percentuali più alte appartenenti a Tecnologia (18%), Banca/Finanza (17%), Industria manifatturiera (16%) e Telecomunicazioni (9%). Tra gli altri settori rappresentati vi sono Energia (), Stato (), Sanità (4%), Istruzione (4%), Edilizia (3%), Trasporti (2%), Servizi pubblici (2%), Abbigliamento (2%) e Alimenti e Bevande (2%). Il 42% dei partecipanti appartiene ad aziende con almeno dipendenti. Un altro 39% appartiene ad aziende con almeno 500 dipendenti. Industry Contributors Jeff Biggs, Peak10.com Lex Coors, InterXion Rich Fichera, Forrester Scott Gnau, Teradata Labs Peter Gross, Bloom Energy Jennifer Koppy, IDC Andy Lawrence, 451 Research Rene LeBlanc, GoDaddy.com KC Mares, MegaWatt Consulting Chris Molloy, IBM Mark Monroe, DLB Associates Ben Stewart, Verizon Kathrin Winkler, EMC 18

19 Emerson Network Power - Global Headquarters 1050 Dearborn Drive P.O. Box Columbus, OH Tel: EmersonNetworkPower.it Emerson, Consider it Solved ed Emerson Network Power sono marchi di Emerson Electric Co. o di una delle sue affiliate Emerson Electric Co. E

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