スケーラブルで持続可能なデータセンターの構築

Nutanix のグローバルクラウドオペレーション担当ディレクターであるHarmail Chatha 氏が、持続可能性を念頭に設計された最先端のデータセンターについて語ります。

By Tom Mangan 2024年03月01日

最新のデータセンターは、生物の複雑さに匹敵します。相互に接続された何千もの電気機器がエネルギーを取り込み、熱を通して環境に還元する。サーバー・スタックとそれを冷却するエアコンは大量の電力を必要とするため、データセンターはもはや物理的なスペースで測られるのではなく、消費電力のメガワットで測られるのです。

「携帯電話やデスクトップにあるアプリケーション、閲覧するウェブサイトはすべてデータセンターから提供されているのです」と、 Nutanix のグローバル・クラウド・オペレーション担当シニア・ディレクターであり、データセンターを仕事上の拠点としている Harmail Singh Chatha 氏は話します。

Chatha 氏は Nutanix のデータセンターを「私の赤ちゃん」と呼びますが、この赤ちゃんを入れるのに十分な大きさのベビーベッドを想像するのは難しいでしょう。彼が愛情を注ぐこの対象には、スペースと十分なリソースが必要です。最近のデータセンターの拡張では、約200万ワットの電力を消費しています。

「私たちは常に一貫して電気を使用しているので、電力と冷却は常に、毎秒利用可能でなければなりません」と同氏は語っています。

Chatha 氏は The Forecast のインタビューで、データセンターでの生活について語ってくれました。彼の主な責務のひとつは、ハイパーコンバージド・インフラストラクチャ（HCI）とスケーラブルなハードウェアを使用して、環境への影響を抑えながらビジネスニーズに応じて成長するデータセンターを構築することです。より多くのコンピューティング・リソースへの依存は、地球環境への影響を抑える必要性と密接に関係しています。

「過去 2 年間で、データセンターの設計は、デジタルトランスフォーメーションの高まる需要に対応するために大きく進化しました。「二酸化炭素排出量の削減を目的とした、より持続可能でエネルギー効率の高い設計へと焦点が移っています。 AI や機械学習を活用した機能の採用も増え、運用の最適化とエネルギー管理の改善が進んでいます」

Run everywhere. Let's make big things possible.

同氏は、データセンターは環境への影響を減らすため、革新的な冷却システムや再生可能エネルギー源を含む省エネ技術を取り入れていると述べています。

「太陽光発電や風力発電のような再生可能エネルギーを利用する傾向が強まっていることは、二酸化炭素排出量削減への取り組みをさらに浮き彫りにしている」と語っています。

同氏は、より多くのコンピューティングに対する需要が急増するにつれて、これは常に重要になってくると述べています。データセンターに対する最新の需要は、生成 AI やその他の AI 機能に対する急速かつ広範な関心から来ています。

「目標は、地球にも優しく、デジタルのニーズとともに成長できるデータセンターを作ることです」と彼は言います。

パンデミック時の「超高密度」データセンターの構築

Chatha 氏は、Nutanix のデータセンターの拡張を主導し、現代のテクノロジーの展望に影響を与える重要な要因のいくつかを説明しました。 Nutanix のデータセンターは、主に同社のソフトウェア開発者にサービスを提供しており、サーバーやスイッチなどの物理デバイスの運用を仮想化するアプリケーションを構築しています。

超高密度ハイブリッド・クラウド・データセンター構築の技術と科学

同社のグローバル事業の成長には、データセンターの拡張が必要でした。

「私は現場のチームを信頼しなければなりませんでした」と Chatha 氏は The Forecast 誌に語ってくれました。

「データセンター・プロバイダー、契約業者、ケーブル会社、そしてサプライチェーン全体との強力な関係に頼らざるを得ませんでした。しかし、最も重要なことは、電源、冷却、ネットワークに関する私たちのアーキテクチャ設計と、再構築を必要とせずに拡張できる能力を信じていたことです。これは、試行錯誤を重ねた最適な設計を変更している状況ではありませんでした」

彼のチームは 2 年間でデータセンターを 2 メガワット分のエネルギー消費、5,000 平方フィート以上のスペース、 200 台のキャビネット、 4,600 台のサーバー、 400 台のスイッチ、 66,000 本以上の様々な種類のケーブル接続を必要とするまでに拡張しました。パンデミック発生中は、人も機器も不足していたため、サプライチェーンの制約により、 2020 年と 2021 年の拡張は数カ月遅れてしまいました。

Chatha 氏と彼のチームは、Nutanix のソフトウェア・スイートの正確なニーズを満たすために、「超高密度」データセンター拡張をカスタム設計しました。このソフトウェア・スイートは、コンピューター、ネットワーキング、ストレージを HCI と呼ばれるものに統合し、基盤となるハードウェアの操作をエミュレートします。 HCI は、開発環境を素早く立ち上げ、中央のダッシュボードから簡単に管理できるため、アプリケーション・ビルダーにとって大きなメリットとなっています。サーバーやスイッチはソフトウェアなので、技術者が物理的なマシンの設定を微調整したり、新しいデバイスにケーブルを配線したりすることは必要ありません。

「最終的にはソフトウェアに集約されます」と Chatha 氏は続けました。「ネットワーク全体をソフトウェアでコントロールしているのです。ソフトウェアがより効率的になり、基礎となるハードウェアをよりうまく利用できるようになったため、ソフトウェアを通じてライフサイクルを長くすることができるようになったのです」

インフラを更新する頻度が大幅に減るため、データセンター全体の持続可能性が向上します。

「データセンターはソフトウェアで定義されているため、毎日データセンターに行く必要はありませんし、データセンターにも多くのアラートが設定されています」と Chatha 氏は言います。「何か問題が発生した場合、電源 PDU が停止したり、冷却が非効率になったりした場合、アラートを受信し、そのアラートに対してリモートで対応できるようなシステムを導入しています」

データセンターの構築こそ彼の使命

これらのシステムが連携することで、 Nutanix データセンターはより生産的に稼動し、環境に有害な余分なエネルギーの使用を最小限に抑えることができます。

Nutanix の超高密度データセンター設計は、背の高いラック（旧標準の 42 ユニットに対して 55 ユニット）に基づいており、各スタックに十分な処理能力を搭載しています。これらのスタック上で HCI を実行すると、ハードウェアを手動で構成するよりもソフトウェアをデジタルで管理する方がはるかにシンプルになるため、データセンターの効率を最適化するのに効果的です。

Amazon 、 Google 、 Facebook といったデータセンター・スケーラのように、今日データセンターを建設している企業には、巨大なデータセンターの効率を最大化するという強い経済的動機があります。 IT 業界誌『 Data Center Frontier 』によると、今後の重要な課題は気候変動であり、これは不動産とエネルギー調達の両面で現状を変えつつあるといいます。

「データセンター事業者は、データセンター・スペースの隅々まで効率を最大化しなければなりません」と Chatha 氏は言います。

もちろん、コンピューティングの観点からデータセンターの生産性向上を図ったからといって、エネルギー効率が向上するとは限りません。これは、 Chatha 氏と世界中のデータセンター設計者にとって最大の課題のひとつです。

持続可能なデータセンターへの取り組み

16 年のキャリアで、Chatha 氏は 100 カ所のデータセンターに足を運びました。 Nutanix のデータセンターの設計責任者として、彼はラック、スイッチ、サーバー、ケーブルなど、細部に至るまで虹色に輝くデータセンターを監督しています。ラック、スイッチ、サーバー、ケーブルが虹色に点滅したライトが何列も何列も並んでいるのです。

「緑は正常という意味です」と彼は話します。青でも良いです。「避けたいのは赤です。赤や琥珀色のランプが点灯しているときは、何かが故障しているか、故障しそうなときです」

データセンターへの需要が日々高まるデジタル化社会では、失敗は決して許されることではありません。しかし、 99.999％のアップタイムを求める声は、Chatha 氏のようなデータセンター関係者の間に不安を生んでいます。

「持続可能性をめぐる話題は本当に変わりつつある」と Chatha 氏は言います。データセンターは膨大な電力を必要とし、その多くは化石燃料を燃やすことによって発電されています。 Nutanix のようなテクノロジー企業は、政府、政治家、気候変動活動家と同じ議論に巻き込まれています。

グリーンデータセンター：エコでスマートな未来をデザインする

「持続可能性の観点から、貴社はどのような取り組みをしていますか」と、多くのお客様が営業担当者に問い合わせをしてきます。と、 Chatha 氏は付け加えました。

データセンターのエネルギー消費量は設置場所によって大きく異なるため、この質問に答えるのは簡単ではありません。例えば、オフィスビル内のデータセンターは、電力消費を管理するために環境制御を最適化できる専用のデータセンターよりも、エネルギー効率がはるかに劣ります。

持続可能なデータセンターの構築

「人々は " 機器に触らなければならない " という考えを捨てればいいのです」と同氏は言います。しかし、個人情報保護に関する規制では、オンサイトのデータセンターが依然として必要とされる可能性があるため、企業は分散型のデータセンター・オペレーションを構築する必要があるかもしれません。

データセンターの未来に向けて

Chatha 氏は、データセンターに関する深い知識と経験を共有できるのは、地球上でおそらく数百人だと結論づけています。それは少数精鋭であることを意味します：「実際にデータセンターを運営し、データセンターで実務に携わり、インターネットがどのように機能し、ウェブサイトがどのように運営されているかを理解している人は、ごく限られています」と同氏は言います。「そして、それが私を本当にワクワクさせるのです」

Chatha 氏にとって、データセンター運用の仮想化は、ソフトウェア開発における数十年の進歩の集大成です。

「サーバーはコードとして定義され、インスタンスはコードとして稼働します」と Chatha 氏は言います。

IT の持続可能性がビジネスの急務に