對于海底云計算,你準(zhǔn)備好了嗎?微軟公司已經(jīng)建立和部署了海底數(shù)據(jù)中心,該數(shù)據(jù)中心部署在潛水容器中,其服務(wù)器將在海底運行三個月時間。該研究原型被稱為納提克項目,是微軟公司不斷追求尋找負(fù)擔(dān)得起的方式,來部署可持續(xù)的云數(shù)據(jù)中心計劃的一部分。
納提克項目代表著一個部署數(shù)據(jù)中心的容量全新的方法,這可能使微軟的數(shù)據(jù)中心的模塊化設(shè)計,從陸地轉(zhuǎn)移到海上。在數(shù)據(jù)中心設(shè)計取得令人振奮的進(jìn)展的時代,微軟公司的實驗旨在拓展邊緣計算的技術(shù)前沿,使云計算能力接近世界各地的海岸線的人口中心。
微軟研究工程師克萊默·杰夫說,“將數(shù)據(jù)中心遷移到海洋有很大的意義,能夠為我們的客戶提供盡可能短的光纜連接。納提克項目有著很大的影響,無論是現(xiàn)在和未來?!?
微軟公司的實驗延續(xù)了其中數(shù)據(jù)中心行業(yè)長達(dá)十年的努力,利用海洋的力量創(chuàng)造可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心,利用海浪和海水的動力為云計算服務(wù)器群制冷。這關(guān)系到數(shù)據(jù)中心的三個技術(shù)趨勢,人們一直在跟蹤數(shù)據(jù)中心的前沿領(lǐng)域,其中包括海洋基礎(chǔ)設(shè)施、邊緣計算,以及無人數(shù)據(jù)中心。
很顯然,微軟公司一直將納提克項目維持保密狀態(tài),直到它已經(jīng)成功部署,谷歌這個數(shù)據(jù)中心與以前的其他海上數(shù)據(jù)中心愿景不同。這個項目超出了假設(shè)。問題不再是是否可以做,而是該項目設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性、規(guī)模和案例的可行性。
“這個項目的總體目標(biāo)是90天內(nèi)在世界任何地方大規(guī)模部署數(shù)據(jù)中心,從其計劃決策到開通運行,”微軟公司的納提克項目專家團(tuán)隊主管本·卡特勒說。
海底登
納提克項目的起源故事可以追溯到2013年,微軟公司的肖恩·詹姆斯在研究論文中提議采用可再生能源的海洋水下數(shù)據(jù)中心。詹姆斯曾在美國海軍服役三年。
“我們知道什么可以幫助彌補傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和水下數(shù)據(jù)中心之間的差距,我們知道如何將復(fù)雜的電子設(shè)備部署在水下,并且有效屏蔽海水?!闭材匪拐f?!霸摂?shù)據(jù)中心經(jīng)過了非常嚴(yán)格的測試和設(shè)計過程。所以,我知道一定有辦法做到這一點。“
2014年,微軟公司研究院創(chuàng)建了團(tuán)隊探索可行性的概念,研究了一個可容納一個機(jī)架IT設(shè)備的潛水容器,并稱之為利昂娜·菲爾波特。
去年8月15日,一個重達(dá)38000磅,長10英尺,寬7英尺的集裝箱部署在加利福尼亞海岸大約30英尺深的水中。微軟團(tuán)隊密封容器內(nèi)的服務(wù)器,在海底操作的數(shù)據(jù)中心在研究人員監(jiān)測下運行了105天。2015年11月打撈出水,并用卡車運回微軟公司在華盛頓雷德蒙的總部作進(jìn)一步分析。
據(jù)微軟公司介紹,此次試驗“非常成功”,沒有任何泄漏或硬件故障,從而使研究人員能夠繼續(xù)擴(kuò)展項目,甚至從可以在Azure云中運行工作負(fù)載。
在該公司網(wǎng)站上,沒有提到納提克項目的電源和冷卻設(shè)置的任何細(xì)節(jié),但紐約時報指出,利昂娜·菲爾波特數(shù)據(jù)中心單個機(jī)架采用加壓氮氣制冷,并有效地帶走計算芯片的熱量。
海洋的力量
微軟公司的努力是一種建立舊觀念之上的新做法:利用海水?dāng)?shù)據(jù)中心產(chǎn)生電力并進(jìn)行冷卻,云計算平臺可以實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性和可持續(xù)發(fā)展。這個概念可以追溯到2007年,當(dāng)時谷歌獲得了一項以水為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)中心的專利,這是一種未來的海上數(shù)據(jù)避風(fēng)港,并利用海浪進(jìn)行冷卻的技術(shù)愿景。該公司從未建造過在其專利中所描述的“谷歌海軍”,而其他公司早就已經(jīng)有了這一想法。
最近的一個類似實施項目是鸚鵡螺公司的數(shù)據(jù)中心,該公司在一船停泊在舊金山的駁船創(chuàng)建了一個浮動的數(shù)據(jù)中心托管設(shè)施。鸚鵡螺公司表示已經(jīng)成功測試了其設(shè)計的一個漂浮數(shù)據(jù)中心,可以大大減少IT運行操作的成本。
海上數(shù)據(jù)中心的主要優(yōu)勢是利用水的權(quán)力,以削減成本或冷卻數(shù)據(jù)中心避免房地產(chǎn)和物業(yè)稅為代價的能力,。這些觀點建立在以前的海輪IT運營,其國包括美國海軍及各大郵輪公司都有著幾十年復(fù)雜的電信和IT基礎(chǔ)設(shè)施的成功經(jīng)驗,這可以增加功率,并削減冷卻技術(shù)成本。
利用海浪發(fā)電
微軟公司的納提克項目的電力以其艦船電力為原型,但該公司正在致力于下一代設(shè)計,將建成更大的容器,可以搭載采用波浪或潮汐的渦輪機(jī)提供電力。
該公司還認(rèn)為海底數(shù)據(jù)中心項目是一個機(jī)會,可以重新審視許多傳統(tǒng)上被用于服務(wù)器和存儲的形式因素,其中必須考慮到需要工作人員訪問設(shè)備和更換部件或升級服務(wù)器的因素。完全無人操作“熄燈”模式允許需要新的方法,只需要考慮散熱問題,而不是訪問的問題。
微軟公司表示,納提克的容器被設(shè)計成在海底運行五年的無人數(shù)據(jù)中心。一個有趣的問題是,該公司認(rèn)為,這可能在五年的運營中沒有更新其服務(wù)器。通常大多數(shù)超大規(guī)模的供應(yīng)商每三年都會更新他們的服務(wù)器和處理器(如研究調(diào)查機(jī)構(gòu)coolan最近的研究)。
“隨著摩爾定律的結(jié)束,數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器新技術(shù)的采用和技術(shù)改進(jìn),以及硬件更新很可能會顯著放緩,”納提克項目團(tuán)隊表示?!拔覀冋J(rèn)為這是一個機(jī)會,可以延長“熄燈”數(shù)據(jù)中心的工作壽命長,工作現(xiàn)場無人值守,在部署的整個生命周期中具有非常高的可靠性,可能長達(dá)10年。”
前進(jìn)的道路
業(yè)界人士對水下數(shù)據(jù)中心的潛力仍然表示懷疑。因為該技術(shù)還有很多潛在的障礙,其中包括海水對組件長期腐蝕性的影響。
但微軟公司目前擁有的數(shù)據(jù)和一個工作原型,以及將這個“登月”的想法將使百萬級規(guī)模的數(shù)據(jù)中心的運營成為歷史。肖恩·詹姆斯以前的一個奇思妙想在這段歷史中扮演了重要的角色。
2008年,詹姆斯和同事查理斯丹·畢拉迪運行單一服務(wù)器機(jī)架在野外運營了7個月,沒有發(fā)生設(shè)備故障。實驗證明,服務(wù)器比人們想像的還要強(qiáng)壯,微軟公司實現(xiàn)了在戶外運行集裝箱服務(wù)器的設(shè)想。
微軟:目標(biāo)是90天之內(nèi)在全球上任何地方部署數(shù)據(jù)中心
微軟公司已經(jīng)部署了數(shù)以萬計的服務(wù)器,在微軟公司華盛頓州、愛荷華州和弗吉尼亞州南部的數(shù)據(jù)中心園區(qū)中,部署了數(shù)以十萬計的稱之為ITPACS模塊系統(tǒng),這些系統(tǒng)座落在戶外的水泥臺上。
畢拉迪現(xiàn)在負(fù)責(zé)微軟的數(shù)據(jù)中心的運營,并擁有結(jié)合便攜式計算和可再生能源的一些創(chuàng)新項目,如數(shù)據(jù)工廠和垃圾填埋場供電容器的創(chuàng)新項目。
“現(xiàn)實是,我們總是需要推動限制和嘗試的事情,”畢拉迪說,“我們從中得到的經(jīng)驗是非常寶貴的,并將在一定程度上在未來的設(shè)計中體現(xiàn)?!?
微軟公司表示,目前該項目的技術(shù)仍然處于“早期”階段,微軟和其他云服務(wù)提供商將評估這個概念是否可以通過。
“在某種意義上,這是一個投機(jī)的技術(shù),如果它是一個好主意,它會立即改變這一業(yè)務(wù)的經(jīng)濟(jì)?!蔽④浌鞠乱粋€特殊研究項目的負(fù)責(zé)人羅姆·惠特克說,“該項目有很多的活動部件,很多的規(guī)劃都是這樣的。這是一個我們可以向數(shù)據(jù)中心合作伙伴提供的有利工具。在困難的情況下,他們可以求助于此并使用它?!?
“這并不是得到登月這樣稀奇古怪的感覺,而是一種大膽的創(chuàng)新。”專家小組研究員斯賓塞弗沃德說。“這實際上是一個我們可以實現(xiàn)的可行的產(chǎn)品?!?
這是天才還是瘋狂的做法?你怎么看?