Хостинг: дата-центры, как искусство. Часть вторая

Продолжение рассказа о дата-центре на дне океана.

Хостинг: дата-центры, как искусство. Часть вторая

Надежный хостинг и его будущее на океанском дне

Защита окружающей среды и обеспечение энергией

Известная корпорация Microsoft всегда стремится защитить окружающую среду. К примеру, для удовлетворения потребностей в электроэнергии, эта компания применяет как можно больше зеленых источников энергии. Однако все-таки приходится выполнять компенсацию углеродных выбросов.

В полном соответствии с данной философией корпорация собирается развертывать будущие подводные ЦОДы возле прибрежных источников возобновляемой и экологически чистой энергии. Это может быть ветровая электростанция или какая-то морская энергетическая система, использующая силу приливов, течений или волн.

Эти источники энергии, как правило, присутствуют в изобилии на шельфе. Таким образом, будет возможность размещать все оборудование достаточно близко к населению и иметь легкий доступ к большому количеству возобновляемой энергии одновременно.

Подобно тому, как обычные наземные ЦОДы становятся толчком к постройке новых инфраструктур по обеспечению зеленой энергией, аналогичное вполне может произойти и с подводными дата-центрами. Вероятно их наличие начнет стимулировать постройку новой инфраструктуры, которая обеспечит возобновляемой энергией не только подводные ЦОДы, но и население.

Еще одним фактором, который необходимо учитывать, является то, что генерируемая традиционно электроэнергия не всегда доступна легко, в особенности в развивающихся странах. К примеру, 70% населения Африки к югу от Сахары вообще не имеют доступа к электросетям. Таким образом, если вы хостинг провайдер и собираетесь построить дата-центр и сделать доступными сервисы для этого населения, вам, вероятно, придется предоставить им и электроэнергию.

Электричество, как правило, передается на очень большие расстояния с использованием высоковольтных линий передач, напряжений от 100000 вольт и выше, для сокращения потерь. Однако в конечном счете для серверов необходимо то же самое низкое напряжение, что и вашему ПК. Для уменьшения напряжения в сети до значений, которые будут пригодны для серверного оборудования, часто требуется три отдельных устройства. Также вам потребуются резервные генераторы и ряд батарей для обеспечения питания при отказе энергосети.

Размещение подводных ЦОДов вблизи прибрежных источников энергии дало бы инженерам возможность упростить инфраструктуру. В первую очередь, можно бы было подключиться к электросети с намного более низким напряжением. Это позволило бы исключить ряд преобразователей напряжения на пути к серверам.

Кроме того, подключая серверы к особым независимым энергосетям, питаемым морскими турбинами или энергией ветра, можно обеспечить высокую отказоустойчивость. Это снизит, как электрические потери, так и вложения денежных средств в общую архитектуру ЦОДа.

Дополнительное преимущество такого метода в том, что воздействие на землю оказывать будет разве что оптоволоконный кабель, либо два кабеля, которые будут применяться для передачи информации из подводного ЦОДа.

Хостинг: дата-центры, как искусство. Часть вторая

Вопросы и изыскания

Самый первый вопрос, который обязательно задает каждый, кто узнает об этой удивительной идее: А как будет электроника оставаться сухой? Поддерживать сухой климат внутри такого контейнера с серверами совсем не трудно. Морская промышленность уже довольно давно научилась сохранять любое оборудование абсолютно сухим в океане, причем зачастую в намного более неблагоприятных условиях, нежели те, которые могут быть в рамках нового проекта Natick.

Еще один вопрос, который стоял на раннем этапе, — как лучше охлаждать серверы? Команда проекта исследовала целый ряд различных экзотических подходов, включая применение особых диэлектрических жидкостей, материалов с фазовым переходом, а также специальные теплоносители, такие как сверхкритический углекислый газ и газообразный гелий под давлением. Хотя эти подходы имеют свои достоинства, также они вызывают значительные проблемы.

Специалисты продолжают изыскания в сфере использования необычных материалов для охлаждения, но, в ближайшей перспективе, реальной потребности в них не предвидится. Охлаждение с помощью воды и применение радиаторных теплообменников в рамках проекта обеспечивают очень эффективный и экономичный механизм охлаждения, который прекрасно работает с обычными серверами.

Биологическое обрастание

Более важно, по-нашему мнению, что подводный ЦОД будет привлекать морскую жизнь, формируя таким образом искусственный риф. Колонизация морскими организмами, то есть биологическое обрастание, всегда начинается с одноклеточных существ, за ними следуют более крупные организмы, питающиеся данными клетками, и дальше по пищевой цепи.

Когда погрузили прототип на дно океана, рыба и крабы собрались вокруг на протяжении дня и начали обживать новое жилище. Исследователи были очень счастливы, что создали уютный дом для данных существ, потому одной из главных проблем в дизайне стал вопрос того, как же поддерживать данную среду обитания, при этом не препятствуя способности подводного ЦОДа поддерживать серверы внутри охлажденными.

Биологическое обрастание живыми организмами внешних теплообменников обязательно нарушит отвод тепла с данных поверхностей. Таким образом, исследователи начали исследовать разные противообрастающие покрытия и материалы — даже активные средства устрашения с применением звука или ультрафиолета — в надежде усложнить появление на обменниках живых организмов. Хотя теплообменники можно и чистить, полагаться на подобные вмешательства, было бы неразумно, учитывая главную цель — упростить обслуживание до максимального уровня.

К счастью, теплообменники контейнера проекта оставались чистыми во время первого развертывания, вопреки тому, что они находились в неблагоприятной среде — мелководье вблизи берега, где жизнь распространена наиболее. Но биологическое обрастание остается сферой активных исследований. Специалисты продолжают изучать ее с упором на методы, которые не будут наносить какой-то ущерб экологии.

Хостинг: дата-центры, как искусство. Часть вторая

Безопасность, отказ оборудования и воздействие на экологию

Наибольшей проблемой, с которой столкнулись исследователи в момент тестирования, стала поломка оборудования и невозможность замены определенного сервера в серверной стойке, либо сетевой карты, жесткого диска, другого элемента конкретного сервера. Реагировать на сбои приходится лишь удаленно, автономно. Потому в данном направлении ведется очень активная работа даже в наземных ЦОДах Microsoft, дабы повысить способность обнаружения и устранения всяческих сбоев без участия человека. Аналогичные способы и опыт будет обязательно использован в случае с ЦОДами Natick в будущем.

А что насчет безопасности? Информация надежно защищена от физической и виртуальной кражи, если она размещается под водой? Совершенно. Natick обеспечит такое же специальное шифрование и прочие гарантии безопасности, что и у наземных дата-центров компании Microsoft.

В то же время, так как ни один человек не будет физически присутствовать рядом с контейнерами с оборудованием, Natick будет получать сведения об изменениях в окружающей среде посредством особых датчиков, в частности сообщит о случаях присутствия любых посетителей.

Вы также можете задаться вопросом, будет ли то тепло, которое выделяется подводным дата-центром, оказывать негативное влияние на морскую среду. Скорее всего, нет. Любая теплота, выделяемая контейнером, быстро перемешается со вполне прохладной водой и просто унесется течением. Вода в паре метров ниже по течению от контейнера будет теплее лишь на пару тысячных долей градуса.

В связи с этим, воздействие на окружающую среду будет минимальным. Это очень важно, поскольку в будущем будет обязательно построено гораздо больше подводных ЦОДов и вероятно люди начнут работать под водой для их полноценной поддержки и обеспечения.

Заключение

Идея управления ЦОДами, которые размещаются на дне океана, сразу выглядит довольно привлекательной: специальная капсула, которая заполнена стойками с серверами, требует точного и постоянного контроля температуры. Почему же не переложить данную работу на холодное дно океана, где температура воды очень близка к 0 градусам по Цельсию?

Команда проекта Natick именно такого мнения. Их идея — размещение дата-центров в океане возле побережья: «свыше половины населения нашей планеты проживает не дальше 200 км от береговой линии», говорит инженер проекта в фильме, приводя весомые аргументы за размещение серверов в океане возле берега.

Ключевая задача — сократить расстояние между запрашиваемыми данными и пользователями, иметь возможность развернуть полноценную облачную инфраструктуру в полностью изолированных контейнерах на протяжении 90 дней в необходимой локации по всему миру, что даст возможность сэкономить на доставке информации к пользователям, а также стать ближе к ним, сэкономить на питании и охлаждении, сделать дата-центры более экологически чистыми.

Получится ли все задуманное? Уже получилось. Вопрос лишь в том, когда подводные ЦОДы распространены будут в промышленных масштабах.

Компания Microsoft на сегодняшний день владеет более 100 ЦОДами по всему миру, где размещается более миллиона серверов, свыше 15 миллиардов долларов расходуется на IT-инфраструктуру каждый год, возможно, вскоре, дата-центры все-таки начнут строить под водой.


Оставить комментарий



Хостинг с отличным саппортом — HOSTiQ