Největší datová centra světa dnes a zítra – 4. díl

Malé experimentální podvodní datové centrum Microsoftu se třemi stovkami serverů.Malé experimentální podvodní datové centrum Microsoftu se třemi stovkami serverů.

Dnešním dílem uzavřeme seriál o světových datových centrech. Podíváme se za nimi na vodu i pod ni. Zatímco datová centra provozovaná na lodích mají své výhody v praktické okamžité dostupnosti chladiva kolem sebe a dobré přístupnosti k instalovaného hardwaru, u podvodních datových center – ne, nelekejte se, i tam už byla provozována – jsou náklady na chlazení ještě nižší, ovšem s rychlým přístupem k hardwaru, umístěném ve vodotěsném pouzdře je to na štíru.

Ostatně posuďte sami, kam až technologie došly a kam všude je možné datová centra umístit v honbě za co nejefektivnějším provozem.

Na vodu…

Neustále se experimentuje s celkem novými koncepcemi datových center. Jedním ze zajímavých řešení, kterým se zaobíralo už alespoň v rámci teoretických projektů vícero společností, je umístnění datového centra na hladinu moře či oceánu. Zhruba polovina lidí na Zemi žije do vzdálenosti 200 km od pobřeží, přitom v mnohých lokalitách je nevýhodné stavět datová centra například z důvodu nedostatku prostoru, nebo vysoké ceny pozemků. Společnost Nautilus Data Technology se na konci předminulého roku dostala k první zkoušce datového centra na lodi.

Loď kotví na pobřeží u San Francisca, kde je napojená na elektrický systém a optické kabely. Kalifornie, která je nezřídka sužovaná velkým suchem, není totiž pro datová centra příliš vhodná a umístnění jednoho z nich na Tichý oceán, tedy na prakticky nekonečný zdroj dostatečně chladné vody, je velmi lákavé. Test byl vykonán zatím jen s několika stovkami serverů s celkovou spotřebou 32 kW, přičemž bylo dosaženo koeficientu PUE 1,045. Po tomto úspěchu chce společnost pokračovat v rozšiřování prototypu a přidávání serverů na palubu až do 8 MW. Pokud vše dobře dopadne, v buducnosti by firma chtěla používat repasované stavební a vojenské přepravní lodě, na kterých by datová centra mohla posílat hotová až k zákazníkům na pobřeží v jiných částech světa, jako například v Evropě či v Asii.

… i pod vodu

Malé experimentální podvodní datové centrum Microsoftu se třemi stovkami serverů.

Malé experimentální podvodní datové centrum Microsoftu se třemi stovkami serverů.

Hladina však v žádném případě není hranicí a existují i mnohem odvážnější projekty. Na začátku loňského roku dokončil Microsoft první testovací fázi nového experimentálního řešeni datového centra, budovaného pod vodou. Jde o projekt Natick, o který se stará laboratoř Microsoft Research, respektive jeho část NExT (New Experiences and Technologies). Experiment trval 105 dní a v něm byl použit jeden válcový kontejner, obsahující 300 serverů. Uvnitř tohoto kovového válce byly rozvaděče tepla napojeny na stěny válce, přičemž místo klasického ovzduší byl kontejner natlakovaný dusíkem pro lepší přenos tepla směrem ke stěnám a rozvaděčům. Kontejner byl potopen u kalifornského pobřeží a kabely byl napojen na optickou a elektrickou síť (27 kW). Účelem takového řešení je prakticky odbourání nákladů na provoz chladicích systémů. O vše se postará moře a jeho proudy. Experiment dopadl velmi úspěšně a Microsoft během tříměsíční doby dokonce v tomto miniaturním centru provozoval i reálná data ze svých online služeb.

Z oceánu vylovené malé datové centrum je v současnosti podrobně zkoumáno, především se pak analyzuje poškození a vliv mořské vody na jeho provoz. Sledovaný byl také vliv samotného kontejneru na okolí a životní prostředí v zálivu. Potenciálně velké datové centrum bude nesporně produkovat značné množství tepla i hluku a tento faktor je proto třeba velmi pečlivě sledovat a vyhodnocovat. Při analýze kontejneru se ale ukázalo, že všechen hluk zanikl v okolním hluku ryb a krevet, které povrch kontejneru začaly obývat. Pár milimetrů od kontejneru už nebylo prakticky možné detekovat ani žádné zvýšení teploty vody. Konstruktéři se ale nejvíce obávali průsaků, a proto byl kontejner vybaven stovkou různých senzorů na měření vlhkosti, tlaku a také pohybů, způsobovaných mořskými proudy.

A protože experiment dopadl úspěšně, dalším krokem bude v tomto roce provozování troj- až čtyřnásobně většího systému, ponořeného ovšem v jiné lokalitě, přičemž v úvahu přichází Florida nebo západní pobřeží Evropy. Toto řešení už bude navíc vybavené turbínami, které se budou používat na generování elektrické energie z okolních vodních proudů. Datové centrum, které by bylo chlazené a také napájené zdarma, je velkým snem všech společností. Elektřina by se alespoň zčásti generovala rovnou na místě, a to prakticky zadarmo, chlazení by bylo součástí lokality a také by se nemusel řešit ani problém s koupí drahého pozemku. Datové centrum by totiž mohlo být umístěno i na dně moře pár kilometrů od pobřeží, kde by nikomu nepřekáželo. Microsoft navíc věří tomu, že by potenciálně bylo možné moduly takového datového centra vyrábět sériově a tím pádem rychle a vytvoření samotného datového centra na vybraném místě by se tak mohlo zkrátit až na 90 dní, což je oproti v současnosti standardním dvěma rokům obrovský skok kupředu.

Samozřejmě ale existují i negativa. Cena takových modulů je z důvodu nutnosti použití precizního těsnění obrovská, takže to může vymazat ušetřené náklady za provoz centra. To se však s postupným vývojem může změnit. Do takových datových center není navíc možné poslat údržbu ihned. Microsoft proto zkoumá různá řešení, které by mohla vydržet pracovat bez údržby až pět let. Potenciálně by při poruše disku nebo celého serveru mohl jeho úlohu převzít nějaký jiný server. V případě kumulace chyb hardwaru nebo jejich postupného nahromadění by bylo nutné podvodní datové centrum z vody vylovit a údržbu pak provést třeba na lodi, která bude přivážet další moduly.

Vše je u těchto projektů však stále v plenkách a alespoň prozatím jde skutečně jen o experimenty. Každopádně jsme zvědaví, co všechno nám budoucnost skutečně přinese. Datové požadavky totiž neustále a v rychlém tempu rostou…

František Urban

 

Share Button