VPS США: дата-центри, як мистецтво

1. VPS США з морського дна
2. Складнощі в реалізації проекту
3. Установка серверної стійки в контейнер
4. Скорочення затримок до користувачів
5. Економія коштів на охолодженні
6. прототип
7. Відгуки про хостинг:

Океани темні, холодні і наповнені кінетичної енергією. Це робить їх оптимальним місцем для побудови сучасних дата-центрів.

Рік тому відома корпорація Microsoft занурила шафа серверів, які були укладені в металевий герметичний контейнер, в океан. Через кілька місяців вони підняли цю капсулу на поверхню. Вона була покрита молюсками і водоростями, ніби пройшло не пару місяців, а дуже багато років. Однак сервери всередині продовжували функціонувати в сухості і прохолоді.

Чи не це майбутнє всіх дата-центрів? Команда сміливих інженерів компанії Microsoft, що працюють в рамках спеціального проекту Natick, вважають, що саме в цьому майбутнє.

VPS США з морського дна

Зародження дивовижною ідеї

Все почалося ще в 2013 році, коли працівник Microsoft, Шон Джеймс, який займається впровадженням нових технологій в дата-центри, що служив раніше на підводному човні, запропонував ідею розміщення серверів під водою. Це викликало сумніви у багатьох його колег. Але не у нього.

Реалізація цієї божевільної ідеї, на його думку, повинна була не тільки скоротити витрати на охолодження машин - великі витрати для багатьох операторів Цодов, але також витрати на будівництво, істотно спростити управління даними установками із застосуванням поновлюваних джерел енергії, а також навіть поліпшити їх загальну продуктивність .

Спільно з Тоддом Роулингс, інженером Microsoft, Джеймс поширив документ, який пропагує цю концепцію. У ньому пояснювалося, яким чином створення дата-центрів під водою зможе допомогти компанії Microsoft і іншим провайдерам, які використовують хмарні технології, задовольняти величезні потреби в зростанні зі збереженням високого рівня екологічності рішення.

Уже в серпні наступного року почав організовуватися дивний проект, що отримав назву Natick, так як дослідницька група любила називати свої проекти назвами міст в Массачусетсі. Всього через рік був готовий прототип дата-центру, який мав занурити на дно океану. Це насторожило багато хостинги .

Складнощі в реалізації проекту

Нестачі в складнощах реалізації проекту Natick, на жаль, не спостерігалося. Першою проблемою стало, зрозуміло, забезпечення сухого простору всередині великого сталевого контейнера, зануреного глибоко в воду.

Ще одна проблема полягала в охолодженні. Треба було придумати як використовувати навколишнє воду для повноцінного охолодження серверів всередині.

Нарешті, виникав також питання боротьби з черепашками і іншими формами морського життя, які неодмінно будуть обліплюють занурений прототип - явищем, яке знайоме всім, хто колись тримав човен у воді протягом довгого періоду часу. Прилипливі ракоподібні ставали проблемою, так як вони заважали відведення тепла від серверів в навколишнє середовище (тобто воду). Спочатку дані проблеми лякали, проте поступово були дозволені, часто з використанням перевірених часом рішень.

Установка серверної стійки в контейнер

Однак навіщо всі ці труднощі? Зрозуміло, охолодження серверів за допомогою морської води призведе до скорочення витрат на охолодження і зможе поліпшити роботу завдяки інших переваг, однак занурення дата-центру в воду пов'язане з очевидними незручностями і витратами. Спроба поставити кілька тисяч серверів на морське дно реально має сенс? Ми думаємо, що має, і цього кілька причин.

• Перша - це забезпечить компанію Microsoft можливістю швидко нарощувати потужність, коли це потрібно.
• Друга причина та, що підводні дата-центри можуть бути побудовані швидше, ніж наземні, що дуже просто зрозуміти.

Natick складатися буде з набору «контейнерів» - спеціальних сталевих циліндрів. Кожен з них буде згодом містити, можливо, відразу кілька тисяч серверів. Разом вони б склали підводний ЦОД, що знаходиться в парі кілометрів від узбережжя, розташований між приблизно на 200 м під водою. Контейнери могли б просто плавати над дном на якійсь проміжній глибині, і бути надійно пришвартований спеціальними кабелями до дну океану, або вони могли б розміститься на морському дні.

Після установки модуля Цода він буде залишатися на своєму місці до тих пір, поки не прийде час міняти сервери. Або, можливо, зміняться ринкові умови, і його вирішать перемістити кудись ще. Це реальна ізольована середовище, а це значить, що адміни системи будуть працювати віддалено. Ніхто не зможе виправити ситуацію, або ж замінити частину оснащення під час роботи модуля.

А тепер уявіть, що до даної неймовірною концепції застосовується так званий процес виробництва «точно в строк». Контейнери можна було виготовити на заводі, забезпечити необхідними серверами і підготувати до відправки в будь-яке місце в світі. Океан, на відміну від випадку на суші, забезпечує вкрай однорідне середовище, де б ви при цьому не знаходилися. У зв'язку з цим, ніяка настройка контейнерів не знадобилася б, і ми могли б їх встановити швидко всюди, де мало обчислювальної потужності, поступово підвищуючи розмір підводного станції для задоволення потреб продуктивності у міру зростання.

Проект має на меті Natick в тому, щоб можна було запускати дата-центри на прибережних веб-сайтах в будь-якій точці планети на протязі 90 днів після прийняття рішення про таке розгортання.

Скорочення затримок до користувачів

Переважна більшість нових Цодов для VPS США побудовані в таких місцях, де електрику недороге, земля дешева, клімат досить прохолодний, і об'єкт не заважає людям, які живуть поблизу. Проблема з таким підходом в тому, що часто доводиться ставити дата-центри вдалині від населених пунктів, а це знижує швидкість реакції серверів на запити.

Для інтерактивних програм, в яких здійснюється онлайн-взаємодія з користувачем, такі затримки можуть бути значні і призводити до проблем при великих значеннях. Ми хочемо, щоб веб-сторінки завантажувалися швидко, а відеоігри були швидкими і при цьому не лага.

У наступні роки буде виникати все більше різноманітних програм з великим числом взаємодій, зокрема підтримуваних HoloLens Microsoft і іншими технологіями доповненої реальності. Тому дійсно потрібно, щоб сервери були ближче до тих людей, яких вони обслуговують. Сьогодні це буває дуже рідко.

Можливо це здасться вам дивним, але практично половина населення планети живе не далі, ніж 100 км від берега моря. Розміщення Цодов біля узбережжя поблизу численних прибережних містечок, зробить їх набагато ближче до користувачів, ніж сьогодні.

Економія коштів на охолодженні

У разі якщо цього підстави недостатньо, то візьміть до уваги істотну економію коштів на охолодженні. Історично всі системи охолодження в ЦОДах споживали практично стільки ж енергії, скільки і сервери, оскільки використовувалися механічні системи охолодження.

Творці проекту Natick вирішують ці проблеми.

Внутрішня частина контейнера Цода складається зі звичайних комп'ютерних стійок. До них кріпляться теплообмінники, які відводять тепло з повітря в теплоємність і теплопровідність рідина, схожу з водою. Після цього дана рідина закачується в спеціальні теплообмінники на зовнішній стороні контейнера. Теплообмінники, в свою чергу, віддають тепло в навколишній океан.

Істотно охолоджена рідина потім повертається у внутрішні теплообмінники для наступного циклу.

Зрозуміло, чим навколишній океан холодніше, тим краще буде працювати ця схема. Щоб отримати доступ до холодної води навіть влітку або в тропіках, треба буде помістити контейнери досить глибоко. Наприклад, на глибині 200 м поблизу узбережжя Флориди загальна температура води не підвищується більше 15 градусів протягом року.

прототип

Тести унікального прототипу Natick, що одержав назву Leona Philpot (в честь персонажа Xbox), почалися влітку 2015 року. Установку повантажили на глибину всього лише 11 м в Тихому океані, поблизу містечка Сан-Луїс-Обіспо, де температура води протягом року коливається в межах 14-18 градусів.

Серверна стійка, яка використовується в прототипі модуля підводного Цода, була заповнена, як реальними повноцінними серверами, так і спеціальними фіктивними навантаженнями, що споживають стільки ж енергії, що і сервер

Під час цього 105-денного досвіду було показано, що цілком можливо підтримувати сервери добре охолодженими до тих же температур, як і з використанням механічного охолодження, однак з дивно низькими енерговитратами - всього лише 3%. Ці енерговитрати набагато нижче, ніж у будь-якого сучасного експериментального або промислового дата-центру.

До того ж, відпала потреба в утриманні на місці персоналу, місцях для паркування, спеціальних тривожних кнопках, охороні. У самому контейнері створена була атмосфера без використання кисню, а це робить виникнення пожежі просто неможливим. Управління обладнанням здійснюватиметься може з комфортного офісу фахівцями Microsoft.

Крім того, з атмосфери контейнера був видалений також весь водяний пар, пил. Це зробило середу вкрай комфортним і безпечним для електроніки, що скоротило проблему з розподілом тепла, а також постійної корозією роз'ємів.

Майбутні ЦОДи будуть набагато довше прототипу. Кожен з дата-центрів містити буде дуже багато серверних стійок. Електроніка охолоджуватися буде завдяки передачі відпрацьованого тепла в морську воду з застосуванням зовнішніх і внутрішніх теплообмінників.

Відгуки про хостинг: