Innehållsförteckning
- Project Natick
Grundtanken bakom att placera ett datacenter under vattnet är att skapa en relativt stabil miljö (under vattnet) så att datorservrar kan prestera bättre och hålla längre.
Cloud computing har blivit ett riktigt modeord nu för tiden. Det hänvisar till beräkning och bearbetning som görs online på fjärrservrar, snarare än på själva enheten (lokalt). Trots det skyhöga namnet görs den här beräkningen inte i något mystiskt moln! Istället görs det i ett mycket
markbundet
datacenter inuti en dedikerad byggnad.
Detta kan dock ändras inom en snar framtid. Vi går inte in i molnen, utan snarare tar vi den motsatta vägen och går ut i havet…
Ja, teknikjätten Microsoft testar möjligheten att sätta datacenter under vatten.
Till nominellt värde kan detta låta som en löjlig idé. Elektronik och vatten går ju ihop som katter och gurkor! Men Microsoft ber att inte hålla med. Baserat på nyligen genomförd intern forskning utförd av Microsoft är den bästa platsen för ett datacenter under vattnet! När du gräver djupare ser du att denna revolutionerande idé är ganska smart!
Om du har någonsin använt en avancerad smartphone eller uppgraderat din dator nyligen, du vet förmodligen att det finns något som heter vätskekylning. Det är ganska effektivt för att hålla hårt arbetande processorer och annan elektronik cool. Microsoft planerar att utnyttja detta vätskekylningskoncept till det yttersta – genom att sänka vattentäta kapslar som bär datacenter i havsvatten. Varför? Eftersom det är ett mer effektivt sätt att utföra molnberäkning.
Dator med vattenkylning system (Fotokredit: socrates471/Shutterstock)
Project Natick
Microsoft gav sig ut på en resa för att utforska möjligheten att placera datacenter under vattnet 2014. Det kickstartade Project Natick för detta ändamål.
I fas 1 av detta projekt försökte ingenjörer på Microsoft förstå hur datacenter kunde packas i en vattentät behållare för att förhindra eventuellt läckage. De kom på att det är möjligt att säkert distribuera dessa serverkapslar i havsvatten.
I fas 2 , förvandlade Microsoft design till produktion. Microsoft har framgångsrikt tillverkat en container som kan monteras på ett lastfartyg, som sedan skulle placera ut den serverbärande containern i havsvattnet.
Platsen som valdes för denna fas av projektet var Nordsjön nära Orkneyöarna i Skottland. Microsofts undervattensdatacenter i Nordsjön innehåller totalt 864 servrar och 27,6 petabyte minne. Detta datacenter var tätt packat i en stålbehållare, fylld med torrt kväve och nedsänkt i det isiga, hackiga vattnet i Nordsjön 2018.
Nordsjön nära Orkney: plats valt för Microsofts undervattensdatacenter (Foto: Maciej Orlicki/Shutterstock)
För ordens skull använde det här experimentella uppdraget inte levande företagsservrar. Snarare bar den nedsänkta behållaren Microsofts interna experimentella data för testning. Dessutom kan kapaciteten för 864-servrar för ett datacenter tyckas vara otillräcklig för en nätverksproffs. Till exempel har vi datacenter med över 50 000 servrar på en enda plats, men Microsoft tror att detta tillvägagångssätt skulle vara skalbart i framtiden.
Nu är den grundläggande frågan: vilka är fördelarna med att flytta servrar under vattnet? Tja, denna experimentella undervattensbehållare i Nordsjön som innehöll datorservrar hämtades i juli i år (efter två år). Resultaten av experimentet var ganska lovande.
Fördelar med undervattensdatacenter
Bättre tillförlitlighet
Elektronik är egentligen inte tänkt att fungera i en miljö där människor lever. Saker som syre och fukt i luften är inte bra för elektroniken. Dessa ämnen leder till korrosion och orsakar i slutändan serverfel.
Den grundläggande principen för att lägga en data center under water skulle skapa en relativt stabil miljö så att datorservrar kan prestera bättre och hålla längre.
Som en del av Project Natick designade Microsofts ingenjörer vattenkapseln så att den var fri från syre och fukt och istället fylld med kväve. Detta var endast möjligt eftersom behållaren inte skulle ha någon mänsklig närvaro.
Utan mänsklig närvaro, det finns inte heller någon chans att någon av misstag stöter på saker, vilket ofta leder till oavsiktliga misslyckanden. Sammantaget ledde dessa förebyggande åtgärder till en ökad tillförlitlighet. Microsoft hävdar att felfrekvensen i datacenter minskade till en åttondel när datacenter sänktes under vattnet.
Vatten: En naturlig kylvätska
Traditionella landbaserade datacenter förbrukar en ansenlig mängd energi bara för att hålla servrarna svala. Äldre datacenter använder mekanisk kylning och använder kraftiga luftkonditioneringsapparater (AC) för kylning, som förbrukar mycket ström. Vissa av kraftiga AC-enheter använder lika mycket ström som själva servrarna! Nyare datacenter är bättre eftersom de utnyttjar gratis luftkonditionering, vilket innebär att de använder utomhusluft och förångat vatten för att kyla servrarna utan att förbruka för mycket energi. Men nackdelen är att de är utlämnade till den omgivande lufttemperaturen och vattenförsörjningen.
Nu kan ett undervattensdatacenter helt enkelt använda det omgivande vattnet för att överföra värme som avleds från servrarna. Vatten är känt för sin höga värmekapacitet, vilket innebär att det kan lagra mycket värmeenergi utan att ändra sin egen temperatur så mycket. För att förstå detta, tänk på en pool. Även under stekheta somrar förblir vattnet i simbassänger relativt svalt, jämfört med betongdäcket bredvid. Enligt samma princip behöver ett undervattensdatacenter bara en väldesignad värmeväxlare för att enkelt överföra värme till det omgivande havsvattnet. Detta sparar enormt mycket energi som annars går åt bara för att hålla elektroniken sval.
Har du någonsin lagt märke till hur vattnet i poolen förblir svalt även under brännheta somrar? (Fotokredit: manine99/Shutterstock)
Med tanke på hur mycket havs-/havvatten det finns för att absorbera värmen är det ganska enkelt att skala dessa dataserverlagringsmöjligheter. En annan bra sak är att ju djupare du går ner i havet, desto kallare blir det. Om serverkapslar kan placeras 150 meter under havsytan kan de få utmärkt kylning, även i varma tropiska områden.
Bättre ekonomi
Traditionella datacenter är vanligtvis belägna i avlägsna, glesbefolkade områden. Företag föredrar sådana lägen eftersom marken och efterföljande driftskostnader är lägre. Även om det hjälper till att spara pengar, finns det några nackdelar med denna affärsmodell.
Inuti ett konventionellt datacenter (Fotokredit: yucelyilmaz/Shutterstock)
Eftersom datacenter i allmänhet är belägna i fjärran, mindre -än-tillgängliga regioner behöver den data du behöver för att kommunicera online också resa en längre sträcka. Detta innebär mer latens och därmed lägre beräkningshastighet.
Nästan 44 % av världens befolkning bor 150 km från en strandlinje. Därför är det bättre affärsmässigt att placera datacenter nära kusten. När datacenter dumpas strax utanför kusten kommer de att vara nära områden med relativt högre befolkningstäthet. Detta minskar det genomsnittliga avståndet mellan servern och användarna och minskar därmed latensen. Undervattensdatacenter kommer sannolikt att göra molnets upplevelse ännu snabbare.
Intressant nog kan det vara snabbare att bygga ett gäng vattentäta serverkapslar och sedan sänka dem i havet, snarare än att skaffa mark och bygga ett datacenter från grunden. När du bygger ett datacenter på land behöver du fastigheter, vilket ofta är kostsamt, och då måste företagen utvärdera genomförbarheten av andra förhållanden, såsom topografi, tillgång på kvalificerad arbetskraft, pålitlig el, efterlevnad av lokala och juridiska regler, och så vidare.
Serverkapslar som behövs för undervattensdrift kan byggas på löpande sätt och sedan skickas för utplacering i havet med mycket mindre krångel. Microsoft hävdar att de kan ställa in dessa serverpods på bara 90 dagar! Jämför detta med det år eller två som krävs för att bygga ett landbaserat datacenter.
Utmaningar för undervattensdatacenter
Trots alla dessa fördelar är vatten inte ett elixir som kan lösa
allt
det tekniska och logistiska problem i samband med datacenter. Det finns några nya utmaningar som kommer när du dumpar ett datacenter i havet.
Underhåll
Nu kan du inte riktigt skicka ut ett team av dykare varje gång hårdvaran misslyckas under vatten. Därför ligger ansvaret på ingenjörerna att designa undervattensserverfarmar som är hållbara och kan fixas på distans.
Lyckligtvis, som vi nämnde tidigare, ökade tillförlitligheten av datacenter avsevärt när de sänktes under vattnet i Nordsjön. Faktum är att Microsoft planerar att designa sina undervattensdatacenter så att de inte behöver något aktivt underhåll på fem år!
Marint liv
En del av er kanske är skeptiska till tanken på att fylla haven med mer konstgjorda material, som serverpoddar. När allt kommer omkring verkar en kustlinje som kryllar av serverkapslar inte bra för ett hälsosamt marint liv. Men enligt marinekolog Andrew Want kommer dessa nedsänkta datacenter inte att utgöra någon större risk för livet i havet. Han förklarar att närhelst en stor struktur som en serverkapsel sänks under vattnet genomgår den en process som kallas biofouling, varvid en beläggning av mikroskopiskt material byggs upp på ytan. Denna yta fungerar sedan som ett konstgjort rev. Fiskar samlas runt ett sådant “rev”, som faktiskt främjar biologisk mångfald, snarare än att hota den.
Marina biopåväxtorganismer på en betongkonstruktion (Foto: Vorathep Muthuwan/Shutterstock)
