أبلغت شركة Microsoft عن التجربة الناجحة لإنشاء مركز بيانات تحت الماء

في صيف عام 2018 ، كجزء من المرحلة الثانية من مشروع ناتيك لبناء وتشغيل أنظمة شبكات خضراء ومستقلة ، قام فريق من المهندسين بإغراق حاوية بمركز بيانات صغير داخل المياه الساحلية لاسكتلندا.







كان الهدف من التجربة بسيطًا للغاية: هل من الممكن إنشاء مجموعة أجهزة مستقلة تمامًا ، وإذا كان الأمر كذلك ، فإلى متى وفي أي ظروف يمكن تشغيلها.



Microsoft Project Natick عبارة عن دراسة متعددة السنوات تبحث في كيفية تصنيع وتشغيل مراكز بيانات مسبقة الصنع مستدامة بيئيًا بتنسيق وحجم موحدين يمكن نشرهما بسرعة وترك الأضواء مطفأة لسنوات في قاع البحر.



- المدونة الرسمية للمشروع


بعد عامين ، رفع فريق المشروع حاوية بها مركز بيانات من قاع جزر أوركني وأبلغ عن النتائج: كانت التجربة أكثر من ناجحة.



بدأ مشروع Natick مرة أخرى في عام 2015. ثم قام فريق من مهندسي Microsoft بتطوير مفهوم مركز البيانات في حاوية غارقة في المياه واختبر النموذج الأولي ، المسمى "Leona Philpot".





"Leona Philpot" - مركز بيانات تجريبي في حاوية تطوير Microsoft ، أغسطس 2015



في "Leona Philpot" قام مهندسو Microsoft باختبار نظام تبريد المعدات باستخدام البيئة الطبيعية - مياه البحر. وأجريت الاختبارات في المحيط الهادئ ، على بعد كيلومتر واحد من الساحل الأمريكي. لم يتم ذكر مواقع محددة ، ولكن وفقًا للمناظر الطبيعية في الصور ، لم يتسلق المهندسون بعيدًا شمالًا في ذلك الوقت: من المحتمل أن الاختبارات الأولى قد أجريت بالقرب من ساحل كاليفورنيا.



إن فكرة إنشاء مركز بيانات متنقل تحت الماء صديق للبيئة ليست مجرد مرجع للتقنيات الخضراء ، ولكنها أيضًا أكثر من مجرد حل عملي. وفقًا للمطورين ، يعيش نصف سكان العالم في المنطقة الساحلية التي يبلغ طولها 200 كيلومتر تقريبًا. هذا يجعل وضع مراكز البيانات تحت الماء حلاً جذابًا ، لأنه تتم إزالة الكثير من الأسئلة حول البناء والإيجار والاتصالات في الأراضي الأجنبية وما إلى ذلك. بالإضافة إلى ذلك ، فإن استخدام مياه البحر كمبرد لنظام التبريد هو أيضًا أفضل بكثير من بناء نفس الأنظمة في مركز بيانات تقليدي ، وهو بالتأكيد أرخص.





تجميع Leona Philpot على الشاطئ قبل الغوص



بالإضافة إلى ذلك ، يعد هذا توفيرًا مزدوجًا للطاقة تقريبًا: يتم إنفاق قدر كبير من الطاقة على التبريد في مركز البيانات الكلاسيكي كما هو الحال في تشغيل الجهاز نفسه ، هذه هي الديناميكا الحرارية. لذلك ، يبدو مركز البيانات المغمور جذابًا من وجهة النظر هذه.



استمرت الاختبارات من أغسطس إلى أكتوبر 2015 ، واستغرقت 105 أيام وأظهرت أن المفهوم بشكل عام قابل للتطبيق ويمكن تطويره: يستغرق الأمر ثلاثة أشهر لتجميع وتثبيت مركز بيانات الحاوية مقابل عام لبناء قائمة انتظار في مركز البيانات ، ولا يتسبب النشر في أي صعوبات خاصة منذ فترة طويلة تستخدم البشرية الأجهزة الغاطسة ، ويمكن التحكم في مركز البيانات عن بعد من خلال عمليات تفتيش نادرة للحالة الخارجية للحالة. يعتبر مركز البيانات نفسه في الحاوية حلاً نموذجيًا ويمكن بيعه مجمَّعًا مسبقًا.



في عام 2018 ، أعيدت التجربة. هذه المرة ، قام المهندسون بتجميع تكوين قريب من التكوين التجاري: زاد عدد الخوادم داخل الحاوية ، وأصبحت الحاوية نفسها أشبه بخزان للسكك الحديدية أكثر من برميل. على وجه الدقة ، هذا هو الخزان. اعتمد الهيكل على حاوية شحن قياسية ISO معدلة ، والتي تستخدم بنشاط في جميع أنحاء العالم في نقل البضائع. أزال هذا القرار المشكلة ليس فقط في إنتاج حالات مركز البيانات ، ولكن أيضًا نقلها عن طريق الخدمات اللوجستية القياسية إلى موقع الغوص. المورد المخطط للتشغيل المتواصل للمنتج النهائي هو خمس سنوات تحت الماء . تم تسمية النموذج الأولي "الجزر الشمالية" - "الجزر الشمالية".





مطورو مشروع Natick الرئيسيون ، من اليسار إلى اليمين: مايك شيبرد ، كبير مهندسي البحث والتطوير ، سام أوغدن ، مهندس برمجيات أول ، سبنسر فاورز ، مسؤول تقني أول ، إريك بيترسون ، باحث وبن كاتلر ، مدير المشروع



. مركز البيانات غارق الآن في البرد مياه اسكتلندا بالقرب من جزر أوركني. تم إنزال الحاوية إلى قاع البحر ، إلى عمق 35 متراً ، وتم توصيلها "بالأرض" بواسطة كابلات الطاقة والألياف الضوئية.



في المرحلة الثانية من تجارب ناتيك ، أراد الباحثون معرفة ما إذا كانت قابلة للتطوير اقتصاديًا. كان هناك العديد من الأسئلة: كيف ستتصرف المعدات على أعماق كبيرة ، وما إذا كانت ستكون هناك مشكلة في إمدادات الطاقة ونقل البيانات ، حيث يقع الخادم في منطقة ساحلية نشطة وتواجه نفس كابلات الإنترنت تحت الماء مشاكل مع الحياة البحرية ومراسي سفن الصيد. وأخيرًا ، مقدار المعدات التي ستفشل دون المراقبة المادية المستمرة والصيانة.



أدرك المهندسون أن هذا الأخير - فشل المعدات داخل الحاوية - هو أكبر تهديد للاستخدام التجاري لتصميمهم ، فقد اتخذوا قرارًا أنيقًا. يتم تنظيم بيئة خالية من الأكسجين داخل الحاوية المغلقة. بدلاً من الهواء العادي ، تم حقن النيتروجين الرخيص والآمن في تجويف الجزر الشمالية وتم تقليل الرطوبة إلى الصفر.







أزال هذا الحل التقني العديد من المشكلات في وقت واحد. بادئ ذي بدء ، أدى عدم وجود الأكسجين إلى استبعاد نشوب حريق داخل الحاوية أثناء التشغيل. كان ذوبان العناصر الفردية لا يزال ممكناً ، لكن لم يتم إطلاق النار التي يمكن نقلها إلى معدات أخرى وتدمير مركز البيانات بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن النيتروجين كوسيط أقل عدوانية ، مما يقلل من الضغط على العناصر المعدنية لتكنولوجيا الكمبيوتر ، والتي يمكن أن تكون عرضة للتآكل.





صورة لحامل ضخم تم تحميله في حاوية تحتوي على 12 رف خادم ، ليصبح المجموع 864 خادمًا ، 2018



في هذا التكوين ، غمرت المياه الجزر الشمالية قبالة الساحل الاسكتلندي وقضت عامين تحت الماء.





مركز البيانات بعد عامين في قاع البحر



والآن ، أمس ، 14 سبتمبر ، مايكروسوفتذكرت نتائج تجربتها بعد ظهور مركز البيانات.



أولاً وقبل كل شيء ، أثناء العملية ، فشلت الخوادم 8 مرات أقل مما حدث في تكوين مماثل في مركز بيانات على سطح الأرض. لم تتم الإشارة إلى الأرقام الدقيقة ، للأسف ، ولكن من الواضح أنها ليست كبيرة جدًا. يشرح الباحثون هذه النتيجة الممتازة من خلال شيئين: بيئة نيتروجين غير عدوانية للمعدات ، بالإضافة إلى القضاء على العامل البشري في شخص الموظفين الذين يتخطون الخوادم. هذا الأخير هو حرفيا توضيح للقاعدة المعروفة "أعمال - لا تلمس".



جمع الباحثون جميع المعدات غير العاملة ، بما في ذلك الكابلات المعطلة ، وأخضعوها لتحليل شامل لفهم أسباب الانهيار.







لم تتضرر الحاوية نفسها تقريبًا من وجودها في قاع البحر. كما ترون في الصورة أعلاه ، بعد التنظيف بقاطع الماء ، لم يلاحظ أي ضرر أو تآكل خطير على سطحه ، على الرغم من أن البيئة البحرية شديدة التآكل للمعادن.







قبل عامين ، كان الزملاء من Azure مهتمين جدًا بتطوير فريق مشروع Natick. كما اعترف مديرهم ، فإن القدرة على نشر مراكز بيانات متنقلة ومستقلة التي لا تتطلب تدخل بشري هي "حلم". سيكون مثل هذا الحل مطلوبًا بالتأكيد في جنوب شرق آسيا وإفريقيا وعدد من المناطق الأوروبية.



بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي تطوير Microsoft إلى تحفيز تطوير الطاقة "الخضراء" ، أي إحداث تأثير تسلسلي. بينما يتعين على المهندسين سحب الطاقة جنبًا إلى جنب مع كابل الألياف البصرية من الأرض ، ولكن مع تطوير محطات طاقة المد والجزر المستقلة ، يمكن تشغيل مراكز بيانات مشروع Natick منها. لا يتلاءم هذا مع مفهوم "العاصمة الخضراء" فحسب ، بل يزيد أيضًا بشكل كبير من استقلالية مركز البيانات ، مما يجعله من حيث القوة مستقلاً تقريبًا عما يحدث على الشاطئ.






إعلان



الخوادم الافتراضية مع الحماية من هجمات DDoS وأحدث الأجهزة ، توجد الخوادم في أحد أفضل مراكز البيانات الروسية - DataPro. كل هذا يتعلق بخوادمنا الملحمية . التكوين الأقصى - 128 نواة وحدة المعالجة المركزية ، 512 جيجابايت رام ، 4000 جيجابايت NVMe! اسرع للطلب






All Articles