微软的水下数据中心试验已经吸引到环保人士与业界观察员的关注,许多人质疑该计划的长期可行性与影响。

该软件巨头已经创建一个海底独立的数据中心,作为其正在进行的项目Natick研究的一部分,旨在创建能够以可持续方式满足日益增长的基于云服务需求的设施。

在微软看来,水下建设数据中心是一种很好的方式,因为它不需要昂贵的冷却系统。 如果像一些公司希望的这样,这些设施可以与水力发电系统相配合使用,那么它比传统的陆上的建筑更为环保。

该公司也很快就在其项目Natick网页上谈及离岸数据中心的延迟效益。 在这里,它表示,世界上一半的人口生活距离海岸线200公里以内,海底建设数据中心有可能大大减少用户站点的数据传输时间。

位于萨里的数据中心和托管供应商4D的技术总监David Barker表示,从延迟和物流的角度来看,微软的研究工作非常有意义。地球表面绝大多数都被水覆盖,所有的国际光纤线路都在海底敷设。

通过在海底部署数据中心,同样会遇到在陆地大规模建设安装设施方面会遇到的问题,例如不得不从先为主要城市地区敷设少量光纤,以降低土地成本。“

从研究到商业现实

根据“纽约时报”报道,该原型包含一个单独的可操作的数据中心机架,其被加压氮气包围,以吸收IT机架内部产生的热量。

该报告还指出,微软已经设计出另一个数据中心模型,其数量将是其第一个原型的三分之一,与专门从事水力发电系统的公司相结合,而且可以在2017年之前试用。

尽管如此,微软一直在强调,研究项目仍然是处在早期,还在研发模块化装置,距离海底数据中心规模生产,还有一段时间。

10英尺7英尺的原型设备最初是在2015年8月至11月之间的美国太平洋沿岸一公里处,然后被运回到微软的雷德蒙德总部,以便研究团队能够分析它的发展情况。

该公司透露,希望该数据中心建设后可以使用五年,同时这也符合其内部设备的平均寿命。

对海洋环境的影响未知

鉴于此,环保游说者绿色和平组织的高级企业运动员和信息技术部门分析师加里。库克(Gary Cook)表示,需要对该容器对海洋的长期生态影响进行更多的研究。

特别是,他补充说,作为这些类型的容器能够释放的热污染的确切数量,以及随之而来的环境海洋温度会因此增加多少,还是未知。

例如,由发电厂的温水输出引起的海温局部化增加有时会对水生生物及其微妙的生态系统产生变革的影响。 如果,大部分物种无法这种改变的环境,会导致他们迁移或死亡,而其他较不普遍的生物,这种环境可能更适合它们生长、繁殖。

事实上,目前还没有看到任何数据表明这些海洋环境发生了多少局部加热,曾经的报道只出现过“极少数量”这样的形容词。

确切地说,预计当地的供暖量将是多少,尤其是在总量上,如果这些吊舱被大量近距离部署在海底,这是一个值得关注的问题。希望微软能尽快得到他们的全面调查结果。

除此之外,微软在部署分配式数据中心时,以可持续性、可再生能源为发展目标。

对于微软的研究,还是值得信赖的,未来将看到,将现有的可再生能源与快速增长的Azure基础设施结合在一起,正如我们最近从Google看到的那样。

别人的机会

如果当时微软的研发的水下产品开始进入全面生产,业界人士认为大部分数据中心和IDC不太可能急于跟随。

近期,超大规模数据中心运营商,如微软,谷歌,Facebook和Applehave在近期,对数据中心设计规则进行重新改写,定义了集装箱数据中心,机柜级燃料电池供电,采用硅光子技术的机架与开放计算项目相关的举措。

我们不会很快看到企业或托管数据中心运营商建设水下数据中心,但微软可能会决定将这个从研究项目转移到几个特定案例的实际商业部署。“

这些应用的商业类型可以作为提供与云相关的物联网服务的边缘数据中心,或者用于托管依赖低延迟连接到数据中心资源的智能城市应用。

水下数据中心同样面临监管,后勤,运维以及成本方面的各种问题,使得主要数数据中心提供商难以步微软后尘。

在短期内,只有具有巨大研发预算的公司才能够承担这样的项目,但如果微软能够将技术商业化,那么将能看到水下数据中心成为现实,用来支撑我们日常每天的云服务,这也挺酷的,不是吗?

事实上,围绕对安全港体系日益加强,许多CIO和技术公司都在就数据主权的法律问题的展开讨论,使用海上数据中心可能会给IT决策者带来新的问题。

(备注:安全港:指在使用了良好船艺情况下船舶可以安全进出的港口。 在航次租船情况下 ,承租人应该保证他所指定的装卸港口安全 ,由于港口不安全给承运人造成损失时 ,承租人应承担赔偿责任。所谓安全港 ,是指在特定的时间内 ,对特定的船舶而言 ,可以安全到达、安全使用和安全驶离 ,而不会使船舶遭受损害风险的港口。)

在国际水域上部署数据中心,对数据保护和隐私提供了一些有趣的想法。“

如果数据在国际水域举行,版权法是否还能适用? 如果存储在任何国家的管辖范围之外,是否有对数据安全或保护的规定或要求?

水下维护

在为期三个月的试用期间,考虑到船舶是无人驾驶,通过使用一系列传感器远程监控船舶内外的状况,及时了解船舶情况,以防出现任何故障。

不过,这可能会增加IT设备故障率, 水下数据中心技术工程师难以维护和访问硬件故障,处理潜在破坏性问题,海水可能会长期损害设备。另外,为水下数据中心提供备用电源也存在一些技术层面的问题。

主电源可能来自可再生能源 ,将采用波动能量连接到水力发电厂,但并不清楚在备用电源来自何处。它也许可能是一个电网连接,因为海上数据中心都将部署在靠近岸边的地方。

(备注: 波浪能量(wave power) 是通过风浪的能量运输,通过捕获该能量来做有用的工作,例如发电,海水淡化,或者抽水(进入水库)。 能够利用波浪功率的机器通常被称为波能量转换器(WEC);

一般来说,较大的波浪更强大,波浪功率也由波速,波长和水密度决定。振荡运动在表面最高,随深度呈指数减小。这些较大深度的压力波动太小,无法从波浪力的角度出发。波浪在海洋表面传播,波浪能量也以群体速度水平传播。 通过与波峰平行的单位宽度的垂直平面的波能的平均传输速率称为波能量通量(或波功率,其不能与由波功率器件产生的实际功率混淆。)

通过PUE 了解数据中心环境效率增长的影响

目前,数据中心市场的增长远远超出预期,这都是由企业、消费者对日益对云的需要,提供的互联网服务以及设备连接的等需求。我们的生活已经习惯“在线”,失去网络,似乎我们已经不知如何生活。

我们在网上发生的数据被永久保留,消耗能量。作为一家企业,一旦记录超过一定的年限,我们将它们放入纸质档案并离线,从法律的角度来看,它们被删除,剩余空间被再利用。

高度自动化的服务器市场在从现在开始到2020年之间将从259亿美金增加到485亿美金,IDC的市场也会随之增长,因为企业会逐渐缩小自身对于数据中心的投资。

随着的5G的到来,数据的增长也将是惊人的。

目前,业界预测全球数据中心能源消耗率在2%至5%,随着市场为用户带来的更多新兴市场,能源消耗率势必会上升。

不能再回避现实,可以通过工具预测增长规模,同时可以计算出未来会消耗的能量。考虑到这一点,可持续发展专家正在呼吁对数据中心行业的电力消耗倾向进行调研,同时扩大调研范围,对数据中心内部硬件能量消耗也展开调研。

事实上,我们建立的数据中心越多,安装、使用的服务器、电气设备就越多,数据中心更为重要的硬件设备将会变得越来越多,我们需要开发一些真正考虑到测量这些资源使用指标的新工具,同时,需要关注硬件更新速度过快的问题。

早在20年前,如果有人从IBM购买了一台服务器或系统,那么这项服务从开始到结束会持续三到五年,现在在整个行业的刷新率是八到十二个月。更新带来的问题就是,这些行为不具有可持续行,我们应该将解决这个问题确立为一个行业,因为在硬件的创造、回收以及销毁中,也会消耗巨大能量。“

数据中心的生命周期:

这种观点已经在行业展开更为广泛的讨论,围绕使用生命周期评估(LCA)工具来评估数据中心碳排放的实际情况。

Green Grid在2012年发布了一份关于这个话题的白皮书,列出了运营商应该考虑跟踪要素各种细节,通过全方位的观察数据中心,获得的监测数据,来衡量数据中心的可持续性。

该文件提出需密切关注数据中心相关设施(包括机械和工程(M&E)系统和IT等设备)对环境的影响。

(备注:生命周期评估(Life Cycle Assessment,简称LCA),是一项自60年代即开始发展的重要环境管理工具,生命周期是指某一产品(或服务)从取得原材料,经生产、使用直至废弃的整个过程,即从摇篮到坟墓的过程。按ISO14040的定义,生命周期评估是用于评估与某一产品(或服务)相关的环境因素和潜在影响的方法,它是通过编制某一系统相关投入与产出的存量记录,评估与这些投入、产出有关的潜在环境影响,根据生命周期评估研究的目标解释存量记录和环境影响的分析结果来进行的。)

当然,不仅依靠单一问题指标(如电力使用效率(PUE)或碳排放数据)来评估数据中心在使用时的运行效率,而是在过程中跟踪更广泛的元素——数据中心的整个生命周期。

“LCA(生命周期评估)的好处是,它可以通过跟踪多种影响来更全面地了解数据中心的可持续性,如果数据中心具有优秀的低水平能源消耗,但建筑物以不利的方式使用其他资源来实现这一点,这些事情就会相互抵消。 LCA允许将与此相关的所有影响进行权衡。 ”

业界专家希望各大组织能够重视这一观念,同时重视整个数据中心市场不断的增长也将会对不可再生材料供应产生巨大影响。

事实上,在亚马逊,Facebook,微软等大型公司,已经开始这么做,他们还在逐渐减少对化石燃料的依赖,采用其他资源为数据中心提供动力。

站在社会的角度来看,我们队资源的是非常浪费的,在采取,使用、处置资源时通常是不考虑后果的。 对于有些材料的使用,我们最终会让它们服务到规定的服务期限,那有些材料,我们会以最快的速度更新换代。

如果从供应角度来看,在数据中心电子和通信市场的增长计划中,相对来说还是比较好的,但是,稀土元素供应存在着不确定性,这些元素将用在IT设备上,满足移动,汽车和清洁能源市场中制造商的需求。由于中国生产了大约97%的稀土金属,在过去已经通过出口配额来满足当地制造商对于这些材料的需求,不过在后期维护上,对此产品的供应明显存在不足。

稀土元素应用于很多领域,常用于新兴和可再生能源技术。

回收,再利用和翻新

为减少数据中心行业对地球资源的预期增长所带来的潜在影响,鼓励运营商回收再利用,尽可能延长硬件资产寿命。

不幸的是,数据中心行业服务目标是保障不间断运行,以及服务的可靠性的组织,这一点是能够理解的,只是,这会让运营商倍感压力,基于此,这会让运营商因此数据中心不断的投入新技术、新设备。

事实上,在许多情况下,运营商最终决定对硬件设备更新换代,很多时候是由于来自受到制造商的压力。力图改变目前对于IT设备用完就废弃的文化,鼓励运营商在不需要更新换代的时不要更好设备,对运营商来说,这是一项不小的挑战。

还有一个例子,能体现这样的压力,就是推动运营商将它们的10Gb以太网以及光纤通道网络进行升级,尽管,目前10Gb的网络已经完全能够满足现状的服务,很少有地方需要像100Gb或400Gb的速度,但问题是,为数据中心提供运维的服务操作人员会告诉运营,他们会继续为为10Gb网络提供技术支持,建议运营商最好升级,如果不升级,未来运营期间出现什么问题,这不是我们能控制的,运营商听完这番话,为此感到忧虑。

升级的误区

运营商还有一种倾向,当只需对数据中心部分软件进行升级时,通常运维人员都会对数据中心全部软件进行升级,事实上,可以将传统技术与现代设备相结合。 毫无疑问,过去的设备与现代设备可以共同协作,但不幸的是,这在业界并不经常发生。

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