当前,市场对于数据处理的依赖和消费需求越来越大,因此迫使IT业界非常有必要开发出一系列创新的方法来存储海量的数据信息。作为一项名为“纳蒂克项目(Project Natick)”研究项目计划的一部分,微软公司在苏格兰奥克尼群岛(Orkney archipelago)的海岸附近部署安装了一处看起来类似潜水艇的集装箱大小的数据中心原型,用于处理工作负载,并最终可能为沿海城市的人们提供超高速的基于云的服务。

总的来说,纳蒂克项目旨在探索在生产和运营环境中打造可持续的、预先包装好的数据中心的方法,这使得客户们可以按其实际的业务需要来订购恰当规模大小的数据中心,并将该数据中心快速发送到合适的地理位置,并在水下运行数年,而无需人工干预。

这项技术可以服务于全球大部分地区的客户

当前,世界上有超过一半的人口生活在距海岸120英里的范围内,这也是微软为纳蒂克项目投入如此多的精力的原因之一。这接近意味着储存在地表下的数据可以实现距离很短的传输。

因此,依赖于水下数据中心的人们可以从快速的互联网速度中获益,这种高速的网络传输可以让人们更好的享受浏览网页、浏览内容、玩游戏,并与人工智能(AI)应用程序的顺畅交互。

积极使用可再生能源

微软选择了位于苏格兰的奥克尼群岛(Orkney archipelago)进行水下数据中心试验,那里有大约70个岛屿。该公司在选择该特定地点时是仔细研究了相关条件和策略的。奥尔克尼的小型和微型风力涡轮机密度在英国最高,尽管该地区在英国仅仅只是一个人口不多的郡(大约只有1万居民),但该地区却拥有英国国内所有郡中最多的风力涡轮机:总计超过500台。这些涡轮机为那里的居民提供了足够的电力供应。

奥克尼地区在很早期就有大量采用风能的历史和经验,这可能是促使微软选择该地点的进行水下数据中心项目的重要原因之一。毕竟,通过主要使用风能,再结合太阳能、海浪和潮汐能来为其数据中心提供电力供应,从而达到这个项目的尽量百分百的使用可再生能源的目标。

不需要维护

很显然,许多业内人士心中所存在的一大疑问可能是:微软将如何维持一处水下数据中心的长期运行。事实上,该公司用于纳蒂克项目的相关设备是可自我维护的,其设计用于可在不需要维护的情况下正常工作五年。但同时也需要借助人工智能技术来监测相关设备故障的迹象,并进而得出有关环境条件和服务器使用寿命的结论。此处数据中心的12台机架共计承载了包含864台标准化的服务器,能够为大约500万部电影提供足够的存储空间,以及具备相当于几千台高端个人电脑的处理能力。

微软研究团队的相关人员认为,消除水下数据中心繁杂的维护工作并不是遥不可及的希望。由于该公司在一个无人居住的地区部署了水下数据中心,使得该数据中心可以从大气中除去所有的氧气和大部分的水蒸汽。这样做可以减少腐蚀,而这一点恰恰正是限制传统数据中心设备在陆地上使用寿命顺利延长的主要问题。不过,如果数据中心的电脑坏了,修复它们则是不可能的。

减少用于冷却和其他能源需求方面的资源

苏格兰地区有新兴的水产养殖业,大西洋的三文鱼占该地区经济的90%。通过分析表明,苏格兰渔场对世界食品供应至关重要。事实上,所有的鱼都生活在水里,这可能是微软工程师在规划他们的非传统数据中心时所考虑的另一个方面。研究表明,冷却设备所消耗的能量占数据中心总能量的40%以上。

纳蒂克项目的工作人员只能从理论上解释他们数据中心的冷却成本可能会如何变化。理论上讲,水下安置数据中心将降低冷却设备所需的能量。同时,奥克尼数据中心也被称为远程数据中心站点位置。该数据中心的孤立位置应该受环境波动的限制很少,否则会导致更多的能源消耗。

微软的代表说:在该水下数据中心,冷通道的温度约为53°F,他们预计不会存在较之重大的偏差。如果是这样的话,那么该数据中心的操作运营环境就可以持续保持足够的凉爽,以使机器发挥最佳功能,同时消除与温度有关的压力。由于该处水下数据中心没有人工操作,从而消除了为确保工作人员安全工作而使房间照明充足,以及控制门口和通道周围温度所产生的费用。

一种可规模化扩展的解决方案

当大多数企业客户与数据中心供应商的客服代表接洽,并考虑采用他们所提供的服务时,可伸缩扩展性无疑是这些企业客户所考虑的一个重要的方面。奥克尼数据中心位于一个单一的容器中,但工程师们设想将多个模块连接起来,以便能够根据业务需要进行规模化扩展。它们可能有一个能量和连接性的中心节点,类似于传统数据中心中一排排的传统服务器机架。

通过多国合作行动,实现快速部署

在经过了2016年的初步尝试之后,纳蒂克项目现在正处于第二阶段,该项目包括了对一处数据中心进行为期105天的试验,该数据中心被淹没在加州海岸30英尺深的水下。该系统有100个传感器监测环境状况,如环境湿度和运动情况。这一最新尝试始于一家法国公司所组装的数据中心,然后用一辆平板卡车将其运往苏格兰。到达后,数据中心被固定在一个装有镇流器的基座上。操作人员使用了10台绞车和一台起重机将数据中心移动到海洋中所需要安排的位置,并将其降至海底近120英尺处。此外,一款遥控设备将数据中心的光纤和电力电缆带到地面进行测试,然后将它们连接到合适的位置。

尽管这个过程听起来似乎很复杂,但是这种数据中心的整个安装部署时间包括其从工厂发货到其最终开始工作运营总计还不到90天。如此短的时间可以使这些水下数据中心对那些希望迅速满足数据处理需求,并表现出与市场竞争力相一致的灵活性的企业客户来说是相当可行的。

展望接下来的发展趋势?

水下数据中心的船只于2018年6月1日在欧洲海洋能源中心完成部署。参与的相关研究人员打算提供周期性的更新。这个实验是非常值得业界持续关注的,因为一旦该项目试验获得成功,那么,其将颠覆过去人们对于数据中心的组成和建筑安装部署地理位置的选择的传统的看法。此外,其对于水和土地的使用量的大幅减少也符合世界日益增长的数据消耗,以及存储和处理数据的需要。

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