Microsoft vytáhl servery z oceánu, jejich nízká poruchovost překvapila

  • 230
Z mořského dna u skotského souostroví Orkneje námořníci vylovili datacentrum společnost Microsoft. Za více než dva roky stěny speciálního kontejneru pokryly řasy a korýši, jinak bylo datacentrum plně funkční. Poruchovost vybavení je osmkrát menší než u datacenter na souši.

Projekt podmořských datových center Natick společnosti Microsoft běží od roku 2014. Jeho cílem je ověřit provozuschopnost podmořských datových center. Nejde o žádnou fantaskní představu, obrovské masy vody kolem kontejneru fungují jako přirozené, levné a energeticky nenáročné chlazení, konstrukce a umístění snižují riziko neautorizovaného fyzického přístupu a zaplnění celého prostoru dusíkem eliminuje možnost požáru a korozivní schopnosti kyslíku a vlhkosti.

Ukázalo se, že toto prostředí serverům a dalším IT technologiím velmi vyhovuje, poruchovost byla osmkrát menší, než tomu bývá u datacenter na souši. 

Vyzvednutí podmořského datacentra

To je samozřejmě i podmínka nutná, jakýkoli fyzický zásah do podmořského datacentra je natolik logisticky a finančně náročný, že je mimo plánované intervaly prakticky nemožný. Podmořské datacentrum musí být tak spolehlivé, aby se jej po roky provozu nemusela dotknout lidská ruka (počítá se s obnovou vybavení jednou za pět let provozu).

Zatím byl projekt Natick čistě experimentální, Microsoft však reálně zvažuje uplatnění podmořských datacenter v rámci provozu svého cloudového ekosystému Azure. Servery by byly kousek od pobřeží, tedy poblíž obrovského množství uživatelů a na nich běžících služeb, tím by se snížila zátěž dálkových datových spojení a rychlost přístupu k datům by se mohla zvýšit.

Microsoft potopil své servery pod hladinu oceánu

„Jak přecházíme od obecných cloudových řešení ke kombinaci cloudových a edgeových řešení, stále více vidíme potřebu mít menší datová centra umístěná blíže k zákazníkům, namísto velkých datových center v obřích halách uprostřed ničeho,“ vysvětluje Spencer Fowers z oddělení speciálních projektů společnosti Microsoft.

Kontejner na snímku ukrýval 864 serverů a podpůrné vybavení, hlavně napájení, datové síťové prvky a chlazení. Po jeho vytažení z vody byl důkladně očištěn, odvezen do doků, odsáty vzorky vnitřního prostředí na chemickou analýzu, nedýchatelná dusíková náplň nahrazena vzduchem a veškeré vybavení vyjmuto. Vzorky elektroniky, zejména porouchaných komponent, byly odeslány do Redmondu k další analýze. 

Provoz testovacího datacentra byl zcela bezemisní, protože byl napájen z lokální sítě, kterou elektřinou zásobují zejména větrné a solární parky společnosti European Marine Energy Centre. Se spojením podmořských serveroven a místních větrných elektráren se počítá i do budoucna. Jako záloha by mohl sloužit na pobřeží mířící kabel k energetické síti, jehož součástí by byla i optická vlákna pro datové přenosy.

Jaké jsou výhody podvodních serverů?

Podvodní servery by mohly mít několik důvodů, které by zřejmě mohly pomoci vynahradit i pochopitelné nevýhody spojené s budováním pod vodou. Za prvé mohou být velmi blízko spotřebitelům, protože necelá polovina světové populace žije méně než sto kilometrů od pobřeží některého z moří nebo oceánů. Samozřejmě, pro Čechy to není to nejlepší řešení, ale polovina světa, to už je zajímavý trh.

Blízkost k uživatelům samozřejmě zrychluje odezvu. Ne vždy je to samozřejmě nutné, v některých případech je uživateli vlastně jedno, za kolik milisekund dokáže jeho počítač navázat spojení s „cloudem“, ale přibývá aplikací, u kterých to roli může hrát (jednou z nich mohou být i různé „umělé inteligence“ typu virtuálních asistentek). A stejně tak je stále více náročných uživatelů, kteří pomalou odezvu nevidí rádi.

Jistou výhodou je, že pod mořem jsou všude velmi podobné podmínky, ať jste kdekoliv na světě. I v tropických oceánech teplota vody rychle klesá. Kolem 200 metrů už je pouze kolem 15 °C či méně, což je z technického hlediska jistě zajímavé.

Další výhodou je, že oceán nemá stavební vyhlášky. Pozemské stavby se musí řídit celou řadou předpisů, které se místo od místa liší. A byť velké firmy používají v provozech na různých místech světa v podstatě identické vybavení, stejně musí každý projekt připravovat zvlášť. Microsoft také tvrdí, že různé požadavky a předpisy vedou k tomu, že v podstatě identický hardware pracuje na různých místech světa s různou mírou spolehlivosti. Podmořské „serverovny“ by ovšem měly být úplně identické, a tak by se daly nejen vyrábět v sériích, ale také by měly mít v podstatě identické výkony a provozní vlastnosti.

Nemluvě o tom, že v některých částech světa, například v Evropě, může být problematické (nebo příliš drahé) sehnat vhodné místo a vyřídit úřední proces před zahájením stavby. Samozřejmě, ani stavba pod mořem nemusí být nic jednoduchého, ale mohlo by minimálně minimálně ubýt odporu těch, kdo nechtějí velké datacentrum za plotem.

V teplejších podnebných pásech může provoz datacentra stát velké objemy vody (k ochlazení venkovního vzduchu na vstupu). Voda ovšem obvykle něco stojí, v některých místech pak úřady či místní obyvatelé na podobné využití koukají vysloveně nelibě. To je třeba případ Silicon Valley, protože Kalifornie má dlouhodobě problém najít pro všechny uživatele tolik vody, kolik by si přáli. Nemluvě o tom, že provozovatelé se ochlazeného vzduchu, který má vyšší vlhkost, dosti obávají kvůli zvýšenému riziku koroze. 

Podmořské prostředí se může zdát pro počítače dokonale nevhodné, ve skutečnosti by mělo být podle konstruktérů možné v ochranném obalu připravit elektronice lepší podmínky než na povrchu. Na místě nebude žádná obsluha, a tak nemusí atmosféra jednotlivých „buněk“ obsahovat kyslík – což znamená, že se minimalizují problémy s oxidací, tedy i korozí. Stejně tak se dá z umělé atmosféry odstranit prakticky veškerý prach a vodní pára. Tento bod už zřejmě není jen teoretický: první data o spolehlivosti serverů projektu Natick naznačují, že na něm něco zřejmě opravdu je.

Aktualizace: Článek jsme rozšířili o krátké zhodnocení možných výhod podvodních datacenter.

Témata: Microsoft, Orkneje