微软最脑洞的项目：将数据中心沉入海底

点击：  作者：雷锋网    来源：云计算头条  发布时间:2016-02-06 11:49:35

 

 

            也许是受到儒勒·凡尔纳(法国作家，被誉为“科幻小说之父”)的启发，微软研究人员相信数据中心的未来藏在海底。为此，微软开发了一些数据中心原型产品并进行测试，它们潜沉于数百英尺的海底，新式数据中心可以解决一个问题，正是这个问题一直困扰着整个产业：巨额的降温费用。

 

　　在当今的世界，数据中心处理生活中的一切，包括流媒体视频、社交网络，邮件，它由成千上万个计算机服务器组成，运行时会产生很多的热量，热到一定程度还会宕机。

 

如果将设备沉到冰冷的海水中就可以完美解决发热问题。计算机消耗的能源正在成倍增长，微软准备用涡轮或者潮汐能发电，这还可以解决能源问题。

 

Project Natick项目

 

　　新项目的代号为“Project Natick”，它可能会成为标准，未来用光纤电缆连接的巨大钢管将布满海底。还有一种可能，像豆形胶质软糖一样的容器可以浮在海面，利用洋流带动涡轮发电。

 

　　“第一次听到这样的方案时我就在想：‘水……电，为什么你要这样干?’”微软电脑设计师，Project Natick系统工程师BenCutler说，“如果你细细想想，就会发现它很有意义。”

 

　　创意如此大胆的创意，困难在所难免，包括环境和技术方面的挑战。微软研究者相信只要可以让胶囊批量生产，原来在陆地上部署一个数据中心需要2年时间，现在在海上只需要90天就行了，而且还可以节省大量的成本。

 

　　好处不只这些，水下服务器容器还可以提高网络服务的速度。全球大部分人口居住在海边城区，而数据中心一般建在偏僻的地方。如果将计算中心安置在离用户更近的地方，加载时间可以缩短，用户体验也会提升，对于许多网络用户来说这可是一个烦人的问题。

 

　　加利福尼亚大学加州通信信息技术研究院物理学家、科学计算专家Larry Smarr说：“多年来，主要的云计算提供商在全世界寻找最适合的地点建设数据中心，它们既要考虑绿色能源，又要利用环境优势。”

 

　　数字环境日新月异，物联网迅速增长，随着技术的发展，集中计算的需求呈现出大爆发局面。微软管理的数据中心已经超过100个，数量还在继续增加。微软已经向全球数据中心系统投资150多亿美元，它提供的在线服务超过200项。

 

　　2014年，微软研究院旗下的NExT(新体验和技术)部门开始寻找新办法大幅提高云计算系统的性能。

 

　　“当你拿出智能手机，你会感觉到自己正在使用一台小电脑，实际上你使用的电脑超过100台，它就是所谓的云计算。”微软研究院、NExT企业副总裁Peter Lee,说，“几十亿人都在使用云服务，计算任务简单就是天文级的。”

 

  水下30英尺

 

　　最近微软用钢铁胶囊进行实验，为期150天，胶囊直径8英尺，它被放置在加州中部靠近San Luis Obispo的太平洋海域中，离海面约30英尺。微软在办公区远程控制胶囊，测试相当成功，效果超过了预期。

 

　　最开始时研究者担心硬件会出现故事或者漏水。水下系统配备100多个不同的传感器，它们可以用来监测水压、湿度、移动及其它状况，方便研究者更好地理解设备运行的环境，可以想像一下，大半夜派维修人员过去有多么不方便。

 

　　系统表现很好，工程师延长了测试时间，他们甚至开始用设备来运行来自Azure云计算服务的商务数据处理项目。

 

　　微软研究集团已经开始设计规模更大的水下系统，它的大小是现有设备的2倍。未来微软会与海洋可替代能源开发商合作，只是目前还没有确定伙伴是谁。微软工程师透露说，明年他们会进行新一轮测试，地点可能在佛罗里达附近，也可能在北欧。

 

第一个原型产品名叫“Leona Philpot”，它是微软《光晕》视频游戏中一个角色的名称。目前测试产品已经被运回微软办公园区。“Leona Philpot”是一根白色的大钢管，两端被钢板和螺丝密封。管道内安装了一个数据中心计算机机架，它的周围被增压氮气包裹，当系统放在海中测试时，气体可以更快地转移计算机芯片散发的热量。

 

5年不维修

 

　　2014年时，几名微软数据中心的员工撰写了一份报告，他们首次提到了水下系统。其中的一名员工曾经还在海军潜水艇上工作过。

 

　　微软研究院特殊项目总经理、五角大楼国防高级研究计划局(简称Darpa)前副局长Norman A. Whitaker说，Darpa的科学家曾经提出“重构(refactoring)”的概念，它的意思就是说用完全反传统的方式重新思考问题，水下服务器概念正是这样的。

 

　　光是铺设大型水下计算管道就已经很不容易了，微软的项目可能会带来其它的创新。例如，在设计水下胶囊时要考虑维修问题，最好5年之内不需要维修。设备中的服务器必须足够强大，可以长时间运行而不出现故障。

 

　　大多的服务器还是可以达标的，尽管如此，要在水下胶囊中运行，服务器还是需要继续提升，微软工程师说他们正在研究。

 

　　微软还在考虑数据中心的排列方式。现在的服务器按机架排列，这样安置便于维护。Whitaker说，如果服务器不需要维护，许多支持人机交互的组件就可以移除。

 

　　在第一次试验时，微软研究者还考察了计算容器对海底环境的影响。对虾在系统附近游动时，它所发出的声音完全可以淹没容器制造的噪音。

 

　　项目最让人期待的地方在于它可以利用海水的流动发电。微软研究者断言，在新系统中我们没有必要向海洋注入能量，总体来看热量不会增长。在最早期的试验中，微软研究员工对胶囊各部分热量进行了精准的测试。Lee说：“测试显示，在容器上方几英尺的海洋中就没有热量了。”