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微软成功测试海底数据中心 疾速部署并能提供临时互联网衔接

发布者:陈同
导读作为 Natick 项目的第二阶段,微软应用潜艇技术与陆地动力的指导者协作,开收回自给自足的新型水下数据中心,从而为沿海城市提供闪电般疾速的云效劳。微软近日宣布,其海底数据中心正在英国苏格兰奥克尼群岛左近的海底负载试运转。*Natick 项目的北部岛屿数据中心在苏格兰奥克尼群岛沿岸下沉到 117 尺深的岩板海床,完成完全吞没。微软的 Natick 项目是一项历时一年的研讨任务,旨在调查制造、可继续

作为 Natick 项目的第二阶段,微软应用潜艇技术与陆地动力的指导者协作,开收回自给自足的新型水下数据中心,从而为沿海城市提供闪电般疾速的云效劳。微软近日宣布,其海底数据中心正在英国苏格兰奥克尼群岛左近的海底负载试运转。

微软成功测试海底数据中心 快速部署并能提供长期互联网连接
*Natick 项目的北部岛屿数据中心在苏格兰奥克尼群岛沿岸下沉到 117 尺深的岩板海床,完成完全吞没。微软的 Natick 项目是一项历时一年的研讨任务,旨在调查制造、可继续运营、事后打包的数据中心单元的可行性,这些数据单元可以依据尺寸来订购、也可以疾速部署在海底默默地运转多年。(照片由微软提供)

在欧洲陆地动力中心部署北部岛屿数据中心,是微软 Natick 项目的又一里程碑。这个为期多年的研讨项目旨在探究环境可继续型预装数据中心的制造和运维办法,使其可以按尺寸定制、疾速部署并在海底临时运转。

微软人工智能与研讨事业部副总裁兼微软新体验与新技术(NExT)事业部担任人 Peter Lee 表示:「虽然这是一系列疯狂的想法,但 Natick 项目正在不时把它们变成理想。」

这是一个被微软首席执行官萨提亚·纳德拉(Satya Nadella)描述成堪比「登月方案」的项目,它甚至可以革新微软的业务中心,乃至整个计算机技术行业。Natick 项目是一个打破性的想法,可以满足人口密集地域对云计算根底设备的少量需求。

世界上有一半以上的人口生活在海岸 120 英里以内的区域内。经过在沿海城市左近的水域中部署数据中心,数据可以在很短的间隔内抵达沿海社区,从而支持疾速流利的上网、视频直播、游戏以及其他基于人工智能技术的体验。

Peter Lee 表示:「为了完成真正的人工智能,我们如今十分依赖云计算。假如我们每团体都可以在同一个网络环境中,那么这不只有利于我们的产品,也将使我们客户所效劳的产品获益。」

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*Spencer Fowers 是微软特别项目研讨团队的初级技术人员,他正在为 Natick 项目位于英国苏格兰奥克尼群岛的北部岛屿数据中心做预备。数据中心将被固定在一个填满压舱重物的海底三角基座上。(图片:Scott Eklund/Red Box Pictures)

从法国到苏格兰

Natick 项目在 40 英尺长的北部岛屿数据中心装载了 12 个机架,其中包括 864 台效劳器以及相关冷却零碎设备。数据中心在法国停止封装和检测,然后用一辆平板卡车运往苏格兰。在苏格兰,数据中心被固定在一个填满压舱重物的三角形基座上,以便部署在海床上。

部署当天,惊涛骇浪,海面上覆盖着一层浓雾。指导 Natick 团队的微软研讨部门特别项目组项目经理 Ben Cutler 说:「对我们来说,这是个完满的天气。」

数据中心被拖到海面上,局部被海水吞没,由一艘工业双体船式的龙门驳船之间的绞盘和起重机吊起。在部署地点,一辆遥控操作的车辆从海底取回一根包括光纤和电力线路的电缆,将其带到海面上停止反省并衔接到数据中心,数据中心由此开启。

Cutler 说:「随着这些风险的消弭,人们终于松了一口吻」。就在这时,最初一缕雾散了。

当天最复杂的义务是一点一点把数据中心和电缆下沉到 117 英尺深的岩质海床上。船员们运用了 10 台绞车、一辆起重机、一艘龙门驳船和一辆近程操作汽车,配合数据中心的部署任务。

Cutler 说:「一天中最令人快乐的时辰就是,数据中心依照大家精心设计的道路,冉冉沉入海面。」一旦数据中心抵达海底,镣铐就会被松开,绞索会被拖到海面上,北部岛屿数据中心的运营控制权就会转移到岸上。

从海底数据中心的部署、运营乃至最终恢复中学到的一切经历经验,都将使研讨人员可以依据实践运营水下的理想状况来比照他们的希冀值。

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*微软Natick项目团队聚集在一艘系在苏格兰奥克尼群岛码头的驳船上,为海底部署北部群岛的数据中心做预备。图片中从左到右顺次是:初级研发工程师Mike Shepperd、初级软件工程师Sam Ogden、初级技术人员Spencer Fowers、研讨员Eric Peterson、项目经理Ben Cutler。(图片来源:Scott Eklund/Red Box Pictures)

可再生动力供电

北部群岛是 Natick 项目的后续章节,它讲述了一个关于「研讨能否有能够运用现有物流供给链,向世界任何中央(乃至条件最恶劣的海域)运输并疾速部署模块化数据中心」的故事。

Cutler 说:「我们晓得,假如我们能把某个东西放在这里,并使它存活上去,那么我们就能把东西放在任何我们想去的中央。」

欧洲陆地动力中心是实验潮汐能涡轮机和波浪能转换器的实验场,它们经过海水运动发生电能。那里的潮汐流最高强度可到达每小时 9 英里,海面上常常翻腾起 10 英尺高的海浪,风暴天气下,海浪高达 60 英尺以上。

在岸上,风力涡轮机从农民延绵不绝的农田中拔地而起,太阳能板装点着具有几百年历史的老房子的屋顶,发生的电能足以为岛上 1 万居民提供 100% 的可再生动力。来自奥克尼岛电网的一根电缆将电力保送到数据中心,在满负荷运转的状况下,它只需不到 250 千瓦的电力。

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*风车是奥克尼群岛的一道特殊的景色线,可再生动力技术为岛上的 1 万居民提供了 100% 的电力。来自奥克尼岛电网的一根电缆也为微软位于海岸左近的北部岛屿数据中心提供电力。在那里,实验性的潮汐能涡轮机和波浪能转换器经过海水运动来发电。(图片:Scott Eklund/Red Box Pictures)

微软云计算和企业事业部云根底设备战略与架构总经理 Christian Belady 解释道,微软希望数据中心可以做到电力自给自足,而将数据中心建在陆地可再生动力设备左近,只是这一愿景的第一步。

他指出,动力自给自足的数据中心可以部署在数据管道可及的任何中央。比方,数据中心可以为电力不波动的地域带来 Azure 云效劳,即便电网呈现毛病时,也不再需求昂贵的备用发电机来维持网络效劳了。

Belady 说:「我们的愿景是可以依据客户的需求,在地球上的任何角落迅速部署计算才能。」他临时倡议探究把数据中心与动力发电相结合的研讨项目,以期简化并放慢云计算根底设备的构建。

互联网的主干

数据中心是互联网的主干,是云计算的物理云。基于此,客户充沛应用规模经济来平安地存储和处置数据、训练机器学习模型并运转人工智能算法。

随着企业越来越多地把网络和计算需求转向云端,智能手机、机器人等各种智能设备进入人们的生活,整个计算行业对数据中心资源的需求正在呈指数级增长。

Cutler 说:「这种指数增长曲线的呈现,正是由于我们所希冀构建的数据中心还没有被建造起来。」他强调了构建数据中心竞争中创新的重要性,数据中心正在迅速成为 21 世纪根底设备的重要组成局部。

海底数据中心的概念最后是在一份白皮书中提出的,这份白皮书是微软为鼓舞员工分享创新性想法的「ThinkWeek」活动提出的,希望可以应用海水冷却效劳器到达降低能耗的目的。Peter Lee 的团队对此很感兴味。在 2014 年 7 月启动,Natick 方案仅仅 12 个月的工夫完成了概念原型机的制造,并在在美国加州左近宁静的浅水区完成了部署。

经过了 105 天在海底的颠簸运转,原型机在可行性上验证了海底数据中心的想象。Natick 项目团队深受鼓舞,放慢设计、制造并测试部署在苏格兰的全尺寸模块。Cutler 说,最新的版本将在免维护的状况下可以运转高达 5 年。

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*Natick 项目的北部岛屿数据中心被局部吞没,并由一艘工业双体船式的龙门驳船之间的绞车和起重机吊起。在部署地点,一个包括光纤和电力线路的电缆衔接到微软数据中心,随后数据中心和电缆一点一点沉入 117 英尺深的海底。(图片:Scott Eklund/Red Box Pictures)

数据中心和潜艇的协同效应

Natick 项目的第一阶段标明,水下数据中心概念是可行的;第二阶段的重点是研讨这一概念在物流、环境互联网电子商务和移动商务消费渠道的普及,使得支付市场将在不久的将来继续呈现更加美好的增长前景。和经济方面能否实在可行。

第二阶段一开端,微软团队就晓得,建造这品种似潜艇的数据中心需求内部专家的协助。这就是微软选择与拥有 400 年历史的法国海军集团(Naval Group)协作的缘由。该公司在工程、制造和维护军用舰艇和潜艇以及陆地动力技术方面抢先全球。

微软团队向海军集团引见了水下数据中心的通用规格,并让该公司主导设计和制造部署在苏格兰的船。

海军集团初级副总裁、首席技术官兼创新总监 Eric Papin 说:「乍一看,我们以为数据中心和潜艇之间有很大的差距,但实践上它们有很多共通性。」

他指出,潜艇实质上是大型压力容器,为船舶管理以及其它依据电力、体积、分量、热均衡和冷却等严厉要求停止集成的零碎提供复杂的数据管理和处置根底设备。

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*在法国布雷斯特的一个海军基地,工程师们把微软效劳器的机架和相关冷却零碎根底设备移入 Natick 项目的北部岛屿数据中心。数据中心的尺寸与船上、火车和卡车上的 40 英尺 ISO 集装箱差不多。(图片:Frank Betermin)

潜艇技术

现实上,海军集团为水下数据中心采用了一种通常用于冷却潜艇的热交流进程。该零碎把海水直接经过 12 个效劳器机架前面的散热器保送到陆地中。Natick 项目第一阶段的发现标明,来自数据中心的水迅速混兼并散失在四周的水流中。

微软特别项目研讨小组初级技术人员高 Spencer Fowers 表示,为了最大水平天时用现有的物流供给链来停止运输,这个数据中心的尺寸被设计成与船舶、火车和卡车运输中运用的集装箱大致相当。

一旦数据中心被封闭,并在法国反省一切零碎后,该团队就把数据中心装载到一辆 18 轮卡车上,并将其送往奥克尼群岛(包括渡口)。在苏格兰,这艘船装置到一个填满压舱重物的三角形基座上,并被拖到海上,以便在龙门驳船上停止部署。

Fowers 说:「就像任何新车一样,我们将大致反省一番,以不同的速度运转发起机,以确保一切正常运转。然后,一旦完全预备好了,我们就会找一两个客户,让他们开端在我们的零碎上停止部署。」

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*Spencer Fowers是微软特别项目研讨团队的初级技术人员,他正在为Natick项目位于苏格兰奥克尼群岛的北部岛屿数据中心做预备。数据中心被固定在一个填满压舱重物的三角形基座上。(图片:Scott Eklund/Red Box Pictures)

使用研讨

Natick 项目团队将在接上去的 12 个月里监测并记载数据中心的功能,亲密关注从功耗、外部湿度到声响和温度等各方面目标。

世界上深海的海水不断都很冷,可以为人们提供随时可用且收费的冷却方式,而这正是海洋数据中心最大本钱之一。水下数据中心还可以作为陆地可再生动力——如海下风力发电场或潮汐涡轮机——的固定承租方,从而让这两个行业同步开展。

目前,Natick 项目是一个使用研讨项目,努力于确定在人口密集区域周边运营集装箱式海底数据中心的经济可行性,为这个需求急剧增长的世界提供更便当、更经济、更疾速、同时对环境更敌对的云计算效劳。

Peter Lee 说:「当你在研讨一个疯狂想法的时分,你能够永远无法完成它。只需肯去理论,就曾经很棒了,无论如何,你学到了很多东西,在探究的路途上还会带来意想不到的衍生品。不论陆地数据中心最终能否成功,我们都能从研讨进程中学到很多东西。这个进程中我们理解到的关于磁盘毛病、机架设计、冷却零碎机械工程等方面的知识都将对惯例数据中心的树立和运营发生协助。」