В 2015 году морские звезды, осьминоги, крабы и другая живность Тихого океана были заинтригованы объектом, который залег на дно где-то в километре от берега. Это был девятитонный металлический контейнер, трех метров в длину и двух в ширину. Вел он себя не по размерам скромно. Хотя внутри него находилось действующее оборудование для обработки данных, эквивалентное 300 ПК, снаружи он был тише креветки, исследующей морское дно в поисках пищи. Через 105 дней покрытый тиной и ракушками металлический цилиндр извлекли из воды, чтобы понять: есть ли будущее у подводных центров обработки данных?
В новом проекте исследователей Microsoft Research, который получил название Project Natick, действительно есть что-то от Жюля Верна. Только представьте себе: дата-центры на дне морском. В двух словах идея такова: любой ЦОД генерирует большое количество тепла и потому нуждается в дорогостоящей системе охлаждения воздуха. Если разместить его в океане на глубине, скажем, 10-15 метров, об охлаждении можно не беспокоиться, поскольку температура там ощутимо ниже, чем на поверхности, а по теплопроводности вода превосходит воздух почти в 28 раз.
Само по себе это преимущество выглядит весомым, но недостаточным, чтобы поместить ЦОДы в герметичные контейнеры и подводные трубопроводы. Поэтому инженеры предложили несколько вариантов обеспечения таких дата-центров «зеленой» электроэнергией: с помощью приливной турбины или другой энергетической системы, использующей схожий принцип.
Но главным преимуществом облака под водой может стать возможность повысить скорость отклика облачных приложений и сервисов, за счет близости к крупным городам – основным потребителям вычислительных мощностей.
В результате даже на уровне этого обобщенного описания мы видим, как сомнительная на первый взгляд идея становится все более увлекательной и жизнеспособной. «Когда я впервые услышал об этом, я подумал: «Вода… электричество, зачем это вообще нужно?!» Но чем больше думаешь, тем интереснее», – рассказывал журналисту New York Times один из участников проекта.
А кому – спросите вы – первому пришло в голову разместить сервер под водой? Он читал много фантастики? Занимался исследованиями климата и океанских течений? Возможно, просто внезапно открыл для себя, насколько холодной может быть морская вода?
На самом деле, идейным вдохновителем Project Natick стал Шон Джеймс (Sean James), сотрудник команды развития дата-центров Microsoft, человек с уникальным для большинства ИТ-компаний опытом военной службы на подводной лодке.
«Электронные устройства, с которыми мы работали на флоте, – рассказывает Шон, – были не менее сложными, чем серверы, с которыми я имею дело сейчас. А в одном они не отличались вовсе: попадание соленой морской воды для них губительно. Но я видел, какие способы защиты электронных компонентов используют подводники и понимал, что хотя это и потребует тщательного проектирования, мы можем построить работающий подводный ЦОД, чтобы испытать его в океане».
В итоге строительство первого в своем роде водонепроницаемого дата-центра заняло всего 90 дней. Исследователи начали с расчетов и компьютерного моделирования и лишь потом приступили к изготовлению тестовой капсулы, внутри которой находилось стандартное содержимое одной серверной стойки, а также множество датчиков, позволяющих оценить влияние достаточно агрессивной внешней среды на электронику и, наоборот, потенциальное воздействие подобной системы на экологию океана.
По общему мнению, первый эксперимент можно считать удачным: на протяжении всего времени система отлично справлялась со своими задачами, даже успела поработать в составе Windows Azure. При этом о полноценном коммерческом использовании говорить еще очень рано. Сейчас Project Natick, как и многие проекты Microsoft Research, является скорее тестовой площадкой, на которой ученые проверяют работоспособность идей и технологий, которые в будущем могут стать столь же востребованными, как облачные сервисы или IoT сегодня.
Одной из очевидных задач, которую еще только предстоит решить, является рентабельность обслуживания дата-центров в море. Необходимо в разы увеличить период автономной работы всего оборудования, что в свою очередь ставит перед командой Project Natick и их коллегами в MSR целый ряд непростых вопросов.
А пока исследователи планируют следующий этап проекта. Он предполагает создание подводного ЦОДа, размер которого больше в 4 раза, а вычислительная мощность – в 20. Но главное – от него потребуется как минимум год полноценно проработать под водой, питаясь только энергией океана.