El objetivo del experimento era extremadamente simple: ¿es posible crear un clúster de hardware completamente autónomo y, de ser así, cuánto tiempo y en qué condiciones se puede operar?
Microsoft Project Natick es un estudio de varios años que examina cómo fabricar y operar centros de datos prefabricados ambientalmente sostenibles en un formato y tamaño estandarizados que se pueden implementar rápidamente y dejar con las luces apagadas en el lecho marino durante años.
- Blog oficial del proyecto
Dos años más tarde, el equipo del proyecto levantó un contenedor con un centro de datos del fondo de las Islas Orcadas e informó de los resultados: el experimento fue más que exitoso.
El proyecto Natick comenzó en 2015. Luego, un equipo de ingenieros de Microsoft desarrolló el concepto de un centro de datos en un contenedor inundado y probó el primer prototipo, llamado "Leona Philpot".
"Leona Philpot": un centro de datos de prueba en un contenedor de desarrollo de Microsoft, agosto de 2015
Fue en "Leona Philpot" donde los ingenieros de Microsoft probaron el sistema de enfriamiento del equipo utilizando el entorno natural: agua de mar. Las pruebas se llevaron a cabo en el Océano Pacífico, a 1 kilómetro de la costa estadounidense. No se mencionan ubicaciones específicas, pero a juzgar por los paisajes de las fotografías, los ingenieros no subieron demasiado al norte en ese momento: es probable que las primeras pruebas se hayan realizado cerca de la costa de California.
La idea misma de un centro de datos subacuático móvil ecológico no es solo una referencia hacia las tecnologías ecológicas, sino también más que una solución práctica. Según los desarrolladores, la mitad de la población mundial vive en la zona costera de ~ 200 km. Esto hace que la colocación de centros de datos bajo el agua sea una solución atractiva, porque se eliminan muchas preguntas sobre construcción, alquiler, comunicaciones en territorio extranjero, etc. Además, usar agua de mar como refrigerante para el sistema de enfriamiento también es mucho mejor que construir los mismos sistemas en un centro de datos convencional, y ciertamente más barato.
Montaje del Leona Philpot en tierra antes de bucear
Además, esto es casi el doble de ahorro de energía: casi tanta energía se gasta en enfriamiento en un centro de datos clásico como en el funcionamiento del equipo en sí, esto es termodinámica. Por lo tanto, un centro de datos inundado parece atractivo desde este punto de vista.
Las pruebas duraron de agosto a octubre de 2015, tomaron 105 días y mostraron que, en general, el concepto es viable y se puede desarrollar: se necesitan tres meses para ensamblar e instalar un centro de datos de contenedores frente a un año para construir una cola de centro de datos, la implementación no causa ninguna dificultad particular , dado que la humanidad ha estado utilizando dispositivos sumergibles durante mucho tiempo, y es posible administrar el centro de datos de forma remota con inspecciones poco frecuentes del estado externo de la carcasa. El centro de datos en sí en un contenedor es una solución típica y se puede vender premontado.
En 2018, se repitió el experimento. Esta vez, los ingenieros armaron una configuración cercana a la comercial: la cantidad de servidores dentro del contenedor aumentó y el contenedor en sí se convirtió más en un tanque de ferrocarril que en un barril. Para ser precisos, este es el tanque. El casco se basó en un contenedor de envío estándar ISO modificado, que se utiliza activamente en todo el mundo en el transporte de carga. Esta decisión eliminó el problema no solo de la producción de cajas del centro de datos, sino también de su transporte por logística estándar al sitio de buceo. El recurso planificado de funcionamiento ininterrumpido del producto final es de cinco años bajo el agua . El prototipo se denominó "Islas del Norte" - "Islas del Norte".
Desarrolladores de proyectos clave de Natick, de izquierda a derecha: Mike Shepperd, ingeniero sénior de I + D, Sam Ogden, ingeniero de software sénior, Spencer Fowers, director técnico sénior, Eric Peterson, investigador y Ben Cutler, director de proyectos
El centro de datos ahora está inundado de frío aguas de Escocia, cerca de las islas Orkney. El contenedor se bajó al fondo del mar, a una profundidad de 35 metros, y se conectó al "suelo" mediante cables eléctricos y de fibra óptica.
En la segunda fase de los experimentos de Natick, los investigadores querían ver si eran económicamente viables de desarrollar. Hubo muchas preguntas: cómo se comportará el equipo a grandes profundidades, si habrá algún problema con el suministro eléctrico y la transmisión de datos, ya que el servidor se encuentra en una zona costera activa y los mismos cables submarinos de Internet tienen problemas con la vida marina y anclas de los barcos de pesca. Y finalmente, cuánto fallará el equipo sin un monitoreo y mantenimiento físicos constantes.
Los ingenieros, al darse cuenta de que esto último, la falla del equipo dentro del contenedor, es la mayor amenaza para el uso comercial de su diseño, tomaron una decisión elegante. Un entorno libre de oxígeno se organiza dentro del contenedor sellado. En lugar de aire normal, se inyectó nitrógeno barato y seguro en la cavidad de las Islas del Norte y la humedad se redujo a cero.
Esta solución técnica eliminó varias preguntas a la vez. En primer lugar, la ausencia de oxígeno excluyó un incendio dentro del contenedor durante la operación. La fusión de elementos individuales aún era posible, pero el fuego abierto que podría transferirse a otros equipos y destruir todo el centro de datos no lo era. Además, el nitrógeno como medio es menos agresivo, lo que reduce la tensión sobre los elementos metálicos de la tecnología informática, que pueden estar sujetos a corrosión.
Foto de un mega-rack con 12 racks de servidores cargados en un contenedor, para un total de 864 servidores, 2018
En esta configuración, Northern Isles se inundó frente a la costa escocesa y pasó dos años bajo el agua.
Centro de datos tras dos años en el fondo marino
Y ahora, ayer 14 de septiembre, Microsoftinformó sobre los resultados de su experimento después del surgimiento del centro de datos.
En primer lugar, durante la operación, fallaron 8 veces menos servidores que en una configuración similar en un centro de datos en la superficie de la tierra. Las cifras exactas, lamentablemente, no están indicadas, pero es obvio que no son demasiado grandes. Los investigadores explican este excelente resultado por dos cosas: un entorno de nitrógeno que no es agresivo para los equipos, más la eliminación del factor humano en la persona de los empleados que pasan indolentemente ante los servidores. Este último es literalmente una ilustración de la conocida regla "funciona, no tocar".
Los investigadores han recopilado todo el equipo que no funciona, incluidos los cables defectuosos, y lo han sometido a un análisis exhaustivo para comprender las razones de la avería.
El contenedor en sí casi no se dañó por estar en el lecho marino. Como se puede ver en la foto de arriba, después de limpiar con un cortador de agua, no se observan daños graves ni corrosión en su superficie, aunque el ambiente marino es extremadamente corrosivo para los metales.
Hace dos años, los colegas de Azure se interesaron mucho en el desarrollo del equipo del proyecto Natick. Como admitió su director, la capacidad de implementar centros de datos autónomos y móviles que no requieren intervención humana es un "sueño". Definitivamente, una solución de este tipo tendrá demanda en el sudeste asiático, África y varias regiones europeas.
Además, el desarrollo de Microsoft puede estimular el desarrollo de energía "verde", es decir, provocar un efecto de cascada. Si bien los ingenieros tienen que arrastrar la energía junto con el cable de fibra óptica desde la tierra, pero con el desarrollo de plantas de energía mareomotriz autónomas, los centros de datos del proyecto Natick pueden alimentarse desde ellas. Esto no solo encaja en el concepto de "CD verde", sino que también aumenta significativamente la autonomía del centro de datos, haciéndolo en términos de energía casi independiente de lo que está sucediendo en la costa.
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