Sotto il mare i server funzionano meglio.

Due anni fa Microsoft ha immerso un centro di calcolo nelle profondità del mare scozzese. 864 server con una memoria da 27,6 petabyte, sistemati in uno spesso cilindro di acciaio, sono rimasti per ben 30 metri sotto il livello dell’acqua ed hanno svolto là la loro funzione. L’energia per poterli far funzionare è stata prodotta esclusivamente da cellule solari e turbine eoliche; non c’è stato bisogno di acqua di raffreddamento. L’esperimento si è rivelato un successo ed avrà sicuramente delle ripercussioni sulla disponibilità e sostenibilità a livello mondiale dei centri di calcolo  e sui cloud Azure.  

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Più della metà della popolazione mondiale vive da qualche parte lungo le coste del mare – o per lo meno a una distanza inferiore a 200 chilometri dalla costa. Immergere i centri di calcolo nelle acque marine nelle vicinanze delle città costiere risulta, perciò, molto sensato. Le linee che trasportano i dati tra i centri di calcolo e gli utenti verrebbero accorciate e questo velocizzerebbe il loro trasporto. L’acqua fredda presente sotto il livello del mare permette inoltre dei design di centri di calcolo molto efficienti dal punto di vista energetico che non devono necessariamente essere provvisti di acqua di raffreddamento. Il progetto Natick[i] di Microsoft mette in pratica questi vantaggi. Si testa la fattibilità di centri dati sottomarini che possono essere azionati da energia offshore rinnovabile. Potrebbero venire impiegati in modo mirato per permettere un accesso locale migliore alle risorse basate sul cloud – il che, d’altro canto, supporterà l’azienda Microsoft Azure.

 

Le persone e la corrosione finiscono per danneggiare l’IT

La gestione di centri di calcolo convenzionali sulla terraferma presenta di fatto dei problemi che invece non sussistono sotto il livello dell’acqua. La corrosione dovuta all’ossigeno e all’umidità si presenta in misura molto minore in un ambiente con controlli di temperatura più severi e che non lascia passare acqua e gas. La conseguenza: il centro di calcolo sottomarino ha solo un ottavo della percentuale di guasti di un centro di calcolo sulla terraferma, e questo è sicuramente un vantaggio. E l’alta affidabilità dei server significa che i pochi che presentano guasti prima del tempo possono poi essere facilmente disattivati.

Dopo l’emersione del cilindro con gli 864 server, si sono dapprima raccolti dei campioni d’aria per eseguire un’analisi nel quartier principale di Microsoft di Redmond, stato di Washington. Il cilindro era stato riempito con azoto secco per svolgere la sua attività. Adesso bisogna indagare su come i gas espulsi da cavi e altri dispositivi abbiano modificato l’ambiente operativo dei computer. Il team dei ricercatori è dell’avviso che l’azoto, che è meno corrosivo dell’ossigeno, ma anche l’assenza di personale umano, soggetto a compiere errori nel trattamento dei componenti, siano i motivi principali per cui i server funzionino nei fondali marini in modo più efficiente.

 

Azionati con energia eolica e solare

Nelle Isole Orcadi l’elettricità viene prodotta al cento per cento dall’energia eolica e solare (e da altre tecnologie energetiche sperimentali). Questa tipologia di approvvigionamento energetico, classificata come inaffidabile dalla maggior parte dei centri dati siti sulla terraferma, ha dato invece degli ottimi risultati, affermano i ricercatori di Microsoft. Questo è reso possibile da scenari dati dalla  combinazione di un centro di calcolo sottomarino con un parco eolico offshore. Persino in presenza di una debole ventilazione, un centro di calcolo avrà con tutta probabilità a disposizione una quantità sufficiente di energia elettrica. In caso contrario, una linea elettrica potrebbe essere legata con un cablaggio in fibra ottica. Un altro vantaggio che presenta tale tipologia di centri di calcolo sottomarini consiste nel fatto che l’impianto, in periodi di alta richiesta, potrebbe teoricamente essere spostato in un’altra sede.

 

Un centro di calcolo che non necessita di acqua per raffreddamento

Il progetto Natick dimostra che i centri di calcolo possono essere tenuti in funzione senza che si surriscaldino, senza il consumo di preziose risorse di acqua potabile. Natick 2 non consuma acqua. Invece, un tradizionale centro di calcolo sito sulla terraferma consuma, secondo Microsoft, 4,8 litri di acqua per chilowattora. Ciò corrisponde ad un fabbisogno a lungo termine di milioni di ettolitri di acqua per raffreddamento. (I calcoli riguardanti l’attuale fabbisogno di energia di tutti i centri di calcolo a livello mondiale stimano un consumo pari ad almeno 200 miliardi di chilowattora.[ii]) I centri di calcolo tradizionali offrono sempre maggiori prestazioni e consumano sempre più elettricità – e quindi anche una maggiore quantità di acqua. In molte regioni del mondo, anche nelle aree rivierasche, il fabbisogno di acqua dei centri di calcolo della prossima generazione non può essere soddisfatto. Perciò il fatto che i centri di calcolo sottomarini di Microsoft non necessitino di acqua risulta essere di enorme importanza.

 

Dodici cilindri per una miniregione Azure

Alla Microsoft si sta pianificando un ampliamento del progetto già esistente per poter gestire l’intera gamma di servizi cloud Azure. A questo scopo si dovrebbero assemblare forse dodici cilindri contenenti rispettivamente quasi 900 server ciascuno. Questi verrebbero installati[iii] su una costruzione a traliccio. L’intero impianto risulterebbe poi avere una lunghezza di circa 100 metri. I dodici cilindri in questione hanno una capacità di calcolo pari a circa cinque megawatt. Secondo Microsoft questo sarebbe sufficiente per servire una miniregione Azure. Poiché si passerebbe dal generico Cloud Computing al Cloud ed Edge Computing, si vedrebbe una crescente necessità di avere a disposizione dei centri di calcolo più piccoli nelle vicinanze dei clienti, invece di giganteschi centri di calcolo nel bel mezzo del nulla, si argomenta alla Microsoft.

 

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[i]https://news.microsoft.com/innovation-stories/project-natick-underwater-datacenter/

[ii]https://www.datacenter-insider.de/i-centri-dati-assorbono-la-produzione-globale-di-energia-elettrica-a-811445/

[iii]https://www.servethehome.com/microsoft-project-natick-gen-3-undersea-azure-az/