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漂在海上的数据中心——解密谷歌海上数据中心

2013年07月03日 08:53:07 | 作者:腾讯网络平台部数据中心规划组 李典林 | 来源:cnw.com.cn

摘要:谷歌的这项利用海洋当作巨大的散热冷源的“漂浮的数据中心”计划被《时代》杂志评为2008年最好的科技发明之一,那么谷歌又是如何做的呢,让我们开始今天的谷歌海上数据中心探秘之旅吧。

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谷歌
海上数据中心

海水散热

在海水温度较低的地方,可以直接通过抽取海底下一定深度的低温海水给集装箱数据中心提供冷量,由于海水具有一定的腐蚀性,不能直接用到集装箱内的空调末端,所以需要采用防腐蚀玻璃纤维材料的板式换热器等办法来隔离海水。一端采用封闭的内循环淡水经过板式换热器,另外一侧外循环的冰冷海水降温后再送入集装箱数据中心内,大海是个巨大的吸热体,足以将这些数据中心产生热量吸收掉。而且我们知道温度较低的海水在底层,而温度较高的海水在表层,因此,加热后被排出到海表面的的较高温热水不会和大海深层的较低温度的冷水混合在一起。谷歌应该在此方面有深厚的研究和积累,后来该公司在芬兰哈米纳的数据中心也采用了类似的海水直接为数据中心制冷的技术,不再需要传统高耗能的制冷机,这是后话。

图3是谷歌海上数据中心的侧视图轮船(标号204)上面摆放了多个集装箱数据中心(标号202),一个或者多个波力发电机(标号206)通过供电线缆(标号208)经由轮船内配电站(标号224)分配电力给集装箱202A/202B或者制冷水泵(标号216)供电。抽水管道(标号210)从较深处的海面底下抽取低温海水,并通过水泵和板式换热器(这里并没画出),然后再由支管(标号218)送入到每个集装箱数据中心内部。经过服务器加热之后的热水由回水管(标号220)通过排水口(标号214)直接排放到轮船后面的海洋表面。

图3

图4是海上数据中心的俯视图,大家可以更为清晰的看到其集装箱的泊位和供电供水管路布置。海水直接从标示为504的水管进入标示为506板式换热器。板式换热器的左侧是闭环的淡水内循环,制冷后的冷冻水进入集装箱数据中心,被加热后经回水管(标号512)回到板式换热器继续被制冷不断循环;而板式换热器的右侧是开环的海水外循环,从504管口进来,被加热后直接排放到508排水口。板式换热器在淡水一侧由于很少受到腐蚀,检修维护量很小,而海水一侧由于海水的腐蚀性,因此要求采用防腐蚀的材料,或者采用易更换维护的设备。由波力发电机产生的电力通过电力电缆(标号514)输送到轮船内的变电站(标号516),转化为数据中心内需要的各种电压等级,例如直流给IT设备,交流给水泵等。

图4

结语

随着科技信息化的迅速发展,能源问题成了各国需要面对的课题。而数据中心一直是能源消耗大户,虽然临时的发电机组也能随处可用,但与海上数据中心源源不断的免费水力相比可谓相差甚远。

还有数据中心的选址一直是件劳力伤身的事情。除了考虑当地的土地资源、带宽资源等,还要考察当地的地理环境,确定是否有地震、泥石流等地质灾害。还有在建成后,如果需要扩建的话,这些问题会变得更加复杂。

而海上数据中心在这些方面是比较有优势的,首先是避免了对土地资源使用的考虑,在带宽资源上也可以灵活移动到带宽资源充足的地方;其次是避免了很多自然灾害带来的巨大威胁,当遇到飓风的时候,这些船舶也可以暂时离开较为危险的海域;最后在扩建数据中心上,只需要再多加一条船就可以解决空间不足的问题。

海上数据中心的想法虽然早已经提出,但是没有行动仅能称之为假想。经过时间的沉淀和技术的积累,例如维基百科或者IDS等公司的海上数据中心已经开始付诸实践,能否成功也只能等事实来说话,不过对于这样强大的创新,很多人还是非常的期待。对于更多的发展动态我们将持续关注,并期待更多精彩应用。

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[责任编辑:周源 zhou_yuan@cnw.com.cn]

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