Curiosidades

Por que a Microsoft está planejando mover data centers para debaixo d’água?

O princípio básico por trás de colocar um data center debaixo d’água é criar um ambiente relativamente estável (subaquático) para que os servidores de computador possam ter um desempenho melhor e durar mais. A computação em nuvem se tornou uma verdadeira palavra da moda nos dias de hoje. Refere-se à computação e processamento feitos online em servidores remotos, ao invés do próprio dispositivo (localmente). Apesar de seu nome nas alturas, esta computação não é feita em alguma nuvem mística! Em vez disso, é feito em um data center muito terrestre dentro de um edifício dedicado.No entanto, isso pode mudar em um futuro próximo. Não vamos para as nuvens, mas sim, vamos pelo caminho oposto e vamos para o mar …

Sim, a gigante da tecnologia Microsoft está testando a possibilidade de colocar data centers debaixo d’água.

À primeira vista, isso pode soar como uma ideia ridícula. Afinal, eletrônicos e água andam juntos como gatos e pepinos ! Mas a Microsoft implora para discordar. Com base em uma pesquisa interna recente conduzida pela Microsoft, o melhor lugar para um data center é embaixo d’água ! À medida que você vai mais fundo, vê que essa ideia revolucionária é muito inteligente!

Se você já usou um smartphone de última geração ou atualizou seu computador recentemente, provavelmente sabe que existe algo chamado resfriamento a líquido . É bastante eficaz para manter resfriados os processadores e outros componentes eletrônicos. A Microsoft planeja alavancar esse conceito de refrigeração líquida ao extremo – submergindo pods à prova d’água que transportam data centers na água do mar. Porque? Porque é uma maneira mais eficaz de executar a computação em nuvem.

Computador com sistema de refrigeração a água (Crédito da foto: socrates471 / Shutterstock)

Projeto Natick

A Microsoft embarcou em uma jornada para explorar a viabilidade de colocar data centers debaixo d’água em 2014. Ela deu o pontapé inicial no Project Natick para esse propósito.

Na Fase 1 deste projeto, os engenheiros da Microsoft tentaram entender como os data centers podem ser embalados em um contêiner à prova d’água para evitar qualquer possível vazamento. Eles descobriram que é possível implantar com segurança esses pods de servidor na água do mar.

Na Fase 2, a Microsoft transformou o design em produção. A Microsoft fabricou com sucesso um contêiner que pode ser montado em um navio de carga, que então implantaria o contêiner de transporte do servidor na água do mar.

O local escolhido para esta fase do projeto foi o Mar do Norte, perto de Orkney, na Escócia. O data center subaquático da Microsoft no Mar do Norte contém 864 servidores e 27,6 petabytes de memória no total. Este data center foi embalado em um contêiner de aço, cheio de nitrogênio seco e submerso nas águas geladas e agitadas do Mar do Norte em 2018.

Mar do Norte perto de Orkney: local escolhido para o data center subaquático da Microsoft (Crédito da foto: Maciej Orlicki / Shutterstock)

Para o registro, esta missão experimental não usou servidores de negócios ao vivo. Em vez disso, o contêiner submerso carregava os dados experimentais internos da Microsoft para teste. Além disso, a capacidade de 864 servidores para um data center pode parecer insuficiente para um profissional de rede. Por exemplo, temos data centers com mais de 50.000 servidores em um único local, mas a Microsoft acredita que essa abordagem seria escalonável no futuro.

Agora, a questão básica é: quais são as vantagens de mover servidores debaixo d’água? Bem, este contêiner subaquático experimental no Mar do Norte contendo servidores de computador foi recuperado em julho deste ano (após dois anos). Os resultados do experimento foram bastante promissores.

Vantagens dos data centers subaquáticos

Melhor confiabilidade

A eletrônica não foi feita para funcionar em um ambiente onde os humanos vivam. Coisas como oxigênio e umidade no ar não são boas para a eletrônica. Essas substâncias levam à corrosão e, em última análise, causam falha no servidor.

O princípio básico de colocar um data center debaixo d’água era criar um ambiente relativamente estável para que os servidores de computador pudessem funcionar melhor e durar mais.

Como parte do Projeto Natick, os engenheiros da Microsoft projetaram a cápsula de água livre de oxigênio e umidade e cheia de nitrogênio. Isso só foi possível porque o contêiner não teria presença humana.

Sem a presença humana, também não há chance de alguém acidentalmente esbarrar nas coisas, o que geralmente leva a falhas acidentais. Em suma, essas medidas preventivas levaram a um aumento na confiabilidade. A Microsoft afirma que a taxa de falha de data centers foi reduzida para um oitavo quando os data centers foram submersos.

Água: um refrigerante natural

Os data centers tradicionais baseados em terra consomem uma quantidade considerável de energia apenas para manter os servidores resfriados. Os data centers mais antigos usam resfriamento mecânico, usando condicionadores de ar de alta resistência (AC) para resfriamento, que consomem muita energia. Algumas unidades de CA para serviços pesados ​​usam tanta energia quanto os próprios servidores! Os data centers mais novos são melhores, porque aproveitam o ar-condicionado gratuito, o que significa que usam o ar externo e a água evaporada para resfriar os servidores sem consumir muita energia. No entanto, a desvantagem é que eles estão à mercê da temperatura do ar circundante e do suprimento de água.

Agora, um data center subaquático pode simplesmente usar a água ao redor para transferir o calor dissipado dos servidores. A água é conhecida por sua alta capacidade de calor, o que significa que pode armazenar muita energia térmica sem alterar muito sua própria temperatura. Para entender isso, pense em uma piscina. Mesmo durante verões escaldantes, a água das piscinas permanece relativamente fria, em comparação com o deck de concreto ao lado dela. Seguindo o mesmo princípio, um data center subaquático precisa apenas de um trocador de calor bem projetado para transferir facilmente o calor para a água do mar ambiente. Isso economiza uma quantidade enorme de energia que, de outra forma, seria gasta apenas para manter os componentes eletrônicos resfriados.

Já reparou como a água da piscina permanece fresca mesmo durante os verões escaldantes? (Crédito da foto: manine99 / Shutterstock)

Considerando a quantidade de água do mar / oceano que existe para absorver o calor, dimensionar essas instalações de armazenamento de servidores de dados é bastante fácil. Outra coisa boa é que quanto mais fundo você vai no mar, mais frio fica. Se os servidores de pods puderem ser colocados 150 metros abaixo do nível do mar, eles poderão obter um excelente resfriamento, mesmo em regiões tropicais quentes.

Melhor economia

Os data centers tradicionais geralmente estão localizados em áreas distantes e escassamente povoadas. As empresas preferem esses locais porque o terreno e os custos operacionais subsequentes são mais baixos. Embora ajude a economizar dinheiro, existem algumas desvantagens nesse modelo de negócios.

Dentro de um data center convencional (crédito da foto: yucelyilmaz / Shutterstock)

Como os data centers geralmente estão localizados em regiões remotas e menos acessíveis, os dados necessários para a comunicação online também precisam percorrer uma distância maior. Isso significa mais latência e, portanto, menor velocidade de computação.

Quase 44% da população mundial reside a 150 km da costa . Portanto, faz mais sentido para os negócios colocar data centers perto da costa. Quando os data centers são despejados perto da costa, eles ficam próximos às áreas com densidade populacional relativamente maior. Isso reduz a distância média entre o servidor e os usuários e, portanto, reduz a latência. Os data centers subaquáticos provavelmente tornarão a experiência de computação em nuvem ainda mais rápida.

Curiosamente, poderia ser mais rápido construir um monte de pods de servidor à prova d’água e, em seguida, submergí-los no mar, em vez de adquirir um terreno e construir um data center do zero. Ao construir um data center em terra, você precisa de um imóvel, que muitas vezes é caro, e as empresas precisam avaliar a viabilidade de outras condições, como topografia, disponibilidade de mão de obra qualificada, eletricidade confiável, conformidade com as normas locais e legais e em breve.

Os pods de servidor necessários para operação subaquática podem ser construídos em linha de montagem e, em seguida, enviados para implantação no mar com muito menos complicações. A Microsoft afirma que pode configurar esses pods de servidor em apenas 90 dias ! Compare isso com um ou dois anos necessários para construir um data center terrestre.

Desafios do data center subaquático

Apesar de todas essas vantagens, a água não é um elixir que pode resolver todos os problemas tecnológicos e logísticos associados aos data centers. Existem alguns novos desafios que surgem quando você despeja um data center no mar.

Manutenção

Agora, você não pode realmente enviar uma equipe de mergulhadores toda vez que o hardware falha debaixo d’água. Portanto, a responsabilidade recai sobre os engenheiros para projetar conjuntos de servidores subaquáticos que sejam duráveis ​​e possam ser consertados remotamente.

Felizmente, como mencionamos antes, a confiabilidade dos data centers aumentou significativamente quando eles foram submersos no Mar do Norte. Na verdade, a Microsoft planeja projetar seus data centers subaquáticos de forma que não precisem de nenhuma manutenção ativa por cinco anos!

vida marinha

Alguns de vocês podem estar céticos quanto à ideia de encher os oceanos com mais materiais feitos pelo homem, como servidores de servidores. Afinal, um litoral repleto de servidores não parece bom para uma vida marinha saudável. No entanto, de acordo com o ecologista marinho Andrew Want, esses data centers submersos não representam muito risco para a vida marinha. Ele explica que sempre que uma grande estrutura, como um pod de servidor, é submersa, ela passa por um processo chamado bioincrustação , em que um revestimento de material microscópico se acumula na superfície. Esta superfície atua então como um recife artificial. Os peixes se reúnem em torno desse “recife”, o que na verdade promove a biodiversidade, ao invés de ameaçá-la.

Organismos marinhos de incrustação biológica em uma estrutura de concreto (crédito da foto: Vorathep Muthuwan / Shutterstock)

Aquecer

Alguns céticos também podem estar preocupados com a dissipação de calor dos pods de servidor, mas basta comparar o tamanho do oceano com o tamanho dos pods ou mesmo de uma grande série de pods. O oceano é simplesmente vasto demais para que essa liberação de temperatura faça alguma diferença. A mudança de temperatura na água devido a centros de dados submersos seria infinitesimal. Já temos cabos de dados subaquáticos, que também transferem calor para a água do mar, mas o aquecimento por eles causado é minúsculo.

Embora o ping de um servidor à espreita ao longo de uma costa próxima enquanto você navega pelo Twitter não seja iminente, certamente está nas cartas das empresas de tecnologia. Se essa tendência de data centers aquáticos se popularizar, em breve poderemos ver uma mudança de paradigma em como nossos dados de ‘nuvem’ passam do gerenciamento baseado em terra para as profundezas do mar!

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Gilvan Alves

23 Anos de idade, Técnico em Rede de Computadores, Sempre em busca de aprender algo novo todos os Dias!

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