Google odhalil tajemství svých úsporných serverů

Google se nespoléhá na drahou techniku třetích stran a svá datová centra vybavuje servery, které si sám postaví s ohledem na úspornost a jednoduchost. Nyní se můžete podívat do jejich útrob. 2× video

Kalifornský gigant se nikdy netajil tím, že jeho serverová základna čítající stovky tisíc počítačů je postavena na generickém hardwaru. Google nenakupuje u Dellu, HP či IBM a do návrhu svých datových center investuje nemalé částky, které se mu ale vrací v energetické úspornosti. A tou se neváhá chlubit.

Nyní přišel menší průlom, když Google na konferenci věnované efektivitě datových center představil svou představu o úsporném a levném serveru. Jeho návrh je zaměřen primárně na efektivitu celkových nákladů. Mít co nejnižší náklady na jeden vyhledávací dotaz bylo hlavní motivací vývoje v dřívějších dobách a umožnilo nabízet vyhledávání zdarma v tak obrovském rozsahu.

Video:

Maximální jednoduchost a speciální napájení

Prvním překvapením je, že typický „Google server“ nemá skříň. Je uložen v jednoduchém plechovém šuplíku, který zabírá výšku shodnou s 2U rackovým serverem. Vzhledem k této konstrukci není překvapením, že neobsahuje žádné speciální chlazení – spoléhá na klasické chlazení vzduchem a klimatizaci v prostorách, kde je umístěn.

Na prezentované podobě serveru je použita upravená základní deska Gigabyte GA-9IVDT určená pro procesory Intel Xeon s jádrem Nocona (Google tvrdí, že používá procesory Intel i AMD). Od produkční varianty se odlišuje minimálně nepřítomností grafického jádra, předpokládáme také ořezání RAID řadiče Adaptec a použití softwarového pole. Další úpravy jsou v oblasti napájení a pochopitelně i v oblasti konektorů, které jsou ořezány na nezbytné minimum.

Zajímavé jsou i paměťové moduly na dostupných fotografiích a videu. Každý obsahuje až 32 čipů, což trochu koliduje s maximální udávanou kapacitou paměti pro danou desku na úrovni 12 GB. Na ukládání dat slouží dvojice 3,5“ SATA disků – v tomto případě značky Hitachi, které nejsou nijak specielně chlazeny.

Klepněte pro větší obrázek

Posedlost efektivitou se nejvíce projevila u napájecí části. Zdroj je vlastního návrhu a má pouze jedinou výstupní větev – 13,65V při 20,5A a je přímo připojen k baterii, která slouží jako UPS. Google nevyužívá bateriové zálohování všech rozvodů, ale raději přidělal baterie ke všem svým serverům. Tato taktika umožňuje snížit náklady na provoz (UPS spotřebuje 5 až 8 % energie, baterie 0,1%) a dle známých informací i ty pořizovací.

Měniče napájení pro disky a další komponenty jsou integrovány přímo na desce, což prý zvýšilo náklady o pouhý 1 až 2 dolary. Specielně navržený zdroj je také vysoce efektivní, protože pracuje s ideální úrovní zatížení, což opět snižuje spotřebu energie a nároky na chlazení odpadního tepla. V současnosti jde o 6 až 7 generaci této technologie, kterou má Google patentovanou.

Google v kontejneru

Google také přiznal, že od roku 2005 používá pro své servery standardizované přepravní kontejnery naplněné až po strop hardwarem. Do jednoho se vejde 1 160 serverů zavěšených ze stropu kontejneru s celkovou spotřebou až do 250 kilowattů. Podobný koncept využívá i armáda a komerčně jej nabízí SUN. Samotný kontejner již obsahuje vodní chlazení – teplo se zevnitř musí nějak odčerpávat ven a na tento účel slouží zvýšené podlahy a výbava pod ní.

Klepněte pro větší obrázek
Kontejnerové řešení

Všechny úpravy a návrh serverů přitom směruje k dosahování co nejlepší hodnoty PUE (Power Usage Effectivnes – efektivita využití energie). Tento koeficient pro datová centra udává, jaký je poměr mezi energií spotřebovanou přímo IT zařízením k celkové spotřebě celého centra. Zahrnuje tedy efektivitu chlazení, ztráty na UPS, osvětlení atd. Google dosahuje v průměru hodnot kolem 1,2, což znamená, že pouze 1/6 spotřebované energie se neproměňuje ve výpočetní operace. Tato hodnota je ve srovnání s komerčně dostupnými produkty velmi nízká. Více o měření přímo na stránkách Google – Data Center Efficiency Measurements.

Klepněte pro větší obrázek
Jak se vyvíjí efektivita využití energie serverů Googlu

Google nepochybně investoval nemalé prostředky do dosažení vysoké efektivity a výkonu svých datových center. Je potěšující, že nyní sdílí své know-how a snad tak umožní dosáhnout lepších výsledků i ostatním provozovatelům obrovských datových center, které rostou po světě jako huby po dešti. Použití generického hardwaru a svépomocné vylepšovaní si nemůže dovolit kdekdo, pokud by se ale našel výrobce celých „kontejnerových clusterů“, mohlo by dojít k rozšíření tohoto řešení. S chladící jednotkou a generátorem si můžete takový kontejner postavit i na dvorek za kanceláře – klidně dva, pro redundanci.

Video – záznam z přednášky s exkurzí po datovém centru Googlu:

Zdroje: Google uncloaks once-secret server, Data Center Knowledge

Témata článku: Hardware, Google, Always, Secret, Vodní zdroje

31 komentářů

Nejnovější komentáře

  • brut4r 16. 4. 2010 15:14:28
    To jses sekl v použití, jsou to sice servry googlu ale určene pro...
  • martin.vyroubal 9. 4. 2009 15:50:14
    Ja tomu osobne neverim, videl jsem jeden server Google, a rozhodne takhle...
  • Standa.Holecek 6. 4. 2009 22:29:25
    Doporučuji...
Určitě si přečtěte

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

Operační systém běžným počítačům nedal Bill Gates, ale Gary Kildall

** Gary Kildall pochopil, že levné výpočetní čipy mohou posloužit jako univerzální počítače pro všechny ** Připravil pro ně proto první operační systém ** Později mu systém vyfoukl Microsoft a nazval ho MS DOS

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 55

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

Umělá inteligence je sice v plenkách, už teď ale přestáváme rozumět, jak vlastně funguje. To je problém

** Už je to tady, lidé přestávají chápat počítače ** Systémy neuronových sítí začínají pracovat tak, že ani jejich tvůrci přesně neví, co se uvnitř děje ** Do budoucna to může být závažný problém

24.  4.  2017 | Jakub Čížek | 112

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

Před 35 lety měl premiéru legendární počítač ZX Spectrum. Připomeňte si „Gumáka“

** Slavný osmibitový počítač Sinclair ZX Spectrum byl uveden právě před 35 lety ** Připomeňte si tento průkopnický počítač v tematických článcích ** Podívejte se, jak funguje dnes

23.  4.  2017 | Pavel Tronner | 13

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

Správný počítač má alespoň dva monitory. Anebo je to jinak?

** David si nedokáže představit práci bez dvou a více monitorů ** Kubovi naopak stačí jeden a ve více displejích se ztrácí ** Jaký přístup je lepší?

23.  4.  2017 | Jakub Čížek | 59

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

Český Google Překladač začal používat umělou inteligenci. Konec „drahoušků zákazníků“

** Google ve svém překladači roky používal statistickou technologii ** Nyní zavádí strojové učení a neuronové sítě ** Rozdíl by měl být zvláště na větších textech patrný už nyní

20.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

Brno otevřelo největší českou dílnu pro bastlíře. Kladívka, vrtačky, 3D tiskárny, laserové řezačky. Je tu vše

** Máte nápad, ale chybí vám stroje a pořádná dílna? ** Chcete postavit ptačí budku, nebo krabičku pro Arduino? ** Brno otevřelo svůj FabLab – laboratoř pro bastlíře

19.  4.  2017 | Jakub Čížek | 31


Aktuální číslo časopisu Computer

První test AMD Ryzen

Velké testy: 22 powerbank a 8 bezdrátových setů

Radíme s koupí Wi-Fi routeru

Co dokáží inteligentní domy?