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.
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.
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.
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
