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

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

Monitory do 10 tisíc: poradíme, jaké jsou teď nejlepší

Monitory do 10 tisíc: poradíme, jaké jsou teď nejlepší

** Dobrý monitor s kvalitním panelem lze pořídit pod tři tisíce korun ** Pod deset tisíc si můžete koupit pracovní 27" monitor nebo nejlevnější použitelné 4K ** Vybrali jsme také ideální model pro vícemonitorovou konfiguraci

27.  11.  2016 | Stanislav Janů | 13

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

Sbíječky vyměnili za klávesnice. Nový projekt má za cíl přeučit horníky na programátory

** Programátorů je málo a horníků bez práce po uzavření dolu Paskov bude moc ** Problém řeší unikátní projekt ** Pilotní kurz dává naději, že by z horníků mohli být použitelní kodéři

28.  11.  2016 | David Polesný | 76