中國儲能網訊：熄燈數據中心這個理念已經流行了多年的時間，但是為什么要運營這樣的數據中心呢?它們會成為未來的發(fā)展趨勢嗎?
熄燈數據中心其實是一種無人值守的數據中心，也是一種完全實現自動化的數據中心設施，可以更顯著地節(jié)約能源和管理成本。
“熄燈”這個術語可以追溯到Philip K Dick在1955年發(fā)表的一篇短篇小說。例如在制造行業(yè)中，荷蘭飛利浦公司的一家工廠在少數質檢人員的監(jiān)督下生產剃須刀;而日本Fanuc公司生產工業(yè)機器人的工廠可以長期關閉空調和供暖系統(tǒng)，以使機器人的生產不受干擾。
當最初構建的熄燈數據中心運營時，其計算機系統(tǒng)仍然需要定期維護和保養(yǎng)。現場工作人員不得不經常進入機房重置服務器或重新連接交換機。
但這種情況正在改變，如今的IT組件變得越來越可靠。而軟件定義網絡(SDN)意味著通過軟件重新設置服務器或連接網絡。采用虛擬化技術使工作負載獨立于物理服務器，而采用自動化技術意味著可以遠程完成重置和調整。
多年來，傳統(tǒng)數據中心一直通過運營人員管理和維護數百臺甚至數千臺服務器。除非更換硬件或修復故障，通常不會進入機房。數據中心的機械和電氣設備采用自動化技術，而空調制冷系統(tǒng)也可以在無人值守的情況下運行，并且提示工程師或制造商進行預防性維護。
傳統(tǒng)數據中心“浪費”了更多的空間和能源，這是因為需要為運營人員提供工作環(huán)境和條件，并設置了滿足安全和生理等需求的安全出入口和洗手間等設施。
熄燈數據中心首次在2011年亮相，美國互聯網服務提供商AOL公司當時宣布將采用一種激進的模式，推出名為ATC的小型無人值守的數據中心。AOL公司技術副總裁Mike Manos曾是在微軟公司的數據中心專家，他在一篇博客文章對熄燈數據中心的理念表示贊賞，認為這種技術可以從根本上改變一切。
對熄燈數據中心的宣傳和炒作
但是十年過去了，AOL公司早已不復存在，而數據中心仍然需要運營人員的運營和維護。但熄燈數據中心的的想法一直存在，通常可以采用預先安裝服務器的方式將機架安裝在這樣的數據中心中。
數據中心設計師指出，如果無需工作人員運營和維護的話，數據中心的機架和服務器等IT設備將部署得更緊湊，在更高的溫度下運行，并且大幅削減冷卻費用。而抽取空氣中的氧氣可以防止火災，減少腐蝕。
但是事實表明，大型數據中心設施仍然需要配備運營人員。
Uptime Institute是數據中心可靠性方面的全球權威機構，該機構一直建議數據中心運營人員需要隨時準備處理出現的任何問題。該機構的技術專家Richard F.Van Loo在2015年發(fā)布的一份簡報中說：“對于需要在Tier III級或Tier IV數據中心設施運營關鍵業(yè)務的組織來說，我們建議至少有一到兩家數據中心運營商的工作人員全天候在現場工作，而配備適當數量的數據中心人員是可靠運營的關鍵?！?
熄燈數據中心的發(fā)展在此后發(fā)生了一些變化，尤其是規(guī)模較小的數據中心提供商，例如EdgeConneX公司。
EdgeConneX公司席信息官Lance Devin表示：“我們的業(yè)務是建立在熄燈數據中心的基礎上，我們通常部署電力容量為2MW的數據中心，而不是100MW的大型數據中心。因為我們公司無法承擔在數據中心雇傭更多的工程師、安全人員以及維護人員的成本。”
EdgeConneX公司運行了分段管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)可讓客戶控制IT硬件，而EdgeConneX公司則負責管理電源和冷卻基礎設施。
但這樣的數據中心并非完全熄燈，EdgeConneX公司具有遠程控制安全性，因此可以通過蜂鳴器通知客戶或運營商的運營人員。
疫情鎖定和熄燈運營
擁有和運營規(guī)模更大的數據中心設施的運營商并不需要這樣做。但是他們需要具有遠程管理數據中心的能力，由于2020年發(fā)生了冠狀病毒疫情，這些能力得到了驗證。
當很多組織的員工在家遠程工作時，數據中心運營商采用的遠程控制服務激增。數據中心運營商QTS Data Centers公司首席技術官Brent Bensten表示，在由于疫情而導致封鎖的前三周內，該公司遠程管理門戶(服務交付平臺或SDP)的登錄量增長了30%，而用戶在該系統(tǒng)上花費的時間增加了一倍。
雖然允許工作人員進入數據中心，但是需要相互遠離，并且發(fā)現數據中心仍然可以在更少的人為干預下運行，因此我發(fā)現了遠程管理的更多價值。Bensten說：“冠狀疫情加快了遠程管理平臺和工具的應用，因此可以遠程完成以前在現場完成的工作?！?
熄燈運營是為了解決技能短缺問題?
在許多情況下，“熄燈”是降低數據中心技能要求的一種方式，既可以作為一種削減成本的措施，也可以作為解決難以尋求熟練員工問題的一種方式。
施耐德電氣公司的工程師Steven Carlini在一篇博客文章中對“為什么將來每個數據中心都將成為熄燈數據中心”進行了解釋。他在這篇文章指出，企業(yè)應該盡可能讓其內部部署數據中心實現熄燈，其中一個原因是為了應對疫情的封鎖，另一個原因是解決技能短缺問題。
Carlini說：“熄燈和無人值守的說法可能并不完全準確，因為安全人員很可能會在現場工作?！彼ㄗh數據中心應該雇用具有機械技能的安全人員，并讓他們實施即插即用的硬件更換工作，有些公司已經在嘗試使用Zoom視頻軟件指導人員進行維護和維修。
在很多情況下，熄燈數據中心的概念已經演變?yōu)閿祿行牟恍枰嗉寄艿母拍睢?
水下數據中心的探索
那么，熄燈數據中心真的存在和可行嗎?也許有一些數據中心以這種方式運行，也許是一些公司對此進行保密，也許已經失敗(例如AOL公司的ATC數據中心)。
但是行業(yè)人士確實了解一個知名案例。微軟公司試點部署的一個水下數據中心已經運營了兩年，該數據中心的電力容量為240kW，并且不用工作人員現場訪問和維護，這是因為這個數據中心沉在海底。
微軟公司的一個名為Project Natick的研究團隊在2018年將12個服務器機架部署在一個壓力容器中，并將其沉入蘇格蘭海岸附近的海底。兩年來，這個水下數據中心的服務器的運行沒有受到任何影響，與它們的唯一通信是通過電力和網絡電纜進行的。該數據中心運行了864臺服務器和27.6 PB的存儲設備，主要處理來自Azure云平臺的工作負載。這個無人值守的數據中心部署在充滿了非活性氮氣的密封罐體中。
微軟公司最終在2020年從海底打撈出這個名為“SSDC-002”的水下數據中心。Project Natick水下數據中心主管David Cutler說：“這個水下數據中心無人運營長達25個月零八天，其運營結果令人滿意?！?
可靠性和摩爾定律
水下數據中心服務器的可靠性與傳統(tǒng)數據中心的同類服務器相比高出大約七倍。Project Natick水下數據中心使用的是一批二手服務器，并將其中135臺的服務器在陸基傳統(tǒng)數據中心中運行，其余的855臺服務器部署在這個水下數據中心。
Cutler說：“在135臺地服務器中，有8臺服務器在兩年內發(fā)生了宕機。而在水下數據中心的855臺服務器中，只有6臺服務器發(fā)生宕機。這些服務器都執(zhí)行相同的任務，并且沒有進行任何維護，但是傳統(tǒng)數據中心的振動和氧氣環(huán)境導致其可靠性相對不高?！?
行業(yè)人士反對運營熄燈數據中心的主要意見是，需要定期更換服務器和存儲設備，這并不是因為服務器和存儲設備的硬件損耗，而是因為它們已經過時。幾十年來，IT硬件遵循摩爾定律(硬件性能隨著技術進步每18個月翻一番)，采用新服務器僅在使用能源成本方面就可以在三年內收回投資。
芯片工藝現在已經接近極限，摩爾定律也即將終結，而服務器的使用壽命將更長。Uptime Institute研究總監(jiān)Rabih Bashroush說，“在更換使用壽命長達9年的服務器時，仍然有非常充分的理由節(jié)約能源。”
Cutler預測，這將使數據中心運營商更加關注熄燈數據中心的部署和運營。他說，“在數據中心的整個生命周期中，服務器的成本占很大比例。在后摩爾定律時代，沒有理由每兩年更換一次IT設備?！?
在邊緣采用熄燈數據中心
盡管傳統(tǒng)數據中心仍然需要運營人員進行管理，但新的應用場景和邊緣計算領域將可能需要運營熄燈數據中心。
物聯網等新技術發(fā)展以及更多采用流媒體和遠程工作應用程序，導致數據中心用戶對高度分散的低延遲資源的需求。這意味著需要靠近人員和數據源部署大量小型數據中心設施。大多數的邊緣數據中心規(guī)模比微軟公司Project Natick的水下數據中心要小得多，有些甚至在燈柱上安裝。除非能夠完全消除現場訪問和運營，否則邊緣數據中心在維護成本方面難以承受。
Cutler說：“就像我們所做的那樣，通常會采用熄燈數據中心。邊緣計算設施最終只能獨立運行?！?
當AOL公司技術副總裁Mike ManosMike Manos提出這一想法時，實際上是在談論邊緣計算設施，旨在使AOL公司的服務更貼近客戶。
Cutler表示，隨著技術的進步和發(fā)展，熄燈數據中心的發(fā)展可能比人們想象的還要快，將會成為數據中心行業(yè)的一種趨勢。
