探寻Google数据中心 从海水降温说起(图)

服务器
Google在其数据中心的位置和数量方面的保密工作做得很好,只能从它公布的技术信息及新闻中找寻一些蛛丝马迹,我们不妨先从它的海水降温说起。

究竟做到什么程度才算是节能环保?对此,很多人都会有自己的答案。最近,有媒体报道,Google公司在芬兰的谷歌数据中心使用海水冷却设备为服务器降温,换句话说,为了节能,Google公司直接抽取海水来冷却数据中心的服务器。

Google数据中心海水降温

该数据中心位于芬兰南部海岸,且建造在一个四分之一英里长的隧道中,此前Google利用一些降温设备来为服务器降温这不让人觉得诧异,但是这次Google玩出海水降温的方法却是我们此前闻所未闻的(51CTO推荐阅读:复杂的1秒 图解Google搜索技术)。

将低碳进行到底!谷歌海水降温服务器

首先,Google的芬兰数据中心通过一个20世纪50年代建造的造纸厂从海湾里将海水引流到隧道,然后使用抽水泵将海水打入设立在服务器房间内的海水交换器里,通过海水的循环来为数据中心的服务器设备降温。为了不破坏海洋生物的生存环境,Google还将已被加温的冷却水重新与冷的海水进行混合,以便使排放出去的海水与在进入冷却系统之前的海水温度是一样的。Google此举很好的保护了当地的海洋生态环境,广泛受到当地人的好评。

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奇特海水冷却系统(多图)

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废旧造纸厂

据介绍,虽然该数据中心还正处于建造过程中,但谷歌已经找到了应对海水带来的挑战问题的解决方案。谷歌运营主任Joe Kava表示, “(新型海水冷却系统)该设计需要借助芬兰湾海上的活水,”

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谷歌哈米纳数据中心内部

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谷歌哈米纳数据中心图解

Kava还顺便提到,这种新型海水冷却系统将对环境的影响降到了最低。“从技术上来说,完全没有必要额外建造这么一栋临时建筑物, 但我们决定就这么做,”

“对于某些规模较小的数据中心运营商/用户来说,(新型海水冷却系统)可能不具有经济效益,但它却有社会效益。它可以提供一个可靠的热源——芬兰海湾每年都会结冻,”Kave说道。

这种新型海水冷却系统一旦完成并投入使用,将有助于数据中心实现更低PUE值。“免费的冷却方案对于我们来说都很重要。设计数据中心的社会,需要结合当地的地理环境和气候特点。在欧洲的三个数据中心我们都采用了完全不同的设计方案。”

另据介绍,谷歌使用了0.25英里长的隧道(1英里=1.609344千米)引用海水,该隧道大小正好可以放入牵引装置,通过该装置将海水引入到废旧造纸厂。

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0.25英里长的隧道

海水引入过来之后,谷歌采用了四重过滤机制,使得整个海水冷却系统更具有可行性。

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海水过滤管道

除了厕所和饮用水,谷歌的哈米纳数据中心采用的都是非饮用水。

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数据中心剖面图1

Google数据中心将沉在水里工作,如果安排得好,一个40兆瓦的数据中心不需要任何房产和物业税,并且也几乎不使用可造成污染的能源.

 

动力方面,波浪能量将形成一个“波浪农场”,为Google的数据中心产生电力,该专利文件中还描述了一个海水冷热交换系统,可以为数据中心作冷却工作.

  

之前,Google曾经递交了有关于集装箱内便携式数据中心的专利,但Sun等公司先人一步推出了现实中的产品,今天,还是集装箱系统,但Google要将它沉入数十米下的水底.

 

 

而水底数据中心也肯定会随之带来各种各样的领海司法管辖权问题.

据悉,Google数据中心采用的新型降温设备不仅可以尽量减少对周边环境的影响,而且还可以降低Google的运营费用。此前,Google数据中心在设备冷却方面的能源消耗是其最大的一笔费用开支。

 

面对Google一系列的环保举动,我们不得不对其表示敬意。作为一名积极履行环保义务的标兵,Google为其他的IT厂商树立了一座标杆,那就是:环保低碳,人人有责。

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Google数据中心分布图

Google 搜索速度为什么能这么快?这主要因为Google在全球分布着众多的数据中心。根据现有信息,如果包括在建的数据中心,Google共有36个数据中心。 其中美国有19个、欧洲12个、俄罗斯1个、南美1个和亚洲3个(北京-Google.cn、香港-Google.com.hk和东京各1个)。不 过,Google也并非完全独享这些数据中心,他们也向其他公司出租空间。

图1:Google数据中心-全球

图 2:Google数据中心-北美

图3:Google数据中心-欧洲

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Google的第一个“数据中心”

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图4:Google的第一个“数据中心”

Google的首个“数据中心”是在佩恩的宿舍楼。一句话概括:麻雀虽小,五脏俱全。详细配置请看《此一时彼一时 看看成名前的Google机房》。#p#

Google服务器

大部分公司都是向Dell、HP、IBM和SUN厂商直接购买服务器。购买服务器需要一大笔费用,如果 Google的服务器均从其他公司购买,估计Google也无法有今天(推荐阅读:复杂的1秒 图解Google搜索技术)。时至今日,Google的所有服务器均为自己一手打造。Google服务器厚度 3.5寸,2U(两机柜式),它有2个CPU、2个硬盘,采用技嘉主板,有8个内存插槽。Google采用AMD与英特尔的x86处理器。在同样大的空间内,Google的服务器比其他厂商的服务器能容纳更多的CPU。

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图5-1:Google服务器

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图5-2:“世纪互联”机房中谷歌的一组服务器(DELL Precision 390 工作站)

数据中心以集装箱为单位,每个集装箱里面有1160台服务器,每个数据中心有众多集装箱。#p#

数据中心的核心技术

Google一直都钟情于开源软件,也一直支持开源技术 (Google对手之一的Facebook也同样重视开源技术)。Google服务器使用的是Linux操作系统。Google的工程师按照平行计算的要 求对Linux进行了优化。Google开发自有核心软件,开发语言是Java和C++。

Google的三大核心元素:

Google 文件系统(GFS);(GFS负责服务器数据储存工作)

Google大表;Bigtable:是Google一种对于半结构化数据进行 分布存储与访问的接口或服务);由于Google的文件系统异常庞大,以至于甲骨文和IBM公司的商业数据库在方面无用武之地。另外,商业数据库都是按 CPU数量来收费,如果Google使用商业数据库,可想而知,这是一笔天文数字。所以,Google量体裁衣地设计了符合自身的大表。

Mapreduce 算法;它是Google开发的C++编程工具,用于大于1TB数据的大规模数据集并行运算。MapReduce能够找出一个词语在Google搜索目录中 出现的次数;一系列网页中特定词语出现的频率;链接到某个特定网站的所有网站数量等。

虽然Google依靠许多开源项目实现了企业的腾飞,但Google始终对这三大核心元素保密。

数据中心专利

服务器内置电池。 每台服务器都有一颗12伏特电,确保万一主断源断电时还可持续供电。最终目的,节约成本。

可移动的数据中心集装箱。2008年10月获得该项专利,每个集装箱中最多可容纳1160台服务器。#p#

数据中心开销

根据Google的盈利报告,2006年Google在数据中心上的开销是19亿美元,2007年是24 亿,2008年23.6亿,2009年8亿9百万,2010年上半年已开销7亿1千5百万。

图7:Google数据中心“烧钱”曲线图

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数据中心的选址标准

大量的廉价电力;

绿色能源,更注重可再生能源;

靠近河流或湖泊;(设备冷却需要大量水源)

用地广阔;(隐秘性和安全性)

和其他数据中心的距离;(数据中心之间的快速链接)

税收优惠。

图8:Google的服务器(左)Google俄勒冈州Dalles数据中心(中)Google 服务器机柜特写(右)

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Google的特殊数据中心——圣吉兰数据中心

Google在比利时的圣吉兰(Saint Ghislain)数据中心(图3中编号26)根本没有冷却装置,完全依靠纯自然冷却(即:用数据中心外面的新鲜空气来支持冷却系统)。一般来说,绝大部分数据中心都是采用水冷却装置。(这也就是为什么数据中心选址时要考虑水源。)

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图9:Google比利时数据中心

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图10:比利时国王(左五)参观Google比利时数据中心

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Google的Dalles(达尔斯)数据中心

Dalles数据中心(图2中编号8)位于俄勒冈州的波特兰以东约80英里,旁边是哥伦比亚河,河上有座大坝——Dalles大坝,大坝为数据中心提供便 宜的电力。数据中心有2座4层楼高的冷却塔。(注:“Dalles”不是“Dallas”,Dallas达拉斯在德州。)

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图11:Dalles数据中心鸟瞰图

以下这段话来自Nicholasg Carr,他曾经在2009年访问Dalles数据中。蓝色部分是关关的注释。

Dalles数据中心有3个超大机房(在图11中有4个白色建筑,但只有3个是服务器机房),每个机房有45个集装箱,每个集装箱可以放置1160台服务器,故Dalles数据中心可以存放约15万台服务器。#p#

Google的真正位置

Google在其数据中心的位置和数量方面的保密工作做得很好。比如说:如果你反查Google各种爬虫或者是Google各个域名的IP地址,所得结果几乎看起来都是加州山景城的IP地址。因此,想通过反查IP地址,基本无法推断出其数据中心的真正位置和真正数量。

此外,Google通常把其数据中心“伪装”成有限责任公司,表明上看起来和Google毫无瓜葛。比如:北卡罗来纳州Lapis公司和爱荷华州的Tetra公司。

既然Google在其数据中心方面的保密工作做得很出色,所以本文的信息未必是百分百正确。

其他相关旧闻

2008年1月28日有报道称,Google将在TW建立一数据中心。TW经济负责人陈瑞隆已确认此消息,并且表示已在TW西部彰化的彰滨工业区内为 Google预算了一块地。TW还将向 Google提供各种优待,包括土地税折扣、保证电力供应稳定在内。不过至今一直没有听到这个数据中心在台的任何动静。

在陈瑞隆确认消息 后的第二天,马来西亚总理也宣布,Google有意在马来西亚建立数据中心。

另据报道,Google有意在东欧的立陶宛新建数据中心。

另外,Google曾于2007年在南卡罗来纳州的布利西伍德购买466英亩(1英亩约合4000平方米)土地,似乎是打算建立南卡的第二个数据中心。

【编辑推荐】

  1. 复杂的1秒 图解Google搜索技术
  2. 此一时彼一时 看看成名前的Google机房
  3. 走一路拍一路 闲逛Google数据中心(多图)

责任编辑:景琦 来源: 51CTO编译
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