帝国谷歌的心脏

很多人都知道谷歌的多样性 - 搜索引擎和流行的社交网络,以及很多其他有用的和创新的服务。但很少人知道:公司如何能够部署和如此高的性能和容错能力承受呢?如何是一个事实,即提供这样的机会, - 数据中心谷歌,什么是它的特点是什么?只是这在本文中进行讨论。
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事实上,谷歌公司早已不足为奇其增长的强大动力。活跃​​的活动家“绿色能源”,许多专利在各个领域,开放和友好对用户 - 这些都是发生在提到谷歌的许多第一次关联。同样令人印象深刻和数据中心(数据中心或数据中心)公司:这是数据中心网络放置在世界各地,总moschnostyu220万千瓦(去年的)。鉴于投资在数据中心,仅去年一年达2,5十亿美元,很显然,该公司认为重要的战略方向和前途。同时,有一种辩证的矛盾,因为,尽管谷歌公司的宣传,其数据中心是那种知识的秘密,隐藏在七印。该公司认为,该项目的详细信息披露可以用竞争对手,对最先进的解决方案渗透到广大人民群众中的信息,因此只是部分,但即使这些信息是非常有趣的。

让我们先从一个事实,即谷歌本身并不直接参与数据中心的建设。他有一个部门,与开发和维护处理,而该公司与当地集成商做了介绍。不通告建立数据中心的确切金额,但按它们的数量各不相同,从35到全球40个。数据中心的主要集中地占了美国,西欧和东亚。此外,一些位于商业数据中心的租赁物业,具有良好的沟通渠道的设备。已知的是,谷歌中使用的空间,以容纳商业数据中心的Equinix(EQIX)和Savvis公司(SVVS)的设备。谷歌的目标是战略上完全转移到利用自己的数据中心 - 该公司归因于谁信任我们,并不可避免地泄露商业数据中心用户隐私的不断增长的需求。继最新的趋势,在今年夏天就宣布,谷歌将提供租“云”基础设施,第三方公司和开发商一个合适的模型的IaaS服务的计算引擎,这将提供一个固定配置的计算能力与时薪按使用。<溴/ >
数据中心网络的主要功能不是在一个单一的数据中心的可靠性那么多,如在地理聚类。每个数据中心有很多与外界大容量通信链路的和复制其数据到多个其他数据中心,地理上分布于世界各地。因此,即使一个不可抗力如陨石基本上不影响数据的安全性。地理数据中心

第一个公共数据中心位于美国道格拉斯。这种集装箱式数据中心(图1),于2005年启用。相同的数据中心是最公开。实际上它是一种框架结构,它类似于一个飞机库,在其内部布置成两排容器的。在一个系列 - 15的容器布置在一层并在第二 - 30容器布置成两层。这个数据中心是约45,000服务器的谷歌。货柜 - 20英尺的海洋。目前,放入容器45的工作,和IT设备的功率为10兆瓦。每个容器具有其自己的连接到液压回路冷却配电装置 - 它有,除了断路器,和分析仪具有电动消费者群体的电力消耗来计算系数PUE。分别位于泵站,冷水机组,柴油发电机组和变压器的级联。声明PUE等于1.25。冷却系统 - 双,而第二环路与使用冷却塔省煤器,可以显著降低装置的工作时间。其实,这是比开放式冷却塔罢了。水吸收热量从服务器,供给到塔上,顶部的地方喷涂和向下流动。由于水的散热传递到空气中,这是由风扇从外部吹入,水本身被部分汽化。此溶液显著减少了在数据中心的冷却器的时间。有趣的是,最初的水在外部电路中补充使用纯净自来水是适合饮用。在谷歌的迅速意识到水并不一定是那么干净,那么该系统建立了,清洗废水从附近的处理设施和放养的水在外部冷却回路。

每个容器内的机架服务器是建立在共同的“冷”走廊的原则。沿着它是高架地板热交换器和风扇吹冷空气通过格栅的进气口到服务器。从机柜的后部加热空气被取下的活动地板,其穿过一个热交换器并冷却,形成了再循环。集装箱都配有应急照明,EPO按钮,烟雾和温度传感器的消防安全。

图。道格拉斯
(1)集装箱数据中心
有趣的是,谷歌后来获得专利的“容器塔”的理念:集装箱被放置在对方,一方面是组织,以及其他 - 公用事业 - 电力系统,空调和对外沟通渠道的供应(图2)。




图。的冷却空气2在容器
的原理



图。 3.专利“容器塔»

打开一年后,在2006年,The Dalles的(美国),在哥伦比亚河河畔,数据中心已经由三个独立的建筑物,其中(6个400平方米的每个区域。米)两项已竖立在首位(图0.4) - 位于发动机室。靠近这些建筑的房子制冷机组的建筑物。 1700平方米 - 每个建筑的面积。米。此外,系统中有行政大楼(1 800平方米)和一个宿舍的工作人员临时住宿(1 500平方米)。

以前有运作的85兆瓦,将其悬浮铝冶炼产能:此前,该项目是根据代码名称项目02.应当指出的是,不选择是偶然的很到位的数据中心已知的。




图。四,项目建设在达拉斯
数据中心的第一阶段
2007年,谷歌开始打造西南爱荷华州数据中心 - 康瑟尔布拉夫斯,靠近密苏里河。这个概念类似于以前的对象,但也有外部差别:建筑一体化和制冷设备,而不是冷却沿主结构(图5)的两侧放置的塔。




图。 5.在康瑟尔布拉夫斯的数据中心 - 建立数据的典型概念中心谷歌
。 显然,这一概念已被取为最佳实践,因为它可以在以后可以看到。这方面的例子 - 在美国数据中心:

  - 勒努瓦市(北卡罗来纳州)的13万平方米路技术领域。米;内置2007 - 2008年。 (图6);

  - 蒙克斯科纳(SC) - 在2008年开业;它由两座建筑物之间其中保留区域为第三的建设;具有其自身的高压变电站​​;

  - 梅斯县(俄克拉何马州)的建设拖了三年 - 2007年至二零一一年;数据中心的实施分为两个阶段 - 包括每一个建筑面积12万平方米的建设。米;数据中心电源由风力发电厂提供。



图。 6.在勒努瓦市
数据中心
但隐私的首要属于在Saint-Gislene(图7A)的数据中心。建于比利时的2007 - 2008年。该数据中心比康瑟尔布拉夫斯数据中心更大。此外,数据中心值得注意的是,你试试,看看当卫星地图谷歌的事实,而不是你看到一个空白区域在一个开放的领域(图7b)。水gradiren在数据中心使用处理过的废水:缺乏对数据中心向周边城镇的经营造成负面影响谷歌说。对于这个特殊的车站建旁边的一个多级净化和水被供给到车站的技术航道。



图。 7A。在Saint-Gislene地图搜索引擎Bing
数据中心


图。 7B。但在谷歌不存在!

谷歌是在施工过程中指出,水被用于冷却外部循环将在逻辑上是来自于它的天然储存和不采取远离水道。公司出售其在芬兰(哈米纳)获得的未来的数据中心,一个旧造纸厂,这是重建由数据中心(图8)。该项目是18个月内实施。它的实现涉及50家企业,该项目的顺利完成,2010年发生了。同时,这样的规模不是偶然的:确实是开发的冷却方案允许谷歌表示,更多关于他们数据中心的生态。北方气候结合允许提供散热无任何冷却器,只用泵和换热器的食盐水凝固点低。它使用模板的双环“水 - 水”和中冷器。海水抽,它得到的热交换器冷却的数据中心,然后倾入波罗的海海湾。



图。一个老造纸厂哈米纳8重建它变成一个高能效的数据中心
2011年,在都柏林(爱尔兰)的北部建4000平方米的数据中心区。米。要创建已经存在在这里装修的仓库建设一个数据中心。这是最不起眼的建成,作为服务公司在欧洲的部署平台,著名的数据中心。同年开始了数据中心的亚洲网络的发展,三个数据中心应该是在香港,新加坡和台湾地区使用。而今年,谷歌宣布在智利的数据中心建设购买土地。

值得注意的是,在一个新建的数据中心,谷歌台湾已经以不同的方式,决定采取nabolee便宜,夜间用电率的经济优势。在大罐中的水通过冷却冷水机组坦克,冷蓄电池及用于在白天降温。但是,如果有冷却水的相变时,或公司将只专注于与冷冻水坦克 - 它是未知的。也许,进入数据中心投入运营后,谷歌将提供此信息。

有趣的是,极地想法更是雄心勃勃的项目-plavuchy企业数据中心,于2008年获得专利的谷歌。该专利指出,位于浮动船的IT设备,所述冷却是用冷海水,并且电力由浮动发生器产生的,从波浪的运动产生电力。对于试点项目将采用浮式生产发电机Pelamius:40这样的发电机,漂浮在50x70平方米,将允许产生高达30兆瓦的电力,足以运行数据中心

顺便说一句,谷歌将定期公布检测数据中心的PUE能源效率。而且很有意思的测量方法。如果在传统意义上的标准绿色网格数据中心到其IT容量的功耗之比,谷歌测量整个对象的PUE,包括数据中心在办公室不仅寿命支持系统,而且在变电站,电缆的转换损耗,能量消耗。大厦等D - 即,一切是对象的周界内。 PUE是衡量一个为期一年的平均值。截至2012年的平均PUE为所有谷歌的数据中心是1.13。



数据中心的选址
建设的特点
其实,很显然,通过构建如此庞大的数据中心,其位置由谷歌选择不是偶然的。什么是标准主要是考虑到该公司的专家?

1.足够的廉价电力,其供应和清洁的起源的可能性。秉承保护环境的政策,该公司使用可再生能源,为一体的大型数据中心谷歌大约消耗50-60兆瓦 - 足以被整个工厂的唯一客户。此外,可再生能源被允许独立于能源价格。目前有水力和风力涡轮机公园。

的可用于冷却大量的水2.存在。这可以是一个信道或水的自然体。

道路和定居点之间的缓冲地带3.建立守卫边界和维护主体的最大的隐私的存在。同时它要求用于运输到数据中心的正常途径。

4.数据中心的建设,购买的土地面积,应允许其进一步扩大和建设辅助用房或自己的可再生电力。

5.沟通渠道。应该有一些,他们应该受到保护。这一要求已成为在位于俄勒冈州(美国)的数据中心的通信问题,正规渠道的失败后显得尤为重要。空中链路通过沿电源线,绝缘体上当地猎人成为什么目标的射击比赛。因此,在狩猎季节数据中心连接不断断绝和她的恢复花了很长的时间和相当大的力量。最后,我们解决了这个问题,铺平了地下通道。

6.税收优惠政策。逻辑要求,因为采用“绿色技术”是显著比传统的更昂贵。因此,收益减免税的计算应减少对第一阶段已经很高的资金成本。图。 9.模型“斯巴达”服务器的谷歌 - 仅此而已

所有的服务器都安装在40英寸两个窗扇开放式机架被放置在一系列共同的“冷”走廊。有趣的是,数据中心,谷歌并没有使用特殊的结构来限制“冷”的走廊,并采用铰接刚性可移动塑料板条,说这是一种简单而廉价的解决方案来快速安装更多的机柜的现有行,如果有必要,削减现有的薄片在机壳的顶部。

已知的是,在除了硬件,谷歌使用一个文件系统谷歌文件系统(GFS),用于大型数据集。该系统的特点是,它是一个簇:所述信息是在同一时间分成64字节块,并存储在至少三个位置与找到的复制副本的可能性。如果任何系统发生故障时,复制拷贝被自动使用专门的软件模型的MapReduce。该模型本身就意味着rasparallelirovanie操作和同时执行多台计算机上的任务。当这个信息是系统内部的加密。 BigTable的系统采用分布式存储阵列来存储大量的快速访问存储,如网络索引,谷歌地球和谷歌财经信息。作为一个基本的web应用程序中使用谷歌的Web服务器(GWS)和谷歌前端(GFE),使用Apache的一个优化的核心。所有这些系统是专有的,定制的 - 谷歌的事实,私人和定制系统是外部攻击非常稳定和安全漏洞要少得多解释了这个

我拥有了一切。我在后的延误表示歉意,有点困惑:)



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