伺服器上裝電池、使用技嘉主機板、資料中心以貨櫃為單位,每箱裡面有1160台伺服器...在不景氣當道的年代,Google要分享自家資料中心的省錢方式。

Google首次展示自家的伺服器設計

Google對於自家電腦運算一向口風很緊,但週三則首度在一場會議中做了展示,談論有關資料中心用電效率的議題。

大部分企業都會跟諸如Dell、HP、IBM或昇陽購買伺服器。不過Google所擁有的數十萬台伺服器都是自己設計打造來的,該公司認為這是公司的核心技術之一。參與過許多Google伺服器設計的Ben Jai(翟本喬,可參考數位時代這篇)則在眾人面前展示一款現代的Google伺服器。

Google 伺服器設計師Ben Jai(翟本喬)

Google的最大驚奇:每台伺服器都有一顆12伏特電,確保萬一主斷源斷電時還可持續供電。該公司也首度透露,從2005年起,其資料中心加入了標準運輸貨櫃,每個都有1160台伺服器,耗電量可達250 千瓦特(kilowatts)。

聽起來似乎很技術怪胎的作法(geeky),不過對於現場許多以經營資料中心(動輒好幾千台伺服器)為生的專家而言,大家不僅對於Google這種內建電 池的作法感到新奇,同時也對公司可保密這麼久而嘖嘖稱奇。Jai受訪時表示,Google從2005年就開始採用這種設計,至今已經是第六或第七代設計 了。

「這是我們的曼哈頓計畫。」Jai如此說。

Google對於節電效能方面十分在意,因此現在將自家經驗公開分享。Google營運副總裁Urs Hoelzle表示,由於景氣不佳導致企業預算緊縮、環保意識抬頭、能源價格高漲等因素,現在是應該Google站出來多談一點效率的時機了。

「若大家沒興趣,你談太多也沒有用。」Hoelzle表示,但現在市場態度已經有了轉變。(未完,請繼續閱讀下一頁)

該公司也談到一些資料中心議題,如電力傳送、冷卻、如何確保冷熱空氣不會混在一起。負責資料中心設計與效能評估的Chris Malone表示,Google的資料中心現在的效能已經達到環保局希望採先進技術在2011年才能達成的標準。

「我們的作法現在已經達到2011年的目標了,我們採取最佳作法與一點小創新,這些技術其他人也都拿得到。」Malone表示。


Google伺服器背面

為何要內建電池?

為何這種電池作法很重要呢?答案是金錢。

一般資料中心多倚賴稱為不斷電系統(UPS)的大型中控機種,這基本上算是大電池,會在主電力失效而發電機還來不及啟動時,暫時協助供電。Jai表示,直接把電力內建到伺服器比較便宜,而且成本能直接跟伺服器數量相符合。

「這種作法比使用大型UPS節省得多。」他說,「如此也不會浪費多餘的容量。」

效率也是另一個財務考量因素。大型UPS可達92-95%的效率,這意味著許多電力還是被浪費掉了。但Google採用的內建電池作法卻好很多,Jai表示,「我們測量的結果是效率超過99.9%。」

Google營運副總裁Urs Hoelzle

Google伺服器厚度3.5吋,2U(兩機櫃式),它有兩顆處理器、兩顆硬碟,採用技嘉(Gigabyte)主機板有八個記憶體插槽。Google 採AMD與Inte的x86處理器,且Google也在網路設備中採用電池設計,Jai如此表示。

效率很重要的原因不僅是可降低電費,且效率不佳還會製造多餘廢氣,導致需要多花一筆錢來做冷卻。

總成本加加看

Google所掌管的伺服器數量極為龐大,因此這些成本累積起來很可觀。

Jai自己就承受許多壓力,他本表自2003年至2005年間,他是伺服器設計團隊中唯一的的電力工程師,「我有長達2年半的時間每天都工作14個小時,」他說,之後公司才加了人力來分擔他的工作量。

Google對這個內建電池的設計還擁有專利,「但我們很願意把這套技術授權給供應商使用。」Hoelzle表示。(未完,請繼續閱讀最後一頁)

Google對於電力效率的著迷還可從變壓器設計看得出來。變壓器會把AC交流電(牆壁插座)轉換成DC直流電(電池電力),一般變壓器會提供電腦5伏特與12伏特的直流電。Google的設計則只供應12伏特,只有在主機板上做必要的轉換。

Google資料中心效率逐漸提升

這會讓每塊主機板成本增加1-2美元,但卻很值得,因為如此供電不僅較便宜,且供電也可比較接近峰值容量,效率會更好。Google甚至還會注意以12伏特經由銅線導電會比5伏特來得有效率。

攝自Google在現場播放的資料中心貨櫃影片。跟一般資料中心一樣,Google的貨櫃也有把地板提高。

貨櫃伺服器

一般人一次只會買一台電腦,但Google所思考的單位卻很不同。Jimmy Clidaras透露,該公司的資料中心核心是由標準1AAA貨櫃組成,每個貨櫃裡有1160台伺服器,每座資料中心都有好幾個貨櫃。

這種模組化資料中心並非Google獨家。包括昇陽Rackable Systems都有銷售這種產品,但Google是從2005年就開始採用。

Google一開始實驗也沒那麼順利,Clidaras表示,第一次還發生找來的吊車不夠大,吊不起一台貨櫃。

整體而言,Google的作法與選擇都是經過成本(含軟、硬體與設備)精算的考量。

「從一開始,我們就很重視每個搜尋的成本,」Hoelzle表示,「這也是被逼出來的,畢竟每個搜尋的營收實在很低。」

他表示,當時只買得起主流x86處理器的伺服器。「10年前,那時要提供免費搜尋就只能找很便宜的硬體,你買不起大型主機,因為那就完全沒有獲利空間了。」他說。

Google模組化資料中心圖解

(全文完 / 陳奭璁譯)

文章出處來自"科技瘋"


 

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