「翻译」Microsoft 在海底测试一款能快速部署，且能提供多年网络连接的数据中心
你知道微软的海底机房计划吗？
翻译自news.microsoft.com ， 原文链接。
微软正在利用来自潜艇的技术，并与海洋能源领域的先驱者们合作，为其登月计划的第二阶段开发能自给自足的水下数据中心，该数据中心可以向沿海城市提供闪电般迅速的云服务。微软今天宣布，在苏格兰奥克尼群岛(Orkney Islands)附近的海底，一个装载集装箱大小的实验式样机已经开始正常工作。
群岛北部的部署数据中心，是微软在欧洲海洋能源中心项目Natick的一个里程碑,一个多年的研究努力调查生产环境和操作环境可持续方案，以可计量最小单位的数据中心单元打包,快速部署并在海底多年完成操作。（rapidly deployed and left to operate lights out on the seafloor for years.）
“这是一种疯狂的想法，”微软人工智能和研究部门副总裁，Peter Lee说到。“Natick 正努力做到这一点。”
Lee的团队追求微软首席执行官萨蒂亚•纳德拉(Satya Nadella)所称的“relevant moonshots”，这个计划有可能改变微软的核心业务，甚至改变计算机技术行业。Natick 计划是一个开箱即用的方案，以适应人口中心附近的云计算基础设施需求的指数增长。
世界上有一半以上的人口生活在离海岸120英里以内的地方。通过在沿海城市附近的水域中放置这些数据中心，数据将有很短的距离到达沿海社区，从而实现快速流畅的网络冲浪、视频流和游戏体验，以及提供人工智能驱动技术的真实体验所需要的带宽。
“在今天，人工智能的正确落地，是尤其依赖于云的”Lee说。“如果我们能在互联网上与每个人都保持一致，那么这不仅有利于我们所提供的产品，也有利于我们的客户所提供的产品。”
斯宾塞·福尔斯(Spencer Fowers)是微软特殊项目研究小组的高级技术人员，负责为“纳蒂克北岛数据中心”(Project Natick’s Northern Isles datacenter)项目在苏格兰奥克尼群岛(Orkney Islands)海岸部署。数据中心被固定在位于海底的一个填满压载水（ ballast-filled ）的三角形基座上。图片来自 Scott Eklund/Red Box Pictures.
从法国到苏格兰
Natick 工程的长达40英尺的北岛（Northern Isles)数据中心装载了12个架子，总共包含864台服务器和相关的冷却系统基础设施。数据中心在法国完成组装和测试，然后用平板卡车运到苏格兰，在那里，数据中心被连接到一个填满压载水的三角形基座上，用于部署在海床上。
部署当天，风平浪静，海面被浓雾笼罩。“对我们来说，这是完美的天气，”领导 Natick 团队的Microsoft’s 研究机构特殊项目组， 本卡特勒(Ben Cutler)说到。
数据中心被拖到海上，部分已沉入水中，由绞车和起重机吊在一艘工业双体龙门龙门驳船的浮筒间。在部署地点，一辆遥控操作的车从海底取回一根电缆，其中包含光纤和电力线路，并将电缆带回地面，在那里检查并连接到数据中心，再将数据中心接通电源。
Culter说，随着这些风险操作的顺利完成，大家终于松了一口气。恰在此时，最后的几缕雾也消失了。
那天最复杂的任务是把数据中心一点一点地放下去，把117英尺的电缆接到海底岩石板上。船员们用了10台绞车、一台起重机、一艘龙门驳船和一辆遥控操作的车来护送这些数据中心。
Cutler说:“那天最快乐的时刻是数据中心终于在我们给它精心设计的缓慢的旅程中滑到了水面之下。”一旦数据中心到达海底，铁链就会松开，绞盘电缆也会被拖到水面上，北岛（Northern Isles)的操作系统就会被传送到岸上。
从这次部署中所学到的一切 – 以及接下来一年的操作和最终的恢复（recovery) – 将使研究人员能够根据实际操作水下数据中心的实际情况来衡量他们的预期效果。
微软的Natick团队聚集在一艘驳船上，这艘驳船系在苏格兰奥克尼群岛(Orkney Islands)的一个码头上，准备在海底部署北岛数据中心(Northern Isles datacenter)。从左到右依次是高级研发工程师Mike Shepperd、高级软件工程师Sam Ogden、高级技术人员Spencer Fowers、研究员Eric Peterson和项目经理Ben Cutler。图片来自 Scott Eklund/Red Box Pictures.
可再生能源
北岛（Northern Isles） 是 Natick 项目系列故事中的一个章节，讲述了一个关于研究是否可能使用现有的物流供应链在世界任何地方传输数据及快速部署模块化数据中心（即使是在最恶劣的海域）的故事。
Cutler说:“我们知道，如果我们能在这里放些东西，而且它还能存活下来，那我们便乐意去任何我们想去的地方。”
欧洲海洋能源中心是试验潮汐涡轮机和波浪能转换器的试验场，这些转换器通过海水的流动来发电。那里的潮流在最高强度下速度能达到每小时9英里，海面经常以10英尺高的巨浪翻滚，在暴风雨条件下，海浪甚至会高达60英尺。
在陆上，风力涡轮机从农民的土地上冒出来，太阳能板装饰着数百年历史的房屋的屋顶，足以为岛上1万居民提供100%的可再生能源。来自奥克尼岛电网的电缆向数据中心输送电力，即使满负荷运转，数据中心需要不到四分之一兆瓦的电力。
风车是奥克尼群岛的一部分，可再生能源技术为岛上1万居民提供了所有的电力。奥克尼岛电网(Orkney Island grid)的一根电缆还向部署在海岸边的微软北岛数据中心(Microsoft’s Northern Isles datacenter)供电，在那里，实验性的潮汐涡轮机和波浪能转换器利用海水的流动发电。图片来自 Scott Eklund/Red Box Pictures.
微软云与企业部门云基础设施战略和架构总经理克里斯蒂安•贝拉迪(Christian Belady)表示，与海洋可再生能源合作是朝着实现微软的数据中心愿景迈出的一步。
他指出，能源自给自足的数据中心可以部署在数据管道附近的任何地方，例如，将Azure云服务引入到电力不可靠的地区，同时也消除了在电网故障时对昂贵的备用发电机的需求。
“我们的愿景是能够根据客户的需要在地球上的任何地方迅速部署计算机，”Belady说。他长期以来一直倡导研究数据中心和能源生成的结合，以简化和加速云计算基础设施的构建。
互联网的支柱
数据中心是互联网的支柱，是云计算的物理设施，客户可以节约在安全存储和处理数据、训练机器学习模型和运行AI算法的需求花费。
随着企业越来越多地将网络和计算需求转移到云计算，以及从智能手机到机器人等联网智能设备的激增，整个计算行业对数据中心资源的需求正呈指数级增长。
“当你处在这种指数增长曲线上时，它会告诉你，我们需要建立的数据中心，大部分我们都还没有建立，”Cutler说。他强调，在建设迅速成为21世纪基础设施关键组成部分的东西的竞赛中，我们需要创新。
“水下数据中心”的概念最初出现在微软为ThinkWeek活动准备的白皮书中，该活动鼓励员工分享开箱即用的想法。Lee的团队对此很感兴趣。2014年7月， Natick 项目启动仅12个月后，该团队就在加利福尼亚附近平静的浅水区部署了实验室建造的概念验证原型。
概念验证原型工作了105天。在结果和潜在的行业影响的鼓舞下，Natick 项目团队继续推进，设计、制造和测试部署在苏格兰的全尺寸模块。Cutler 说，最新版本的设计可以在不进行维护的情况下维持5年。
Natick项目的北岛(Northern Isles)数据中心部分淹没在水中，由绞车和起重机支撑在一艘工业双体船式龙门驳船的浮筒间。在部署地点，一根包含光纤和电力线路的电缆连接到微软数据中心，然后数据中心和电缆一点点地下降到海底117英尺。图片来自 Scott Eklund/Red Box Pictures.
数据中心和潜艇的协同效应
Natick 项目第一阶段表明水下数据中心概念是可行的;第2阶段的重点是研究这个概念在逻辑上、环境上和经济上是否实用。
在第2阶段开始时，微软团队知道可伸缩的类似潜艇的数据中心的制造需要外部的专业知识。这就是为什么微软选择与海军团队（Naval Group）合作的原因。海军团队（Naval Group）总部位于法国，拥有400年历史，在工程、制造和维护军用级舰船、潜艇以及海洋能源技术方面具有专业知识。
微软团队向海军团队（Naval Group）提交了水下数据中心的通用规格，并让该公司在苏格兰主导设计和制造。
海军团队（Naval Group）高级副总裁、首席技术官兼创新总监Eric Papin表示:“乍一看，我们认为数据中心和潜艇之间存在很大差距，但实际上它们有很多协同效应。”
他指出，潜艇本质上是大型压力容器，容纳复杂的数据管理和处理基础设施，集成船舶管理和其他系统，对电力、体积、重量、热平衡和冷却等方面的有着严格的要求。
在法国布列斯特的海军基地，工程师们将微软服务器和相关的冷却系统等基础设施放置在 Natick 项目北岛数据中心中。数据中心的尺寸与在轮船、火车和卡车上看到的40英尺长的ISO海运集装箱差不多。照片由Frank Betermin拍摄。
潜艇技术
事实上，海军团队（Naval Group）采用了一种通常用于冷却潜艇到水下数据中心（cooling submarines to the underwater datacenter）的热交换系统。系统将海水直接通过12个服务器机架背后的散热器输送到海洋中。Natick 项目第一阶段的发现表明数据中心的水会迅速混合并在周围的水流中消散。
Spencer Fowers是微软特殊项目研究小组(Microsoft’s special projects research group)的高级技术人员。他提出，一项关键的设计规范是，船本身的尺寸大致相当于一个标准货柜，用于在船上、火车和卡车上运送物资，以优化现有的物流供应链。
一旦数据中心被闩住并且所有的系统离开法国，团队将数据中心装载到一辆18轮卡车的后部，并把它开到奥克尼群岛，包括渡口。在苏格兰，这艘船将会被固定在填满压载水的三角基座上，并被拖到海上，以便从龙门驳船上部署。
“就像任何一辆新车，我们仔细检查，以各种速度发动引擎，以确保这辆车一切正常。”Fowers说，“然后，一旦我们完全准备就绪，我们就会抓住一两个客户，把钥匙交给他们，让他们开始在我们的系统上部署任务。”
Spencer Fowers是微软特殊项目研究小组的高级技术人员，负责为 Natick 北岛(Northern Isles)数据中心项目在苏格兰奥克尼群岛(Orkney Islands)海岸部署做准备。数据中心被固定在位于海底的一个填满压载水的三角形基座上。图片来自 Scott Eklund/Red Box Pictures
应用研究
Natick 项目团队将在接下来的12个月里监控和记录数据中心的性能，密切关注从耗电量、内部湿度、 声音和温度等一切信息。
地球深处的海洋一直都很冷，可以随时免费获得冷却资源，这是搭载在陆地的数据中心的最大成本之一。水下数据中心还可以作为海洋可再生能源(如近海风力发电场或潮汐涡轮机)的锚定租户，让这两个行业同步发展。
目前，Natick 项目是一个应用研究项目，专注于确定在主要人口中心附近离岸运营集装箱数据中心的经济可行性，为日益依赖互联网连接的世界提供云计算。
“当你准备登月时，你可能永远也到不了月球，”Lee说。“如果你能做到这一点，那就太好了，但无论如何，你会都会从中学到很多东西，在这过程中还会有意想不到的收获。”各种情况都在发生。我们正在学习关于磁盘故障，机架设计，冷却系统的机械工程这些东西，这些也会反馈到我们的普通的数据中心那里去。
*Top Image: Project Natick’s Northern Isles datacenter reaches full submersion as it is lowered foot-by-foot 117 feet to the rock slab seafloor off the coast of the Orkney Islands in Scotland. Microsoft’s Project Natick is a years-long research effort to investigate manufacturing and operating environmentally sustainable, prepackaged datacenter units that can be ordered to size, rapidly deployed and left to operate lights out on the seafloor for years. Photo courtesy of Microsoft *
(介于它其实是个视频，我决定不搬运过来了，有兴趣的可以到原文章去看一看。)
相关:
- Check out the Project Natick research page
- Read the Microsoft Green Blog to learn about Microsoft’s environment and sustainability initiatives
- Read about Phase 1 of Project Natick
John Roach writes about Microsoft research and innovation. Follow him on Twitter.