Kéo "đám mây" xuống đáy biển: Tính toán thông minh, không điên rồ

Nhân loại đặt chân lên mặt trăng năm 1969 (thế kỷ 20); điện toán đám mây trở thành xu hướng phát triển đầu thế kỷ 21 và xây dựng thêm nhiều trung tâm dữ liệu khắp thế giới đang là nhu cầu thực sự hiện tại. Không ngờ lòng đại dương lại trở thành nơi lý tưởng để chứa các trung tâm dữ liệu cho con người.

Microsoft đi tiên phong

Độ mặn của nước biển là một trong những yếu tố ăn mòn mạnh nhất trong tự nhiên. Bất chấp việc này, nhiều nước đang chạy đua để "dìm" các hệ thống máy tính và thiết bị mạng xuống biển trong các dự án lưu trữ dữ liệu cho dịch vụ đám mây Cloud.

Dự án Natick của đại công ty công nghệ Microsoft nuôi dưỡng ý tưởng thực hiện như vậy từ năm 2014.

Trong giai đoạn 1 của dự án, các kỹ sư Microsoft tìm cách đóng gói một trung tâm dữ liệu trong 1 container hoàn toàn kín nước để thử nghiệm. Kết quả cho thấy có thể triển khai an toàn hệ thống này trong lòng biển.

Qua giai đoạn 2, Microsoft tiến hành triển khai. Đầu tiên là sản xuất 1 container như vậy, bên trong là cả hệ thống máy chủ, cho tàu hàng chở container đến địa điểm được chọn: Biển Bắc gần quần đảo Orkney thuộc Scotland.

Trung tâm dữ liệu dưới biển của Microsoft ở Biển Bắc gồm tổng cộng 864 máy chủ và 27,6 petabyte (PB) bộ nhớ; 1 PB là 1 tỷ megabyte (MB). Container cũng đầy nitơ khô bên trong và được dìm xuống vùng biển băng giá này năm 2018.

Thí nghiệm của Microsoft cho thấy trung tâm dưới đáy biển hoạt động với độ tin cậy cao hơn, với tỉ lệ lỗi của máy chủ chỉ dưới 20% so với các trung tâm dữ liệu trên đất liền. Tháng 7/2020, container tại Biển Bắc được Microsoft kéo lên sau 2 năm để kết thúc nhiệm vụ với những kết quả thử nghiệm khá hứa hẹn.

Theo sau Microsoft, nhiều công ty ở các nước khác cũng thử nghiệm làm trung tâm dữ liệu đặt trong container để trong lòng biển. Đến nay, chưa có báo cáo hay bằng chứng cho thấy việc đặt trung tâm dữ liệu dưới biển sẽ gây tác động tiêu cực đáng kể tới môi trường.

Nhiều báo cáo cho thấy phương pháp kéo các cơ sở của đám mây Cloud xuống biển sẽ là tương lai để phát triển lĩnh vực trung tâm dữ liệu toàn cầu.

Nhiều ưu điểm vượt trội

Đầu tiên, việc di chuyển các trung tâm dữ liệu ra biển khiến tin tặc hoặc những kẻ phá hoại khó truy cập hơn. Nó cũng có thể giúp giải quyết các mối lo ngại về "chủ quyền dữ liệu" dễ dàng hơn.

Kế tiếp, việc xây dựng trung tâm dữ liệu dưới nước có chi phí thấp hơn nhưng độ bền của hệ thống cao hơn. Nguyên lý căn bản của phương pháp này là tạo ra một môi trường tương đối ổn định cho hệ thống, nhờ đó các máy chủ có thể hoạt động tốt hơn và tuổi thọ lâu hơn.

Bên cạnh đó, trong các container như vậy không có con người, nghĩa là khả năng người ta đụng chạm vào thiết bị là không có. Vì thế, giảm thiểu các lỗi về dữ liệu.

Môi trường nước lại cung cấp các điều kiện làm mát tuyệt vời cho hệ thống. Các trung tâm dữ liệu trên mặt đất đòi hỏi máy điều hòa nhiệt độ công suất lớn để làm mát nên tiêu tốn khá nhiều điện. Thậm chí hệ thống máy lạnh còn sử dụng lượng điện tương đương với hệ thống các máy chủ. Các thử nghiệm cho "container dữ liệu" dưới biển đã cho thấy chúng tiết kiệm một lượng lớn năng lượng trong khi cả hệ thống bên trong đầy các thiết bị điện tử luôn mát mẻ.

Thêm một thuận lợi từ đại dương nữa là càng xuống sâu, nước biển càng lạnh. Nếu các container hay hệ thống vỏ bọc máy chủ có thể được đưa tới độ sâu 150m, mọi thiết bị bên trong có thể được làm mát tuyệt vời ngay cả ở các vùng biển nhiệt đới.

Khoảng cách từ các trung tâm dữ liệu (tương lai) dưới biển đến người dùng sẽ làm thị trường này mừng khấp khởi.

Người ta ước tính ít nhất 45% dân số thế giới cư trú cách bờ biển khoảng 150 km. Do đó, việc đặt các trung tâm dữ liệu gần bờ biển sẽ tốt hơn rất nhiều so với trên đất liền nhưng cách xa đô thị đông đúc (theo yêu cầu xây dựng).

Khi các trung tâm dữ liệu được đặt ngay ngoài khơi, chúng sẽ ở gần các khu vực có mật độ dân số tương đối cao hơn, làm giảm khoảng cách giữa máy chủ và người dùng, vì vậy đáp ứng nhu cầu sử dụng nhanh hơn nhiều. Nghĩa là các trung tâm dữ liệu dưới biển có thể phục vụ điện toán đám mây với tốc độ nhanh hơn.