Sualtı Veri Merkezleri (Underwater Data Centers) ve Edge Bilişim

Sualtı Veri Merkezleri ve Yeşil Bulut Altyapısı

Özellik ne işe yarar?

Dünya genelinde her geçen gün büyüyen yapay zeka modelleri ve bulut servisleri, on binlerce sunucuyu barındıran devasa veri merkezlerine (Data Centers) ihtiyaç duyar. Bu tesislerin en büyük problemi, işlemcilerin yaydığı korkunç ısıyı soğutmak için harcanan elektrik ve milyonlarca galon tatlı sudur. Okyanusun dibine indirilen sualtı veri merkezleri (örneğin Microsoft\’un Project Natick projesi) bu soruna yenilikçi bir çözüm sunar. Su, havadan çok daha iyi bir ısı iletkenidir; sunucular deniz suyunun doğal dondurucu etkisinden yararlanarak sıfır tatlı su tüketimi ve minimum enerji ile pasif olarak soğutulur. Ayrıca dünya nüfusunun yarısından fazlası kıyı bölgelerine 200 kilometreden daha yakın yaşar. Geleneksel kara tabanlı veri merkezleri genellikle şehirlere uzak çöllere veya kırsal bölgelere inşa edilirken, sualtı merkezleri doğrudan büyük metropollerin kıyılarına indirilebilir. Bu durum, finansal ticaret, otonom araçlar ve bulut tabanlı oyunlar (Cloud Gaming) için gerekli olan ağ gecikme süresini (latency) dramatik şekilde düşürerek kenar bilişim (Edge Computing) mimarisini mükemmelleştirir.

Nasıl uygulanır?

Sualtı veri merkezi altyapısını kurmak için standart IT donanımlarını, denizaltı teknolojisiyle birleştirmek gerekir. Sunucular, korozyona ve okyanusun devasa su basıncına dayanıklı çelik silindir tüplerin (kapsüller) içine yerleştirilir. Kapsüllerin içi, donanım oksitlenmesini ve yangın çıkma riskini sıfıra indirmek için kuru nitrojen (azot) gazı ile doldurulur (oksijensiz ortam). Konteyner deniz tabanına indirildikten sonra, kıyı şebekesinden veya doğrudan deniz üstündeki dalga/rüzgar türbinlerinden gelen güç kabloları ve fiber optik veri hatları sualtı bağlantılarıyla (wet-mate connectors) kapsüle kilitlenir. Kapsül mühürlendikten sonra insan müdahalesine kapalıdır (lights-out data center); tüm sunucu yönetimi, yazılım güncellemeleri ve sanal makine (VM) orkestrasyonu kara tesislerinden uzaktan, otonom yönetim yazılımlarıyla (örneğin Kubernetes tabanlı) yürütülür.

İyi sonuç için ipuçları

Beş yıla kadar fiziksel müdahale (bakım) yapılamayacağı için, kullanılacak sunucu raflarının donanımsal arıza oranının çok düşük (yüksek MTBF) olmasına dikkat edilmelidir. Güç kaynağı kesintilerinde suyun altında jeneratör kullanılamayacağı için piller yerine daha güvenilir olan yüksek kapasiteli süper kapasitör blokları tercih edilebilir. Soğutma verimliliğini maksimize etmek için, kapsül içindeki sıcak havayı alüminyum duvarlara üfleyerek okyanusa aktaran özel sıvı veya gaz döngülü iç ısı eşanjörleri tasarlayın.

Dikkat edilmesi gerekenler

Projelerin çevresel etkileri yasal düzenleyiciler (Çevre koruma ajansları) tarafından sıkı denetlenir. Veri merkezinin denize yaydığı cüzi ısı miktarının yerel deniz yaşamını (mercanlar veya balık popülasyonu) etkilemediğini gösteren sensör verilerini ve akustik iz raporlarını sürekli izlemeniz şarttır. Sualtı kapsüllerinin veri güvenliğini sağlamak için kara iletişim fiber hatlarına donanımsal katman şifrelemesi (MACsec) uygulayın. Görsellerde sualtı kabin donanımlarına ve telemetri ekranlarına yer verin.