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2009-08-01 17:51:48
公开分享
Google首次展示自家的服务器设计
Google对于自家电脑计算一向口风很紧，但上个月则首度在一场会议中做了展示，谈论有关数据中心用电效率的议题。
大部分企业都会跟诸如戴尔、惠普、IBM或Sun购买服务器。不过Google所拥有的数十万台服务器都是自己设计打造来的，Google认为这是公司的核心技术之一。参与过许多Google服务器设计的Ben Jai（翟本乔）则在众人面前展示一款现代的Google服务器。
Google服务器设计师Ben Jai（翟本乔）
Google的最大惊奇：每台服务器都有一颗12伏特电，确保万一主断源断电时还可持续供电。Google也首度透露，从2005年起，其数据中心加入了标准运输货柜，每个都有1160台服务器，耗电量可达250 千瓦特（kilowatts）。
听起来似乎很技术怪胎的作法（geeky），不过对于现场许多以经营数据中心（动辄好几千台服务器）为生的专家而言，大家不仅对于Google这种内建电池的作法感到新奇，同时也对公司可保密这么久而啧啧称奇。Jai受访时表示，Google从2005年就开始采用这种设计，至今已经是第六或第七代设计了。
“这是我们的曼哈顿计划。”Jai如此说。
Google对于节电性能方面十分在意，因此现在将自家经验公开分享。Google运营副总裁Urs Hoelzle表示，由于景气不佳导致企业预算紧缩、环保意识抬头、能源价格高涨等因素，现在是应该Google站出来多谈一点效率的时机了。
“若大家没兴趣，你谈太多也没有用。”Hoelzle表示，但现在市场态度已经有了转变。
內建电池有专利
Google也谈到一些数据中心议题，如电力传送、冷却、如何确保冷热空气不会混在一起。负责数据中心设计与性能评估的Chris Malone表示，Google的数据中心现在的性能已经达到环保局希望采先进技术在2011年才能达成的标准。
“我们的作法现在已经达到2011年的目标了，我们采取最佳作法与一点小创新，这些技术其他人也都拿得到。”Malone表示。
Google服务器背面
为何要内建电池？
为何这种电池作法很重要呢？答案是金钱。
一般数据中心多倚赖称为不间断电源系统（UPS）的大型中控机型，这基本上算是大电池，会在主电力失效而发电机还来不及启动时，暂时协助供电。Jai表示，直接把电力内建到服务器比较便宜，而且成本能直接跟服务器数量相符合。
“这种作法比使用大型UPS节省得多。”他说，“如此也不会浪费多余的容量。”
效率也是另一个财务考量因素。大型UPS可达92-95%的效率，这意味着许多电力还是被浪费掉了。但Google采用的内建电池作法却好很多，Jai表示，“我们测量的结果是效率超过99.9%。”
Google运营副总裁Urs Hoelzle
Google服务器厚度3.5寸，2U（两机柜式），它有两颗处理器、两颗硬盘，采用技嘉（Gigabyte）主板有八个内存插槽。Google采用AMD与英特尔的x86处理器，且Google也在网络设备中采用电池设计，Jai如此表示。
效率很重要的原因不仅是可降低电费，且效率不佳还会制造多余废气，导致需要多花一笔钱来做冷却。
总成本加加看
Google所掌管的服务器数量极为庞大，因此这些成本累积起来很可观。
Jai自己就承受许多压力，自2003年至2005年间，他是服务器设计团队中唯一的的电力工程师，“我有长达2年半的时间每天都工作14个小时，”他说，之后公司才加了人力来分担他的工作量。
Google对这个内建电池的设计还拥有专利，“但我们很愿意把这套技术授权给供应商使用。”Hoelzle表示。
货柜数据中心
Google对于电力效率的着迷还可从变压器设计看得出来。变压器会把AC交流电（墙壁插座）转换成DC直流电（电池电力），一般变压器会提供电脑5伏特与12伏特的直流电。Google的设计则只供应12伏特，只有在主板上做必要的转换。
Google数据中心效率逐渐提升
这会让每块主板成本增加1-2美元，但却很值得，因为如此供电不仅较便宜，且供电也可比较接近峰值容量，效率会更好。Google甚至还会注意以12伏特经由铜线导电会比5伏特来得有效率。
摄自Google在现场播放的数据中心货柜视频。跟一般数据中心一样，Google的货柜也有把地板提高。
货柜服务器
一般人一次只会买一台电脑，但Google所思考的单位却很不同。Jimmy Clidaras透露，Google的数据中心核心是由标准1AAA货柜组成，每个货柜里有1160台服务器，每座数据中心都有好几个货柜。
这种模组化数据中心并非Google独家。包括Sun与Rackable Systems都有销售这种产品，但Google是从2005年就开始采用。
Google一开始实验也没那么顺利，Clidaras表示，第一次还发生找来的吊车不够大，吊不起一台货柜。
整体而言，Google的作法与选择都是经过成本（含软、硬件与设备）精算的考量。
“从一开始，我们就很重视每个搜索的成本，”Hoelzle表示，“这也是被逼出来的，毕竟每个搜索的营收实在很低。”
他表示，当时只买得起主流x86处理器的服务器。“10年前，那时要提供免费搜索就只能找很便宜的硬件，你买不起大型主机，因为那就完全没有获利空间了。”他说。
Google模組化数据中心图解
