הצצה נדירה: כך עובדת חוות השרתים של מיקרוסופט

ריק באקן שאחראי על מרכזי הנתונים של מיקרוסופט מספק הצצה אל מאחורי הקלעים של ענקיות האינטרנט ■ איך מקררים 300 אלף שרתים, למה כדאי למקם את ארונות השרתים בתוך אוהל, וכמה אנשים צריך כדי לתחזק את מרכז הנתונים של הדור הבא?

"כאשר התחלנו לעבוד על הדור השלישי של חוות השרתים שלנו ב-2005, הרגשנו טוב מאוד ביחס לאופן שבו הדברים אמורים להיראות. סמנכ"ל הכספים טען שההוצאות לבניית המרכז יסתכמו ביותר ממיליארד דולר, וזה הרבה כסף. ואז הרימה את היד מהנדסת חדשה שהגיעה לחברה וחשבה קצת אחרת לגבי הנושא, ושאלה: 'תגידו, למה בעצם אנחנו בונים את המקרר הענק הזה?'".

מי שתיאר את הסיטואציה הזו הוא ריק באקן (Rick Bakken) ממיקרוסופט, שהשתתף ביום עיון שערכה לאחרונה מיקרוסופט ישראל, בנושא מרכזי הנתונים. באקן, נושא בתואר הלא שגרתי - מנהל האוונגליזם ל-Data Centers. העבודה שלו היא להטיף, כלומר לשכנע, להעביר את סביבת המחשוב הארגונית לתשתיות של מחשוב ענן. רצוי, כמובן, של מיקרוסופט.

ההרצאה של באקן סיפקה הצצה נדירה לדילמות שאיתן מתמודדות חברות העניק שמובילות את עולם האינטרנט, תוך התבססות על מרכזי הנתונים, שם הן אוגרות כמויות עצומות של מידע.

לא קל - ובעיקר לא זול - לאחסן את כל המידע הזה. דוח של בנק ההשקעות Jefferies, שפרסם לאחרונה, מצביע על כך שההוצאות של החברות הגדולות בתחום זינקו יותר מאשר 50% בשנה, בשנים 2011 ו-2012. מי שמובילה את הרשימה הזו היא אפל, שהוציאה כ-9.2 מיליארד דולר בשנה על תשתיות המחשוב והתקשורת. אחריה ניתן למצוא את גוגל עם כ-3.2 מיליארד דולר, אמזון עם כ-3.7 מיליארד דולר ופייסבוק עם כ-1.2 מיליארד דולר.

"אנחנו פשוט ספקים של מיזוג"

מיקרוסופט לכאורה לא שייכת לרשימה הזו, מאחר שהיא נחשבת לחברת תוכנה. אבל רק לכאורה. מאז סוף שנות ה-80, אז הוקם מרכז הנתונים הראשון של החברה, הוציאה מיקרוסופט סכום כולל של כ-15 מיליארד דולר על הצטיידות בתחום. מיקרוסופט מספקת שרותי מחשוב על פי דרישה - מי שמתחבר לחוות השרתים העצומות שלה יכולה לצרוך דרכן תוכנות ומשאבים נוספים. החברה מספקת כיום יותר מ-200 תוכנות שזמינות אונליין והתשתית שלה אמורה לתמוך בשורה ארוכה של יישומים, לרבות מנוע החיפוש בינג, דואר אלקטרוני (Hotmail ו-Outlook.com), אופיס 365, Azure, ה-Xbox Live ועוד.

מרכז הנתונים המסיבי הראשון של מיקרוסופט החל לפעול בשנת 2006 בוושינגטון. הגודל שלו היה כ-46 אלף מ"ר, שווה ערך ל-5-6 מגרשי כדורגל. כעבור שנתיים בנתה החברה בשיקגו מרכז ענק, שכלל 300 אלף שרתים, בשטח של כ-64 אלף מ"ר. עלות הפרויקט הסתכמה בחצי מיליארד דולר והוא צורך אנרגיה בהיקף של כ-50 מגה וואט - בערך 5% מתפוקת האנרגיה של כור גרעיני.

הנושא המרכזי שבאקן דיבר עליו הוא הסביבה התומכת. מרכזי הנתונים שמיועדים לסביבת המחשוב העסקית, אמורים להיות זמינים ביותר מאשר 99.9% מהזמן. זה נשמע הרבה, אבל בשקלול שנתי מדובר בכתשע שעות שבהן חלק קריטי משירותי המחשוב לא יהיו זמינים. יש ארגונים מסוימים שבהם תרחיש כזה יוביל לקטסטרופה.

מאחר שמדובר בנושא אקוטי, השחקניות בתחום השרתים מתכוננות ומשקיעות תקציב משמעותי במערכות אלטרנטיבות שיאפשרו להתמודד עם נפילת שרתים, הפסקות חשמל, או עומס בלתי צפוי על מערך המחשוב.

המרכזים האמורים מייצרים חום ולכן יש צורך להשקיע משאבים כדי לקרר אותם. מי שיבקר במרכז בשיקגו יגלה שהוא דומה יותר למפעל מסורתי מאשר למתחם ששייך לגוף עסקי מתקדם. בתוך המרחב הזה ניתן למצוא 12 גנרטורים ועשרות גופי קירור ענקיים למים שזורמים מתחת וסביב ארונות השרתים וסופגים את החום שנוצר.

מיקרוסופט החליטה לא לבנות מקרר ענק, אלא לחשוב על פתרון יצירתי. "היו מספר בעיות לגבי מרכז הנתונים שהקמנו בשיקגו", אומר באקן, "הייתה המון עבודה להקים אותו ועלויות אחזקה, שיכולות להגיע ל-60% מתקציב המחשוב. לגבי התשתיות של תחזוקת החשמל, שמאוכסנות בתוך מכולות, זה דבר שהסיכוי להשתמש בו קטן מ-1% על פי גרטנר. כך שהמקום שלו הוא על אוניה ולא בחוות שרתים".

באקן מדבר על התזה שחברות האינטרנט הגדולות מאמצות כיום, כדי להתמודד עם החום שנפלט מהשרתים. "בואו נודה בזה", הוא מצהיר, "ב-IT המסורתי אנחנו פשוט ספקים של מיזוג. 25% מההוצאות השוטפות שלנו הן על דלק מבוסס פחמן שאמור להביא את האוויר והמים לטמפרטורה המתאימה, כך שיקררו את המערכות. אם נחשוב אחרת על חימום, קודם כל נוציא את המאווררים מהשרתים. הם מפזרים את האוויר ועדיין אחראיים לכ-25% מהחום שנוצר במרכזי הנתונים".

חברות האינטרנט החלו לאמץ בשנות ה-2000 פרמטר ששמו PUE, אשר מעניק אומדן לגבי מידת היעילות האנרגטית. היעד הנכסף הוא 1 - מצב שבו כל הזרם נצרך על ידי משאבי המחשוב עצמם. ברוב מרכזי הנתונים בעולם, עשרות אחוזים מכלל האנרגיה מופנים לטובת המערכות התומכות. גוגל ופייסבוק, מצהירות על 6%-7%, במיקרוסופט, מדובר ב-15-20%, ירידה ניכרת ביחס לדור הקודם שמאפשרת חיסכון משמעותי.

למדו לפתוח את החלון

את הגישה החדשה אימצה החברה לאחר שהקימה מתקן בדבלין שבאירלנד בשנת 2009. "יצאנו החוצה, ומי שניהל את הצוות הטכני אמר לי 'הטמפרטורה כאן היא 67 מעלות פרנהייט (19 מעלות צלסיוס - ש.ש), שאלתי למה זה מעניין אותי? והוא הזכיר שזו טמפרטורת המים שאנחנו מספקים במעגל המים המלאכותי בתוך המתקן. כתוצאה, היום אנחנו מקררים את המתקן באמצעות האוויר מבחוץ". במילים אחרות, החברה שהביאה לעולם את ווינדוס הבינה שהיא יכולה לקרר את השרתים שלה פשוט על ידי פתיחת חלון.

כחלק מההתנסות בשינוי הפרדיגמה, הציבה החברה מספר ארונות שרתים בתוך אוהלים בחצר של אחד המרכזים, המהלך הוביל לחיסכון ולשינוי גישה. "התשתיות של הדורות הקודמים כבר לא קיימות", משוכנע באקן, "מה שצריך מבחינת התשתית זה כבלי חשמל וסיבים אופטיים לתקשורת. אנחנו משתמשים במים לצינון רק כאשר הטמפרטורה עולה מעל ל-30 מעלות. אנשים לא מסתובבים במרכז הזה, כי יש שליטה וניהול להכול".

הדור החדש של מרכזי הנתונים בנוי מיחידות מודולריות שמונחות זו על זו. כאשר יש פגיעה בחלק מהשרתים, המידע מועבר באופן אוטומטי ליחידה אחרת או למרכז אחר, שנמצא בכלל במדינה אחרת.

בהתאם לתפיסה הזו, באקו מבהיר שהדור הבא של טכנולוגיית מרכזי הנתונים יתבסס הרבה יותר על יכולות הפצה מהירה של מידע ופחות על עיבוד. "נמקם את השרתים במקום שבו החשמל מופק, נמיר את הנתונים לאור בשלב מוקדם בתהליך ונשגר אותם למשתמשי הקצה באמצעות תקשורת אופטית. אם ניישם את זה יהיו לנו מתקנים אחרים לגמרי מאשר המבנים הענקיים שהשתמשנו בהם עד כה. זה חלק מהמו"פ שאנחנו עושים בתחום".

"גם עבור אנשי ה-IT הענן הוא הזדמנות ולא איום"

אחד הפאנלים ביום עיון של מיקרוסופט ישראל, שנערך בשיתוף "גלובס", עסק בהשפעה של מרכזי הנתונים המודרניים על סביבת המחשוב, בדגש על הזווית הארגונית-תפעולית. עד לפני מספר שנים היה ברור כי מערכות המחשוב יושבות בארגון, ומחלקת המחשוב הארגוני אחראית עליהן. כיום, כאשר תשתיות המחשוב והגישה למידע ויישומים דורשת פחות מעורבות של אנשי מחלקות ה-IT, צצים גם סימני שאלה לגבי הפרדיגמה הזו.

אחד המשתתפים בפאנל, יוסי שנק, הוא מנהל מערכות המידע של חברת החשמל. לדבריו, ההשקעה ביצירת סביבת מחשוב חדשה שווה את המאמץ. "האם זה שווה את ההשקעה? בטוח שכן", הוא קובע, "מצד שני, אני בטוח שניתן לטייב את יחסי העלות/תועלת. בפרספקטיבה שלי, השינוי בחדרי המחשוב הארגוניים יכול לספק תועלת אדירה. בארגון שלנו, רק עלות הדלק זה מיליארד ומשהו שקל בחודש. לכל התייעלות הכי קטנה יש משמעות".

עולם המחשוב המתחדש מאפשר למיקרוסופט לספק לארגונים תוכנות ארגוניות שמקבלות תמיכה מרחוק. "אני מרגיש שיש כאן הזדמנות גדולה", מתאר עופר רחום, מנהל התחום הארגוני במיקרוסופט ישראל, "אנחנו יכולים למנף את יכולות המחשוב שהן זמינות ויציבות, כדי לספק לארגונים חדשנות באופן העבודה. זה נושא שמובל לא רק על ידי אנשי ה-IT אלא גם באמצעות מחלקות אחרות שצורכות את השירותים האלה".

אמיר חונגה, מנהל תחום חדשנות בנס טכנולוגיות, שהיה עד לאחרונה מנהל מערכות המידע בחברה, מעריך כי החדשנות בתחום התשתית מספקת הזדמנות לאנשי מערכות המידע. "מנהלי התשתית יכולים היום, במקום להתעסק עם המיכון בחדרי השרתים הקפואים, לתת לאחרים (ספקי ענן המחשוב - ש.ש) להתעסק עם הברזלים", הוא משוכנע, ומדגים מהניסיון שלו: "כמנמ"ר נס החלטתי להעביר עשרת אלפי תיבות דואר מ-14 שרתים לאופיס 365 של מיקרוסופט. התגובות היו מעורבות, אבל בסופו של דבר, במשך שנה לא היו תקלות, אני לא מתעסק עם גיבוי ושחזור ורמת האבטחה עלתה".

"יותר יכולות"

בפאנל השתתף גם בני שניידר, מייסד ונשיא חברת הסטארט-אפ ראבלו, שמפתחת פתרון להרצה של יישומים בסביבות מחשוב שונות, בתוך הארגון ומחוצה לו. "אנחנו אומרים לאנשי ה-IT בארגונים שהמעבר לענן הוא לא איום אלא הזדמנות", אומר שניידר, שהחברה שלו מנסה לשכנע אנשי מחשוב ששימוש בפתרון שלה יסייע לקדם אותם, "באמצעות הפתרון שלנו, אתם יכולים להיעזר בידע שלכם גם בחוות השרתים שמחוץ לחברה".

- עד כמה השינוי בעולם המחשוב קריטי מבחינת יחסי הכוחות בתוך הארגון?

שנק: "בהיסטוריה, בכל פעם שהיה שינוי טכנולוגי מכונן, המשתמשים בארגון קיבלו יותר יכולות, כמו במקרה של הלוטוס או האקסל, אבל זה הביא לאנדרלמוסיה לא קטנה בניהול ה-IT. אבל אז, גופי ה-IT התחילו לעשות סדר בחזרה. גם הפעם אנחנו הולכים לעולם מבוזר ולא נשלט, וזה חייב להיות תהליך. אני מקווה שנלמד לתת את החופש בארגון להתפתחויות הטכנולוגיות, אבל לעשות את זה בצורה מושכלת ומבוגרת. זה האתגר שיש לנו כאן".

חוות השרתים של מיקרוסופט / צילום: יחצ
 חוות השרתים של מיקרוסופט / צילום: יחצ

צרו איתנו קשר *5988