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Microsoft: Unterwasser-Rechenzentren sind weniger fehleranfällig und energieeffizienter

Microsoft hat nach einem zweijährigen Test das Konzept eines Unterwasser-Rechenzentrums für tauglich befunden und sieht Potenzial – vor allem für das Edge-Computing.

3 Min.
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Microsoft-Techniker entnehmen Luftproben aus dem Unterwasser-Rechenzentrum. (Foto: Microsoft)

Unterwasser-Rechenzentren sind ein praktikabler Baustein bei der Versorgung von Regionen und Unternehmen mit Data-Center-Leistungen. Sie sind wirtschaftlich und logistisch umsetzbar und schonen die Umwelt durch ihre Energieeffizienz. Das sind die wesentlichen Erkenntnisse des Herstellers zum „Project Natick“.

Rechenzentrum unter dem Meer weniger fehleranfällig

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Nach zwei Jahren im Unterwassereinsatz hat Microsoft ein Rechenzentrum in Containergröße aus dem Meer vor Schottlands Küste geborgen. Die Bergung aus der relativ geringen Tiefe von 36 Metern war bereits zu Beginn des Sommers erfolgt. In der Folgezeit hat der Software-Konzern das unter dem Namen „Project Natick“ versenkte Data-Center analysiert.

Dabei hat die Forscher besonders die Zusammensetzung der Luft in dem umgebauten Schiffscontainer sowie der Zustand der eingebauten Hardware interessiert. Immerhin 864 Server mit 26,7 Petabytes an Datenspeicher hatten in dem ursprünglich für den Transport von Flüssigkeiten vorgesehenen Silocontainer Platz gefunden.

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Das Projekt stand unter der Hypothese, dass ein luftdicht verschlossenes Rechenzentrum auf dem Meeresgrund zuverlässiger zu betreiben sei als eines auf dem Land. Immerhin wäre es so vor Korrosion durch die Einwirkung von Sauerstoff und Feuchtigkeit sowie Temperaturschwankungen geschützt. Ebenso könne es nicht zu Kollateralschäden durch Wartungsarbeiten kommen.

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Tatsächlich sieht sich Microsoft in der getroffenen Annahme bestätigt. So konnte schon während der zweijährigen Projektlaufzeit festgestellt werden, dass das Unterwasser-Rechenzentrum nur ein Achtel der Fehlerhäufigkeit eines Data-Centers an Land aufwies. Das ist besonders für den Unterwasserbetrieb ein wichtiger Wert. Immerhin kann hier kein Techniker schnell eine Komponente austauschen.

Besonders sinnvoll im Edge-Computing

Insgesamt kommt Microsoft zu dem Schluss, das der Unterwasserbetrieb in jeder Hinsicht praktikabel sei. Er sei wirtschaftlich sinnvoll, logistisch durchführbar und unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes günstig, so das Unternehmen in einem Blogbeitrag. Besonders die erforderliche Kühlung der Einheiten sei in den Küstengewässern rund um den Globus fast schon automatisch gewährleistet. Zudem könnte mit der etwa in Untersee-Booten üblichen Wärmetauschertechnik gearbeitet werden.

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Grundsätzlich sieht Microsoft Unterwasser-Rechenzentren als Lösung, die weltweit und für etwa die Hälfte der Weltbevölkerung Cloud-basierte Dienste zur Verfügung stellen könnte. Besonders sinnvoll sei dabei jedoch der Einsatz im Bereich des Edge-Computing.

Der Begriff bezeichnet lokale Rechenzentren am Rande der Cloud, typischerweise in Unternehmen, die deren zeitkritische Rechenaufgaben übernehmen und zudem als eine Art Zwischenspeicher für die Cloud-Sicherung dienen können. Der Bedarf an Edge-Lösungen steigt weltweit rasant.

So sieht das Unterwasser-Rechenzentrum nach zwei Jahren vor der schottischen Küste aus. (Foto: Microsoft)

Unterwasser-Rechenzentrum: Ergebnis eines Brainstormings

Die Idee des Unterwasser-Rechenzentrums war im Rahmen eines unternehmensweiten Gedankenaustausches im Jahr 2014 entstanden. Sie sah vor, küstennahe Orte auf kurzem Wege schnell und energieeffizient mit Cloud-Diensten zu versorgen.

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Schon ein Jahr später hatte Microsoft in einem Kurzversuch im Pazifischen Ozean nachweisen können, dass das Konzept grundsätzlich umgesetzt werden kann. In der folgenden Phase des Projekts sollte der Nachweis erbracht werden, dass Unterwasser-Rechenzentren nicht nur möglich, sondern auch praktikabel und sinnvoll zu betreiben sind. Für Microsoft ist das Projekt mit der nun vorliegenden Analyse abgeschlossen. Die Unterwasser-Lösung soll jetzt in das Portfolio möglicher Szenarien eingegliedert und im Einzelfall jeweils evaluiert werden.

t3n meint:

Neue Ideen müssen natürlich frei gedacht und dann überprüft werden. Insofern ist Microsofts Vorgehen klar zu begrüßen. Die Argumente, die der Hersteller für den Unterwassereinsatz eines Rechenzentrums anführt, sind allerdings nur teilweise nachvollziehbar.

Wenn Microsoft die geringe Fehleranfälligkeit als wesentlichen Vorteil bezeichnet und damit die kontrollierte Umgebung meint, in der stets die gleiche Temperatur und Luftfeuchtigkeit herrscht sowie umherlaufendes Personal keine Kollateralschäden verursachen kann, dann ist das schwerlich ein Vorteil eines Unterwasser-Rechenzentrums. Vielmehr können diese Bedingungen jederzeit auch an Land herbeigeführt werden. Das geschieht am einfachsten, indem die gleiche Containereinheit, die jetzt zwei Jahre im Meer versenkt war, an Land aufgestellt wird. Sogar in konventionellen Rechenzentren können die gewünschten Voraussetzungen baulich geschaffen werden.

Was bleibt, ist möglicherweise der energiesparende Betrieb, weil eine Kühlung in weiten Teilen der Erde schon durch die Wassertemperatur gegeben sein könnte und so keine Klimatisierungslösungen erforderlich würden. Das gilt besonders in den wärmeren Regionen der Erde.

Einen Nachteil jedoch verschweigt der Hersteller gleich ganz. Ich kann mir kaum vorstellen, dass ein Unternehmen sein Edge-Data-Center im Meer versenkt sehen will. Immerhin enthält es die kritischen Unternehmensdaten und ist für den Betrieb essenziell. Gleichzeitig ist es im Meer kaum zu sichern. Steht es aber auf dem Firmengelände von Zaunanlagen geschützt, so dürfte mindestens die gefühlte Sicherheit deutlich höher sein.

(Dieter Petereit)

Passend dazu: Was ist eigentlich Edge Computing?

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Kommentare (5)

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Torsten Kahner

zur t3n-Meinung:

„Cloud“ ist ja auch nur ein Synonym für „der Computer von jemand anderem“.

Es ist für ein Unternehmen vollkommen unerheblich, ob seine Daten auf einem Server im Ausland mit zweifelhaften Zugriff durch dortige LEAs gelagert werden, oder „vor der eigenen Tür“ im Wasser.
Man tauscht die eine Sicherheit gegen eine andere. Was man in dem Zusammenhang dann als „sicher“ bezeichnet ist, ist eine Frage der jeweiligen Aufgabenstellung.

Außerdem kann ich hier mit wesentlich größeren Bandbreiten und geringeren Latenzzeiten auf meine Daten zugreifen, denn ich muss mir das Kabel ja nicht mit anderen Firmen teilen oder über 30 „Hops“ gehen.

Die Unsicherheit beim Online-Speichern der Unternehmensdaten ist aufgrund des inzwischen recht offen übergriffigen Gebarens verschiedener Cloud-Anbieter und Regierungen hoch und der Trend zur On-Premise-Cloud sehr deutlich.

So hat gerade jetzt erst AWS den Zugriff auf seine Cloud-Speicher via NAS von der Nutzung der eigenen App abhängig gemacht.
Auch andere Firmen wie Adobe zeigen, dass sie, ob unter politischen Druck oder nicht, jederzeit in der Lage sind, eigentlich legitime und vor allem zahlende Kunden von den Cloud-Leistungen und damit auch Unternehmensfähigkeit abzuschneiden (z.B. in Venezuela)

Die hier erwähnte Unterwasserlösung ist auf jeden Fall eine Verbesserung des Security-By-Design-Prinzips. Denn für Security-By-Policy gilt:

„Versprechen sind nur für den bindend, der an sie glaubt!“

Dieter Petereit

Den Case habe ich gar nicht aufgemacht. Ich habe die Edge im Wasser mit der Edge auf dem Firmengrundstück verglichen.

Wolfgang Einhorn

Das Einzige, was ich daran gut finde, ist der Wärmeaustausch. Man brächte keine Klimaanlagen in solchen Unterwasser-Rechenzentren. Allerdings wäre ich auch hier vorsichtig. Wenn die Umgebung unter Wasser um 1 oder 2 Grad steigt, wie wirkt sich das auf die Meeresfauna in dem betroffenen Gebiet aus? Ich gehe davon aus, dass man nicht einen, sondern viele Kapseln nebeneinander platzieren will.

Alexander M.

Das Problem der Veränderung der Bodentemperatur sieht man auch heute schon, wenn man die Flüsse rund um Atomkraftwerke analysiert. Dort ist ein erheblicher Temperaturanstieg zu verzeichnen. Gerade in der aktuellen Lage, in der unsere Meere schon massiv mit der Klimaerwärmung zu kämpfen haben, würde ich mir wünschen, dass nicht noch zusätzliche Belastungen (Temperaturanstieg durch Unterwasserrechenzentren) auf die Unterwasserwelt zukommen.

Ein MS Kunde

Leider vergisst Microsoft auch zu sagen, welchen Einfluss die Kühlung auf die Umgebung hat. Denn Server erzeugen Wärme, diese wird an die Umgebung abgegeben, somit erwärmt sich das Wasser und verändert die Vegetation. Ob dies langsamer geschieht, als wenn die gleiche Anzahl an Servern an Land gekühlt werden würde (CO2 verbrauch) kann ich nicht sagen. Wenn aber Pflanzen-und Tierwelt mit anderen Umgebungstemperaturen zu kämpfen haben, haben „WIR“ ein Problem und nicht Microsoft.

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