去年9月的一个周末,艾克飓风席卷了美国休斯顿市,位于闹市区一座玻璃大厦14层的美国大陆航空飞行运营中心突然间因为断电而陷于黑暗之中。但是,大陆航空各航线的领航员和各飞行班组却依然照常井井有条地工作着。
这是为什么呢?因为在这同一时刻,在休斯顿市北郊42英里,地下60英尺深的地方,有一个冷战时期构建的坚固的地下堡垒,这是当年的一个多少有些妄想狂的石油大亨为了躲避所谓核屠杀而建造的,如今它成了大陆航空的备用数据中心所在地。在飓风来袭期间——也就是从周五早晨一直到周六晚间,当飓风以每小时125英里的时速飞沙走石,卷过地堡之上时,大陆航空在休斯顿市的运转仍在继续,该航空公司近90%的国际航班仍在按部就班地起飞、降落。
把备用的数据中心建在一个地下掩体中,这似乎有些夸张,即便是在飓风多发地带也不至于如此。但是这一设施却很好地满足了大陆航空的所有需求(包括成本要求),大陆航空的技术主管John Stelly说。这个地下堡垒有33000平方英尺可码放数据中心机架的空间,配有完善的空调系统、冗余网络和冗余电源、UPS系统和备用的发电设备。
大陆航空租用了2000平方英尺的地下空间和12500平方英尺的地面办公空间,地面建筑物非常坚固,连窗户都是3英寸厚的防弹玻璃建造的。大陆航空所有的运营管理人员都可以在此处办公。
还是在卡特里娜飓风过后,大陆航空就开始寻找一个备用数据中心,准备在飓风袭击期间启用。而这个由蒙哥马利威斯特兰地产公司经营的地堡“距离市中心即足够远,又能驱车很快到达,”Stelly说。不过Stelly也承认,这个可防核爆的地堡用作大陆航空的备用数据中心绝对是大材小用了,而足足四英尺厚的墙壁和安全级别很高的入口也显得有些防护过度了。
不过,威斯特兰地堡的连接性也是一个优势。地堡的网络连接和电力供应都不是从休斯顿市拉过来的,所以其价格与地面上同一位置的场所相比,颇具竞争力。
“入地”热升温
由于数据中心外包热重新燃起,而具有高可用性的数据中心空间又很短缺,所以像蒙哥马利威斯特兰这样的地产公司就看中了这一商机,抢购并重新装修了不少被废弃的矿洞和军事掩体,希望能将它们兑现成现金。
例如,自2007年以来,洞穴科技公司就在经营一座离地面125英尺、由废弃的石灰岩矿洞改造而成的数据中心。这座矿洞距离堪萨斯城15分钟车程,地下面积约有300万平方英尺。和其他的矿洞不同的是,洞穴公司的这个矿洞是按照可重复使用的概念设计的,所以其地下空间也不像其他的地下设施那样不够规整。洞穴公司的总裁John Clune说,这里的电力成本也很低,每度电只须3.5美分,显然要比那些处于城区的数据中心的运营成本低了很多。
在英国丹佛附近也有这样一处设施,或者叫“地堡”,距离地面100英尺,地下可用面积达5万平方英尺,原先是英国皇家空军的基地,1990年代退役,如今被改造成了提供托管服务的地下数据中心。“人们总以为这个数据中心就是一个地洞。其实不然。它是一个非常漂亮的数据中心,”地堡的经营主管Paul Lightfoot说。而使用他们的托管服务的客户既有运行关键任务Web应用的企业,也有运营网上交易系统的财务公司。“我们的业务从租赁基本的地板空间到完善的系统维护服务,应有尽有,”他说。
铁山公司是美国最古老、也是最有名的地下存储和数据中心空间供应商。它的地下仓库Underground所存放的东西从备份磁带到老旧的电影胶片等什么都有,这个地下仓库原先是宾夕法尼亚乡间的一个石灰岩矿洞,当铁山公司看到自己传统的纸质存放业务日益萎缩,而电子存储和数据中心空间租赁业务越来越好时,就将其修建成了现在的用途。“这是我们的业务中增长最快的一块,”公司总裁Charles Doughty说。除了出租机架空间以外,该公司还可提供数据中心的设计、托管和管理服务。
虽然对地下数据中心感兴趣的企业在逐渐增多,但是真正租用地下数据中心的客户数量仍然不大。铁山公司的地下设施中一共只启用了5个数据中心,但总的使用面积只有6万平方英尺,而未开发利用的地下面积还有145英亩,空间可谓富富有余。
地下数据中心设施一般分为两类:一类是被废弃的矿洞,比如铁山的矿洞;另一类是退役的军用地堡,如InfoBunker(这是美国衣阿华州得梅因市郊的一个地下设施)。InfoBunker出租地下数据中心空间给本地的电话公司以及政府情报部门,InfoBunker的副总裁Jeff Daniels说。
美国国家档案局从洞穴公司租用了大约100万平方英尺的地下空间,在地下还设置了自己的大堂和办公空间。
而从市场需求来看,极端天气事件增多、9/11之后对安全性的高度担忧,以及法规遵从所提出的更高级别的安全要求因素,都让这些地下空间对一些企业有了更大的吸引力。地下设施所提供的安全和结构方面的保护显然可以免去灾后重建的巨额成本。
与此同时,经济衰退和金融危机也使得融资兴建新的数据中心变得有些困难,所以有些企业便开始接受了利用托管空间来存放关键任务数据中心运营的想法。“我从未见过对计算机空间的需求是如此强烈,而另一方面,这种空间的供应又是如此匮乏,”惠普Critical Facilities部门副总裁兼总经理Peter Gross说。
Westec智能监控公司的CTO Jon Bolen说,公用空间托管没什么问题。这家在衣阿华州得梅因市从事智能监控服务的公司,其客户有麦当劳、Zales等,该公司最近为了给自己的数据中心找一个家,在全美进行了一次全面搜索。而在寻找期间,Bolen发现,能用作企业级数据中心高端基础设施的空间普遍短缺。
这种空间的短缺显然也为地下设施吸引大型数据中心客户打开了方便之门。洞穴公司称,它正在和财富500强中正在寻找3万到10万平方英尺空间的企业进行洽谈。但是,地下空间最多的客户还是一些不需要太大空间的小企业,比较典型的例子是一家医院,它只需租用1500平方英尺的空间。
或许有人认为,企业要为这样的地下堡垒支付更高的费用,毕竟建造这样坚固的结构是需要花大价钱的,而且还需要兴建专门的通风系统。不过已经租用了这些地下空间的企业称,事实上,地下设施与地面设施相比,在TCO上具有更强的竞争力。因为这些地下设施都是在政府部门或者矿洞的已有空间基础上改造而成的,大笔的建造成本前人已经支出过了,而且地下设施现在的运营商也说,他们也没必要把最初的结构改造成本转嫁给企业,所以其价格还是很有竞争力的。
须三思而行
但是专家们指出,在决定转入地下之前,企业的IT经理们还是需要仔细地确认地下设施可能存在的各种局限性。就连天花板的高度是否够高这样简单的问题都可能成为日后的麻烦。大陆航空在威斯特兰地堡的数据中心的层高是10英尺,摆放了全高的机架后,顶部就只剩下18英寸的间隙,颇显局促。“所以我们不得不在设计上想办法,可以让我们既能使用全高机架,又能保障充足的通风空间,”Stelly说。
另一个问题是,虽然计算机系统在地下掩体中可以受到很好的保护,但是一些在灾难中所必需的关键性的基础设施,比如发电机、燃料箱和空气冷却塔等却只能放在地面上。这就成了问题,因为一旦像龙卷风之类的灾难来临,你还不得不担心这些设施会不会受损,Westec的Bolen说。
Bolen描述了一家地下设施厂商的宣传,该厂商称他们的坚固设施可以承受F3级龙卷风(风速每小时158到206英里)的直接冲击。可是空调冷却塔和发电机是在地堡之外的。“一旦F3级龙卷风来袭,这些发电机和通风空调设备都会随风而逝,”他说。
Bolen说,Westec最终还是租下了InfoBunker的空间。这个冷战时期的指挥地堡有65000平方英尺的空间,可经受20兆吨的核爆,而且所有的基础设施,包括发电机、燃料和冷却设备等,都在50英尺的地下。
再有一个问题是,这些地下设施一般都在乡间,地处偏远。由于距离企业的主数据中心比较远,所以要想在灾难期间为工作人员寻找住的地方一般也比较困难。比如大陆航空在艾克飓风袭击期间,就不得不为其100多员工寻找办公和居住的地方。幸运的是,蒙哥马利威斯特兰还拥有坚固的地上办公空间以及居住空间。
地下设施的优点当然还有不少。例如石灰岩矿洞地板的承重可以说是无限的,而且石灰岩墙壁即可保持12°恒温,又能很好地吸收数据中心设备所排放的热气。Doughty说,石灰岩墙壁可吸收1.5BTU(英国热量单位)每小时每平方英尺。
考虑能源效率
转入地下后的绿色效应是吸引万豪酒店的一个重要因素。万豪希望把它外包的离线灾备服务转移到自己管理的在线灾备数据中心中。酒店管理层要求有一个坚固、安全的场所,地点又能在距离万豪总部一日车程的范围之内,并且希望该数据中心能够遵循公司一贯予以实践的环境友好行为,万豪企业运营副总裁Dan Blanchard说。
去年,这家殷勤好客的酒店在铁山公司的Underground里建成了一个9000平方英尺的远程备份数据中心。Blanchard说,虽然这个数据中心的安全级别极高,甚至配有武装警卫,超出了他的预期,但是改建一个旧矿洞而不是兴建一个新的地面建筑的想法对于万豪来说还是更有吸引力。“利用一个矿洞下的空间,不用花费很多就可将其改建成数据中心,这正是循环再利用的定义。”
能源效率也是吸引万豪做出这一决定的一个重要因素,Blanchard说。虽然万豪数据中心还是采用传统的冷却系统作为主冷却系统,但是其备用系统却是一套无需冷却设备的原型系统。该原型系统由铁山公司设计,采用空气对空气的热交换,可以从Underground尚未开发利用的1000英亩矿洞中抽取12°的恒温冷空气。“这种精确恒温的冷气要比机械制冷的效果还要好,”Doughty说。铁山公司还在试验另一套系统,可从矿洞内的一个地下湖中抽取冷却水。
被废弃的矿洞在人们的想象中一般都会有潮湿的墙壁和滴答滴答滴水的洞顶——但是在地下数据中心却不是这般景象。“他们一般都有各种水泵和大量的防护设备,”惠普的Gross说,而且所有的地下设施提供商都声称,防潮根本不成问题。Doughty说,Underground就是天然干燥的,这一是因为其位置,一是因为矿洞上方覆盖的是石灰岩层。
地下的空气质量也非常好,他说。铁山公司Underground的空气相当清新,也不会凝成水珠。“只要稍有些热量,温度就会升至露点以上,”这种空气对于冷却来说是非常不错的选择,他说。
Blanchard说,新改建的数据恢复与开发中心可在紧急状况下用来做软件开发,能源成本仅及原来开发中心的一半。当然,这其中有一部分也是因为宾夕法尼亚州的电力成本相对偏低(每度5.5美分)所致。在能源方面的其他省钱源头还包括设计的效率和地下环境的本身特征。
不过惠普的Gross提醒说,由地下环境而获得的冷却效率可能意义并不大。因为今天设计良好的数据中心都能采用新的能效设备在较高的运营温度下把能耗降低一半,通过优化的气流设计可将高达30°的热空气抽走,始终保持温度不会超出运营温度的限制。再有,选择一个较寒冷的地方,采用水冷或者风冷也能达到节能的效果。
在Gross看来,安全性是选择地下设施作为主数据中心或者备用数据中心的主要好处。但是对于他的大多数客户来说,紧急情况下员工能否及时到达备用数据中心、连接性是否良好、能否找到能够满足预算限制的场所才是需要优先考虑的。而在这些方面,地下设施一般都无法与地面设施相比,所以他的客户很少会考虑地下设施,他说。
在英国丹佛的地堡,不光是物理结构修建的十分坚固,就连地堡所用的输电线路都是坚不可摧的。
当然,大陆航空和万豪还只是极少数使用地下设施的企业。Gartner分析师Rakesh Kumar称,到目前为止他还不知道有任何一家Gartner的客户租用了地下空间的。他认为,这类场所的主要好处是它们的高可用性,因为它们通常都是军队专用的。这对于某些政府部门的数据中心来讲很重要。“然而对于大多数商业企业来说,它们不太可能成为一种主要的环境。”他说,IT经理再考虑使用地下数据中心时,还须考虑其扩展能力、能源效率,以及电力如何计费等。
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