就在開啟其位于俄勒岡州(Oregon)的大型超級數據中心的幾周之前,Facebook在網上泄露了整個中心的設計和說明書。這樣,該公司打破了網絡公司一項長期不成文的規定:不與別人分享自己塞滿服務器的數據中心的秘密。
諷刺的是,這些秘密服務器的絕大多數都非常依賴開源免費軟件,例如,Linux操作系統和Apache網絡服務器。Facebook的舉動被稱為開放計算工程(Open Compute Project),旨在對硬件發起一個類似的開源趨勢。
“由于PHP和Apache以及其它免費開源軟件的存在,馬克[扎克伯格](Mark [Zuckerberg])能夠在其宿舍啟動Facebook。”大衛·維克多(David Recordon)說,他負責協調Facebook對開源軟件的利用和貢獻。“我們希望在硬件上鼓勵這樣做,發布更多的關于我們數據中心和服務器的信息,那樣其他人就可以進入并去實際構建它們。”
其它高科技企業的態度是比較一致的,理查德·比安奇尼(Ricardo Bianchini)說,他在羅格斯大學(Rutgers University)研究高效節能計算基礎設施。“特別像谷歌或微軟這樣的公司是不會告訴你關于設計上的任何事情。”他說,更開放的方式可以讓網絡做為一個整體更加高效,“像這樣開放建筑將給研究人員和其他行業內成員帶來很多幫助,這為共享和合作創造了新的機會。”
開放的硬件設計屬于位于俄勒岡州普萊恩維爾(Prineville, Oregon)的一個新數據中心,它將在這個月底啟用。這個14萬7千平方英尺的建筑將會提高Facebook一半的計算能力;這個社交網站已經能每天處理一億張新照片,其超過5億的用戶基礎也在迅速增加。
事實證明這是可能的,一個新網站上公布了包括建筑電氣和制冷系統的詳細規格書以及內部服務器的自定義設計。Facebook讓“開放”不再是開放代碼,因為其設計不從屬于一個實際的開源合法許可,而這種開源是任何人都可以修改并共享其修改的。
這個計劃透露了Facebook想創建一個歷史上最高效節能的數據中心的工作成果。不像別的數據中心,Facebook的新大樓沒有使用冷卻裝置來冷卻服務器的溫度。外面的空氣流經被水浸濕的泡沫板,通過蒸發來降溫。大樓的朝向經過精心設計,可以防止冬天和夏天的風直接吹進大樓內部。
Facebook的工程師也創造了一個全新的電氣設計,可以降低電從輸電網經變壓器到服務器內部的電壓。大多數數據中心使用變壓器把最近的變電站的480伏電壓降到208伏,但是Facebook的設計跳過了這步。“我們把480伏電壓直接送至服務器。”Facebook數據中心主任杰·帕克(Jay Park)說,“這減少了變電站對能源的消耗。”
為了使這個變成現實,帕克及其同事創造了一種新型服務器電源,只需277伏電壓,而且無需變壓器就可以從將此電壓從408伏電壓中分離出來。408伏電壓使用我們所熟知的“三相電源”傳輸:三根電線傳輸三股具有相位差的交流電。分離其中一根電線就能提取一個277伏的電壓供給。
帕克及其同事也提出了一種備用電池的新設計,可以在停電以后備用發電器啟用之前為服務器供電,這個時間大概是90秒。他們沒有采取把大型電池放在專用房間的方法,而是把許多機柜大小的電池組分散在服務器中。由于電池與周邊計算機共享電氣連接,這樣就更節能,省去了大型房間對專用連接線和變壓器的需求。帕克計算得出他新的電氣設計只浪費了7%的供電,而傳統方法大概浪費23%。
根據數據中心效率的標準度量,也就是電源利用率(power usage efficiency,PUE)得分,Facebook開創了最節能的數據中心。用建筑的總功率除以計算機消耗的功率得到一個PUE,完美的數據中心應該得分為1。“我們的測試顯示普萊恩維爾的PUE得分為1.07。”帕克說。谷歌對數據中心的節能投入了大量資金,宣布2010年最后一季度其PUE平均得分為1.13(冬天的溫度會使數據中心最有效率),最高效的一個得分為1.1。
谷歌和其他公司將從Facebook的設計中得到最佳選擇,但這對Facebook的業務將不構成實際威脅,公司硬件設計部門主任弗蘭克·弗蘭科夫斯科(Frank Frankovsky)說。“Facebook的成功在于其偉大的社交產品,而不是(因為)可以建造低廉的基礎設施。”他說,“我們沒有理由不在這方面幫助別人。”