«Изумрудный остров», как часто называют Ирландию, — удивительный мир зеленых лугов, каменистых «лунных» ландшафтов, глубоких озер, быстрых рек, в последнее время стал лакомым кусочком для многих компаний под строительство ЦОД. Согласно статистике, начиная с 2008 года инвестиции на возведения дата-центров на территории Ирландии составили $4 млрд.



Мировые лидеры такие как Google, Microsoft, Digital Realty и Amazon (AWS) не остались безразличными к изумрудному острову и уже «обзавелись» своими ирландскими гипермаштабными ЦОД. Корпорации возвели свои дата-центры в Дублине. Все это способствовало предоставлению постоянных рабочих мест в Ирландии, притоку в страну дополнительных высококвалифицированных специалистов. В 2009 году Дублин стал первым городом в Европе, где Microsoft разместила свой мега-центр. В октябре компания Google открыла дата-центр в Дублине.

В этой статье хотелось бы немного дополнить предыдущую статью о специализированных ЭВМ военного назначения. Развитие средств обороны начиная с 40 годов двигалось в сторону увеличения точности и дальности поражения, увеличения мощности средств уничтожения, скорости перемещения. Взят курс на автоматизацию операций управления оружием.



Возвращаясь немного назад. До Второй мировой получение данных для стрельбы производилось с использованием механических построителей, дифференциалов, следящих систем и коноидов. Были изобретены приборы управления зенитно-артиллерийским огнем (ПУАЗО), применялись в противосамолетной обороне, приборы управления стрельбой (ПУС) — в корабельной артиллерии, приборы стрельбы торпедами (ТАС) — для бомбомтания. К 50 году были созданы вращающиеся трансформаторы и сельсины, решающие усилители постоянного тока с отрицательной обратной связью. Это помогало решать задачи на определение данных для стрельбы и привело к уменьшению габаритов приборов и значительно сократило трудовые затраты на их изготовление. Такой переход на электромеханические и электронные устройства помог значительно уменьшить затраты на изготовление механических счетно-решающих устройств (ведь точность выдаваемых данных в этих счетно-решающих приборах была напрямую связана с точностью их изготовления).

В середине прошлого века в СССР активно стали развиваться спецкомпьютеры (о некоторых из них). Возникла острая необходимость использования ЭВМ в военном деле, что одновременно сократило бы военные расходы и затраты, при этом увеличило бы точность и дальность поражения, повысило бы мощность средств уничтожения, увеличило бы скорость перемещения, автоматизировало бы операции управления оружием. Исходя из этого, шел поиск эффективных схемотехнических и конструкторских решений, которые бы выполняли поставленные задачи с минимизацией требований к материальным ресурсам. Такие ЭВМ, в отличии от универсальных, требовали высокой надежности при работе в различных механических и климатических условиях, минимизации их обьема, уменьшения потребляемой энергии, а главное огромнейших затрат интеллектуального труда. Внимательное отношение к составу команд при создании программ для решения задач в установленные сроки построения систем — было одним из основных требований.



В США в военных компьютерах использовались схемы универсальных компьютеров, что требовало повышения их скорости, объема памяти и надежности. В нашем отечестве в СЭВМ память для команд и память для чисел были независимы, что увеличивало производительность, исключало случайности, связанные с программами, например — появление вирусов. Спецкомпьютеры соответствовали структуре «Риск».

Середина ХХ столетия, СССР. Основное внимание было уделено созданию универсальных ЭВМ для решения сложных математических вычислительных задач, это были стационарные машины, которые ориентировались на последовательное или пакетное решение задач, вне связи с реальным масштабом времени и динамическим изменением параметров объектов внешней среды. Но уже к концу 50 годов в Министерстве обороны страны возник интерес к применению таких ЭВМ для решения задач обработки информации и управления в военных системах. Но сразу же возникли трудности, связанные с недостатками таких универсальных машин при использовании их в военных системах для решения задач управления в реальном времени. Поэтому начало ускоренными темпами развиваться направление вычислительной техники военного предназначения.



Четко стали различать два класса ЭВМ: стационарные и мобильные. Развитию мобильных типов ЭВМ содействовали разные требования заказчиков, так как планировалось применять их и в сухопутных, и в авиационных, и в морских, и в ракетных, и в других систем в оборонных отраслях промышленности и на предприятиях, цифровая вычислительная техника начала применяться для систем противовоздушной и противоракетной обороны, для контроля космического пространства и управления полетами в авиации и в космосе. Стационарные работали в помещениях, а мобильные, следовательно, должны были быть транспортабельными.

В этой статье речь пойдет о новых планах компаний Amazon, Apple, Google, Switch, Toyota относительно возведения гипермасштабных ЦОД.

Apple. Проект «Гекльберри»

Рино

На восточном склоне гор Сьерра-Невада в районе, известном как Траки-Мидоуз находится самый большой в северной части штата Невада город Рино. Как его еще называют — самый большой маленький город в мире. Именно здесь компания Apple, производитель бытовой электроники, планирует построить еще один кампус серверной фермы. Данный проект будет носить кодовое название проект «Гекльберри».

Рождение первой в мире компьютерной игры. Время — 60 годы (точнее 1962 год), ХХ столетие, место — Массачусетский Технологический Институт. Действующие лица — программисты, которым нужно было как-то коротать незанятое разработками, кодированием (и остальной деятельностью, характерной людям этой профессии) время, а доступ к компьютерам имелся. На одном из майнфрэймов увидела свет игра SpaceWar.



Можно поспорить на счет ее первенства, так как в том же 1952 и 1958 годах были созданы такие игры как Tic-Tac-Toe (крестики-нолики) и что-то на подобии пинг-понга. Первой компьтерной игрой SpaceWar можно назвать из-за того, что она была разработана сугубо для использования на компьютере. Лавры в этом деле предназначены группе программистов, во главе со Стивом Расселом и Мартином Гретцем, которые увлекались научной фантастикой. Была написана несложная программка и уже буквально через короткий промежуток времени на экране появились две ракеты, стреляющие одна в другую. Создание игры заняло около 200 человеко-часов, игра была создана на машине PDP-1. Его процессор выполнял 100 тысяч операций в секунду, оперативная память — 9 килобайт.

Ершов Андрей Петрович программист — пионер, его влияние на развитие советской школы программирования и вычислительной техники нельзя переоценить. Он ввел в научный оборот термин информатика для обозначения науки, связанной со способами обработки, хранения и передачи информации с помощью ЭВМ. Стал первым программистом, избранным в Академию наук по Отделению информатики, вычислительной техники и автоматизации.



Жизненный путь Андрея Петровича начался 9 апреля 1931 года. Ершов родился в Москве, в семье потомственных интеллигентов. Двоюродный прадед Ершова по материнской линии – Федор Иванович Успенский, ординарный академик Российской академии наук, основатель и директор Русского археологического института в Константинополе. Прадед, Алексей Иванович Успенский служил военным врачом на Кавказе и в Закаспийской области и был женат на дворянке Евдокии Васильевне Скрыльник. Дед Андрея Петровича, Константин Николаевич Малинин — выпускник Московского университета, был членом партии большевиков с 1904 год, позже заведовал отделом в Агитпропе ЦК ВКП (б). Мать, Татьяна Константиновна Малинина, окончила Академию коммунистического воспитания им. Н.К. Крупской в Москве. Отец, Петр Николаевич Ершов закончил аспирантуру в Научно-исследовательском институте полупродуктов и красителей (НИОПИК), работал в Москве, Донбассе, затем заведовал отделом Центральной лаборатории на Кемеровском анилинокрасочном заводе.

Телекоммуникационный гигант Vodafone

Не совсем праздничными выдались последнии дни декабря для телекоммуникационного гиганта Vodafone, который расположен недалеко от города Лидс в Йоркшире, на реке Эйр (Англия).

В конце декабря из-за постоянных ливней Великобританию накрыло наводнение в ряде районов Ланкашира и Йоркшира, в Манчестере и Лидсе реки вышли из берегов. Метеослужбами было выдано более чем 300 предупреждений о наводнениях в Англии, Шотландии и Уэльсе. Многие подстанции были выведены из строя и тысячи жителей остались без света, было закрыто большинство автомагистралей, прервано железнодорожное сообщение с Шотландией. Последствия, разбушевавшейся стихии, напрямую коснулись и британской серверной фермы Vodafone.

Наблюдается спрос на площадки для развертывание серверных ферм в густонаселенных городах. Но тут возникает проблема, как уместить такой ЦОД на городской территории, где каждый свободный клочек земли является дефицитным ресурсом.



Компания Vert из Квебека не так давно нашла подход к решению такой проблемы как нехватка места, и уже получила патент США на многоэтажный модульный ЦОД. Руководители проекта продвигают идею строительста многоэтажных серверных ферм. Само название «vert» на двух национальных языках Канады прямо выражает концепцию самой серверной фермы, на французком означает — зеленый, а на английском -вертикаль. Под проект планируется застроить участок земли площадью всего 112 квадратных метров.



На первом этаже предполагается разместить все электрические и механические системы серверной фермы, машзалы расположить на 4 этажах повыше, так как конструкция позволяет это. В каждом машзале будет размещено до 120 монтажных стоек с ИТ — оборудованием. Будет организовано движение потока охлажденного воздуха через несколько этажей.

«Наши небольшие по занимаемой площади постройки не уступают в эффективности серверным фермам Google или Facebook. Квебек может использовать фрикулинг десять месяцев в году, и это поможет достичь коэффициента энергоэффективности PUE на уровне 1,11.», — утверждает маркетинговый директор Савард.

Михаила Романовича Шура-Бура — прекрасный ученый, который внес огромный вклад в создание и разработку первых отечественных ЭВМ. Известен также как создатель первой ПП (программирующей программы), интерпретирующей системы ИС-2 для машины М-20. Вспоминая о космическом корабле Буран, нельзя не упомянуть фамилию Михаила Шура-Буры, который был одним из разработчиков программного обеспечения для корабля.

Родился Михаил Романович 21 октября 1918 года в селе Парафиевка (Украина, Черниговская область), куда его родители переехали из Киева, так как началась гражданская война и нужно было как-то прокормить семью. Дед был простым деревенским кузнецом, отец окончил университет и практиковал адвокатскую деятельность.

Через 5 лет, согласно прогнозам исследовательских компаний, энергопотребление серверных ферм вырастет минимум в два раза. Это не дает поставщикам электроэнергии спать спокойно, ведь некоторые обеспокоены тем, что не смогут удовлетворить возросший спрос в полном обьеме.

В поисках решения операторы ЦОД создают собственные источники электропитания, достаточно только вспомнить таких гигантов как Apple, Google, Microsoft, которые отдают предпочтение альтернативной энергии (ветровой, солнечной) для питания своих серверных ферм.

Для того, чтобы повысить энергоэффективность подконтрольных объектов и снизить нагрузку на центральную электросеть, создаются дополнительные генерирующие мощности, применяются инновационные подходы к повышению энергоэффективности дата-центров.

Оптический микропроцессор

На протяжение многих лет были предприняты попытки создания микропроцессора, который для передачи данных использовал бы оптические соединения. Все такие попытки «увенчивались» неудачей. На данный момент это больше не просто «мечта поэта» и какая-то теория, исследователями был создан первый рабочий микропроцессор на основе света благодаря использованию существующей технологии производства микроэлектроники, в которой используются энергоэффективные оптические соединения. Оптические сетевые технологии предоставляют возможности для значительного увеличения скорости передачи информации за счет ускорения потока данных благодаря использованию световых импульсов вместо электронов, протекающих по проводам.

Уже в 1956 году появилась потребность в создании практичного образца цифровой вычислительной машины, которая бы смогла использоваться в вузах, лабораториях. Для таких целей требовалась простая в освоении, надежная, недорогая, но в то же время эффективная малая ЭВМ, рассчитанная на массовое использование.



Требования, предьявленные к такой машине: скорость работы должна была быть равной нескольким сотням операций в секунду, «приветствовалась» простота и удобство программирования, точность вычислений — 6-8 верных десятичных знаков, высоконадежность в эксплуатации и в техническом обслуживании, умеренные габариты, экономное потребление энергии, использование недорогих и «недефицитных» материалов и деталей. Такие требования для того времени являлись «противоречивыми», ведь создание машины более удобной для работы программистов повлекло бы за собой увеличение количества оборудования, что, в свою очередь, повлекло бы снижение надежности и повышение стоимости не только самой машины, но и ее эксплуатации.

Аналитиками исследовательских фирм Gartner и IDC был зафиксирован серьезный рост оборота мирового рынка серверов. Улучшение ситуации наблюдается на фоне продолжающегося расширения существующих и строительства новых гипермасштабных дата-центров. Причем наиболее высокий спрос в настоящее время фиксируется на дешевые серверы на основе x86-процессоров (прежде всего от Intel). IDC утверждает — выручка от продаж серверного оборудования по всему миру в 3 квартале 2015 года подскочила на 5,1 процента по сравнению с аналогичным периодом прошлого года. Показатель достиг отметки в $ 13,4 млрд.

Идеальный язык программирования — это такая же недостижимая мечта, как и идеальная жизнь. Но стремление к совершенству приводит к появлению вещей, которые делают нашу жизнь лучше. Скептики могут увидеть в этом изобретение очередного велосипеда. Но и это не бывает напрасным: если очередной велосипед не стал лучше прежнего, то сам процесс улучшает изобретателей. Велосипед может быть забыт и выкинут, а вот изобретатели приобретут инженерный опыт.

Программирующая Программа — первый компилятор

Основоположником информатики в СССР, в частности раздела автоматизации программирования, является Алексей Андреевич Ляпунов, первым предложивший рассматривать программу как последовательность чередующихся этапов, на которых выполняется некая обработка данных. Этап Ляпунов предложил назвать оператором, а схемой счета — совокупность операторов и логических условий. Схема и совокупность спецификаций каждого оператора — это программа.

В последнее время на Западе наблюдается тенденция к снижению использования электроэнергии с АЭС для организации электропитания крупных предприятий. Россия все же не спешит отказываться от мирного атома и все больше внимания уделяет развитию АЭС и нахождению возможностей для наиболее рационального использования их ресурсов.

Подтверждением этого стало известие о строительстве одного из самых крупных и мощных дата-центров России прямо рядом с Калининской АЭС.

Чуть южнее Полярного круга, посреди леса на окраине шведского городка Лулео, находится серверная ферма — гипермаштабный дата-центр компании Facebook. Фасад гигантского здания обрамляют тысячи прямоугольных металлических панелей, при этом само оно выглядит как заправский космический корабль. Серверная ферма компании в Лулео огромна. Она имеет 300 метров в ширину и 100 метров в длину, что примерно соответствует размеру четырех футбольных полей.



Интересно, что проект Facebook по строительству кампуса ЦОД в Швеции в один момент оказался крайне близок к провалу.

В ноябре был обновлен список самых производительных суперкомпьютеров в мире. Шестой раз подряд первенство получил китайский монстр Tianhe-2. Он был построен еще в 2013 году Оборонным научно-техническим университетом КНР в Гуанчжоу. Интересен тот факт, что за полгода общее количество китайских суперкомпьютеров увеличилось в три раза, с 37 до 109. В США, наоборот, рекордно снизилось общее число, входящих в список суперкомпьютеров, с 500 до 199. В Европе также наблюдается спад интереса к суперкомпьютерам. Число европейских машин в обновлённом рейтинге снизилось на четверть.

По мере нарастания угрозы новой мировой войны в 1930-е годы руководство СССР осознало острую необходимость развёртывания научно-исследовательских и конструкторских работ в области техники связи. Широкомасштабный проект был незамедлительно начат, и поставленную задачу с «честью», ценой надломленных людских судеб, выполнили.



1930–1940 — первый этап. Было разработано аппаратуру засекречивания телефонных переговоров для коротковолновой связи. Этим занимался коллектив будущего академика Котельникова.

1941-1947 — второй этап. Были проведены первые НИОКР, выпущены малые серии аппаратуры, собраны коллективы разработчиков, которые занимались обслуживанием самой аппаратуры и развитием службы дешифрования.

В 1948 году была образована Марфинская лаборатория, что послужило началом третьего этапа. Целью данного этапа стала -разработка аппаратуры, которая обеспечила бы стойкость засекречивания переговоров по стандартному телефонному каналу.

Простои ЦОД являются крайне дорогим удовольствие, даунтайм в несколько секунд может обернуться серьезными финансовыми и репутационными потерями. Аварии, произошедшие совсем недавно еще в который раз доказали это. Пострадали две крупные серверные фермы — одна в Великобритании, вторая в Азербайджане.

Почти все население Азербайджана лишилось доступа к интернету

В одном из дата-центров компании Delta Telecom вспыхнул огонь. Даунтайм длился в течение восьми часов. После этого инцидента получить доступ к интернет-услугам можно было лишь с использование каналов местных мобильных операторов Backcell и Azerfon.

Причиной отключения стал пожар в Баку на серверной ферме Delta Telecom. Согласно официальному заявлению представителей этой компании, загорелись несколько кабелей в старом ЦОД. К процессу ликвидации возгорания были привлечены пожарные и аварийные службы. Из-за происшествия оказалась практически парализована работа банков – не проводились операции, была остановлена работа банкоматов и платежных терминалов. Во многих регионах оказалась недоступна мобильная связь.

Трагическая история непризнанного гения. Эдвард Хепберн

Американец Эдвард Хепберн посвятил дисковым шифраторам лучшие порывы своего таланта. Хепберн был в таком восторге от своего творения, что даже написал целую оду в честь дискового шифратора.

На Западе появилось удивительное изобретение.
Это триумф многолетнего, неустанного, терпеливого труда
Решена многовековая, сложнейшая проблема.
Создан изумительный, совершенный шифр…
Его достоинства столь очевидны, что ни одно государство в мире
Не может его игнорировать.
Он – результат глубоких исследований, продиктованных необходимостью.
Теперь «Хеберн электрик код» властвует над всеми шифрами.
Рыцарь радио, страж сокровищ,
Мозг нации, гарант полной безопасности,
Сердце корабля, хранитель жизней
В борьбе грубой силы против интеллекта…
Непостижимая, хитроумнейшая загадка для науки,
Настолько глубокая, что берегитесь, коварные предатели!
Вокруг вас расставлена невидимая гениальная западня.
Мировая война продемонстрировала его крайнюю необходимость,
Ученые всех государств участвовали в жестоком состязании.
Лучшие умы человечества стремились добиться успеха.
И сейчас в центре мирового внимания – американское изобретение.

Громкое заявление, не правда ли?

Хепберн заинтересовался криптографией только в возрасте 40 лет. Изначально он создал шифрсистему, в которую входили две электрические пишущие машинки, соединенные между собой 26 проводами. Когда нажималась какая-либо клавиша на одной машинке, это приводило к тому, что на другой печаталась буква шифртекста. Провода оставались подсоединенными к одним и тем же контактам на протяжении всего периода