探秘地下数据中心

　　　去年的9月，一场名为“艾克”的飓风袭击了美国休斯顿，造成了休斯顿城区大面积停电，导致美国大陆航空公司位于休斯顿的一座办公大楼14层的航班运营中心内一片漆黑，所有的计算系统停止运行。然而，此时大陆航空所有的航班调度、飞行人员安排等都照常进行，所有航班丝毫没有受到影响。其秘密就在于，大陆航空公司的灾备中心马上全面接管了公司的运营。从飓风到来的礼拜五早上开始，一直到飓风离开的礼拜日晚上，89%的航班计划都由灾备中心来管理。

　　大陆航空公司的灾备中心位于距离休斯顿市42英里以外的一个地下城堡里。这个距离地表18米深的地下城堡修建于冷战期间，是一个有些偏执狂的石油大亨为预防核武器的袭击而兴建的。在一般人看来，把灾备中心建在地下城堡里似乎有些不可思议，即使是在飓风频发的地区也有些过分。不过，大陆航空的执行董事John Stelly认为，这个地下城堡符合这个航空公司对数据中心包括成本在内的所有要求。

　　这个地下城堡由房地产商Montgomery Westland负责经营，如今已经被改造成了一个3000平方米的数据中心，空调、备用网络和电源、UPS系统、备用发电机一应俱全。大陆航空除了租用了180平方米的地下空间外，还在地面租用了1000多平方米的办公空间，最多可以容纳数据中心的125名操作人员在此工作。

　　大陆航空建设灾备数据中心的想法始于卡特里娜飓风袭击新奥尔良之后，当时的考虑是如果主数据中心遇到卡特里娜这样的飓风袭击而无法正常运营的时候，后备的数据中心应该能够及时接管。在大陆航空看来，这个地下城堡的位置刚好距离主数据中心足够远，可以避免同时受到袭击，同时这个距离又不至于远到让操作人员无法驾车前往。虽然“能经受得住核弹的袭击”对大陆航空的灾备中心来说有些多余，但是，Stelly认为1.2米厚的墙和高安全的入口对灾备中心来说都是很好的。而且，这里的网络和电力供应都是双路的，都来自距离休斯顿很远的其他地方，同时，主机托管的价格要比地面的数据中心便宜很多。

　　缘何兴起？

　　由于外包数据中心的流行以及高可用数据中心供不应求，像Montgomery Westland这样的投资商从废弃的矿井和退役的地下军事设施上发现了商机，率先下手把它们改建成地下数据中心。

　　例如，从2007年以来，洞穴技术公司（Cavern Technologies）把位于地下38米左右的一个废弃的石灰石矿井改成了一个数据中心。这个石灰石矿的采空区面积高达28万平方米，距离密苏里州堪萨斯城只有15分钟的车程。公司总裁John Clune说，和其他地下设施不一样的是，考虑节约成本，这里的地面、墙面并没有整得非常平整。另外，这个地区的电很便宜，每度电只有3.5美分，这非常有助于降低数据中心的运营成本。

　　另一个位于地下30米深处的数据中心Bunker是利用一个不再使用的防空洞改建的，这个4650平方米的防空洞位于英格兰多佛港的一个小山中，上个世纪一直由英国皇家空军使用。“很多人认为，我们的数据中心就是地下的一个洞，而实际上并非如此，这里富有艺术气息。” Bunker服务部总经理Paul Lightfoot说，他们的客户包括运行关键互联网应用的企业和运行网上交易系统的金融服务公司。“我们的运营形式很多，从最简单的主机托管到系统全面维护。”

　　Iron Mountain是最早也是最知名的提供地下存储空间和数据中心的供应商。它的名为“The Underground”的地下数据中心非常有名，这里存储各种各样的东西，从备份的磁带到旧的电影拷贝应有尽有。其实，这个位于宾夕法尼亚州农村地区的地下数据中心原来是一个石灰石矿。如今，尽管传统的纸质文件存储业务有所下滑，但是电子信息的存储和数据中心的出租业务却增长很快。“这是我们增长最快的业务。”公司副总裁Charles Doughty说。另外，除了数据中心的机柜出租业务以外，该公司还提供数据中心的设计和运维管理服务。

　　不过，尽管人们对地下数据中心的兴趣在增加，但是真正租用地下空间的公司并不多。Iron Mountain地下数据中心的客户包括它自己一共只有5家，而它有5600平方米的面积可供租用，另外还有145英亩待开发，也就是说Iron Mountain还有很多空间没有利用。

　　目前，地下数据中心有两种类型:废弃的矿井（如Iron Mountain的地下数据中心）和退役的军用设施（如InfoBunker在爱荷华州得梅因市郊外的地下防空洞）。而就需求方面来说，其租户主要是对数据中心具有高安全需求的公司。这几年，由于极端天气出现频率的增加和人们对类似“9·11”这样的恐怖袭击的担心，以及满足更高级别的安全规定，使得一些公司对地下数据中心开始感兴趣。由于地下设施能提供更高的安全性，而自己要兴建达到这么高安全级别的数据中心将是非常昂贵的。同时，不太景气的经济形势使得公司很难有多余的预算建设自己的数据中心。因此，越来越多的公司开始接受租用地下数据中心来运行自己的关键业务系统这一方式。

　　“今天对数据中心的租用需求比以往任何时候都强烈，而供应并不足。”惠普副总裁、关键设施总经理Peter Gross说。

　　而在位于爱荷华州得梅因市的Westec公司CTO Jon Bolen看来，满足一般的主机托管需求的数据中心不少，但高端的数据中心并不多。这家为麦当劳等大客户提供视频监控服务的公司最近刚刚为自己备用的数据中心确定了新的地址。Bolen在为数据中心寻址的过程中发现，大多数缺乏企业级数据中心所需的高端基础设施。

　　这种短缺给地下数据中心提供了机会，一些大的客户正是奔着这些高端特性而来的。Cavern说，它们正在和一些全球500强的公司进行商谈，准备租给这些公司2800～3000平方米的空间。不过，大多数客户还是小公司，因此根本不需要那么大的空间，比如，通常一个医院只需要150平方米就足够了。

　　有人也许会想，我是不是付了不该付出的钱了，毕竟建这样的地下数据中心成本一定很高，比如需要专门的通风系统。不过，地下数据中心的提供者说，客户就是因为成本比地面的数据中心低才选择地下的。由于这些数据中心都是基于已有的空间进行改建的，而之前的空间开凿费用已经由政府或者矿主支付过了，现在的经营者根本不需要为最初的建设支付费用，所以，现在的价格才富有竞争力。

　　权衡不利因素

　　专家建议，在决定进驻地下数据中心之前，客户必须充分了解可能存在的问题。有些可能很简单，比如地下空间的高度。大陆航空位于Westland地下城堡的数据中心高度为3米，由于地面有40公分高的高架地板，几乎是刚好能放下一个全尺寸的机柜，应该说高度并不富余。

　　“我们不得不考虑如何既能充分利用机架的高度，同时还能提供足够的冷风。” Stelly说。

　　另一个担心就是: 尽管在灾害发生时，在地下的计算机系统都能得到很好的保护，但那些在地面的关键基础设施（如发电机、油箱、空调冷却塔）是否也得到了保护？Westec的Bolen提醒说，如果你准备应对的是像龙卷风这么大的灾害时，这些问题就都需要考虑。

　　Bolen说，曾有地下数据中心的经营者声称他的数据中心能经受时速每小时达200英里的龙卷风的袭击，但是，它的空调系统和发电机都在户外。“一旦真有那么大的龙卷风袭来，这些发电机和空调系统都会被刮走。”

　　Westec最终选择了距离公司45英里的InfoBunker。这个面积达6000平方米的地下城堡是冷战时建设的地下指挥所，其设计时就考虑到将要抵抗2000万吨级的原子弹的轰炸，所有基础设施包括发电机、燃料、制冷设备都位于距地面15米的地下。

　　另一个不利因素是，地下数据中心通常位于交通不便的农村地区，一般距离主数据中心会很远，如果真有灾害发生，公司的工作人员要在这些地方找到住处都很困难。在“艾克”飓风袭击休斯顿时，大陆航空把它的100多名数据中心的工作人员派驻在灾备中心，为此不得不在当地为这些人找到一个合适的办公地点和住宿的地方。幸运的是，Montgomery Westland除了提供住宿的地方，还在地面提供了一个非常坚固的办公场所。

　　节能是最大卖点

　　地下设施的确有很多优点。石灰石的地面其承重能力几乎是无限的，地下就像一个恒温器，其温度始终保持在12.8度，能够吸收数据中心的设备散发出来的热量，每平方米的石灰石墙面每小时能吸收16BTU的热量。

　　绿色环保正是吸引万豪国际集团选择地下数据中心的主要原因。原来万豪把灾备服务外包给别的公司，后来决定自己建灾备中心。万豪集团的运营副总裁Dan Blanchard介绍说，公司的要求是找一个坚固、安全同时距离万豪位于马里兰州的总部不超过一天的车程，由于万豪正在落实一些保护环境的最佳实践，因此，新的灾备中心也应该是绿色环保的。

　　去年，这个酒店业的巨头在“The Underground”完成了840平方米的灾备中心部署。Blanchard说，尽管这里提供的安全级别（如武装守卫）远远超过了他们的需求，但是，对废旧矿山进行重新利用还是对万豪产生了很大吸引力。“这里很好地诠释了空间重复利用的含义，原来只是一个矿井，经过简单的改造就找到了新的用途，对我们而言就是一个数据中心。”

　　Blanchard说，电能的节约也是做出这个决定的原因之一。虽然万豪的数据中心的主制冷系统仍然采用了传统的冷却塔，但是备用的冷却系统却是一个非常好的节能范例。这个系统由Iron Mountain进行设计，使用的是空气与空气的热交换方法，让热风与矿井中未开发的1000英亩空间中的12.8度的空气进行热交换。

　　“这个空气的温度正好是我们用机械制冷的方法送到机柜中的温度。” Doughty说，Iron Mountain还正在试验用矿井中的地下河中的冷水制冷的方法。

　　废弃的矿井很容易让人联想起湿漉漉的墙面、不断往下滴水的顶板，不过用做数据中心的这些矿井并不是这样的。“这里有水泵和很多的保护设施。”HP的Gross说。所有的地下数据中心的提供者都认为潮湿不是问题。

　　Doughty表示，由于位置和石灰石的类型方面的原因，“The Underground”本来就很干燥，而且空气质量也很不错。“Iron Mountain的空间相对比较干净，只要保证温度在露点之上，就不会有问题了。”

　　Blanchard说，新的为紧急状态准备的软件开发中心与之前的开发中心相比，成本降低了一半以上，其中很大一部分功劳要归功于较低的电价（每度电5.5美分），其他原因还包括地下数据中心设计时就充分考虑到了节能以及地下的天然优势。

　　但是，Gross提醒说，利用位置优势可以得到非常高的制冷效率，但并非适合所有数据中心，而一个好的设计则可以让更多的地下数据中心达到更高的制冷效率，比如使用能效更高的设备，通过优化气流的走向使得即使入口空气温度高达29度，仍然能保证设备的温度不超过最高允许温度，在寒冷季节利用室外的冷风或者冷水等。

　　Gross说，安全是利用地下设施来作为主数据中心或者第二数据中心的一个非常重要的原因。不过，对他的大多数客户来说，更需要考虑的是能否在很紧急和匆忙的情况下让工作人员赶到应急数据中心，网络连接、通信是否可靠以及自己预算是否够用。

　　总的来说，在大多数情况下，人们还是更愿意选择地面的数据中心而不是地下，而像大陆航空和万豪这样最终决定选择把数据中心放到地下的还是少数。Gartner 的分析师Rakesh Kumar说，在他了解的范围内目前还没有一家真正选择把数据中心放到地下的。他认为，数据中心建在地下的主要好处是安全，这些地方很多原本用于军事目的，因此抗轰炸、抗自然灾害能力比较强，这一点对于部分政府部门的数据中心而言非常重要。

　　“但是，对于大多数普通的公司，有这方面的需求并不多。”他建议，公司要把数据中心建设在地下时需要考虑数据中心的可扩展能力、能效以及用电的计量方法。