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Google 四分之一秒的威力

[2020-06-07 04:16] 来源: 申博手机安装app
Google 四分之一秒的威力

彷彿盘古开天闢地,我们正亲眼目睹数位宇宙的诞生。
《经济学人》指出,两年前,全球储存的资料量,等于每人拥有一六○座亚历山大图书馆(位于埃及,曾是史上最大图书馆)。
二○二○年前,企业、个人都将处理,比目前多五十倍的资料量。

新资讯、新霸权。云端,也就是驾驭「海量资料」的能力,成为决胜点。不仅欧、美、日、台政府纷纷抢进云端产业,Google、亚马逊、脸书、微软也在全球各地抢建资料中心,要在崭新的云端运算时代,抢得先机。
其中,最闪耀的巨星,是股价刚创新高、冲破九百美元大关的全球科技一哥—Google。

《天下》独家前进Google 多年来杜绝媒体採访的资料中心,直击数位巨人的心脏,第一手解读云端致胜祕诀。Google 引领的云端风潮,更是台湾科技产业继半导体、个人电脑的下一波趋势。市调机构弗雷斯特预估,云端运算市场将于二○二○年前,成长至两千四百亿美元(约七兆台币),大约是今日个人电脑、半导体市场的八成规模。

台湾昔日的电子巨头,鸿海、广达、华硕、宏碁、台达电、英业达等,全都加入「追云」的行列。「追云」的台湾新一代英雄,是谁?这次,《天下》介绍两位五、六年级的「追云英雄」—华硕云端总经理吴汉章、台达电云端技术中心资深处长翟本乔。

美国乔治亚州,亚特兰大。电影《飘》的女主角郝思嘉,在烽火危城中,身着黑色丧服翩然起舞,舞出风靡东西、永恆不朽的爱情故事。半世纪后,亚特兰大用另一种姿态,隐身在你我的喜怒哀乐中。每天,二十亿人使用Google,三十亿笔搜寻跋山涉水,迢迢赶赴Google 全球十三个资料中心。其中,最有效率的亚特兰大资料中心,是Google 科技霸业的基石。

绿树围绕,小溪潺潺,灰扑扑一栋建筑,约五个足球场大。很难想像,这栋毫不起眼的建筑,就是二十亿人数位灵魂的仓库、数位身分的保险箱。如果说,搜寻演算法是Google的脑,关键字广告是Google 赚钱的双手,资料中心就是Google 赖以生存的心脏,将资料如血液般,源源输送到科技巨人的全身。

硕大无朋的机房,一排排机柜里,伺服器幽幽闪着红光、绿光、蓝光。「哔哔」的电子噪音,像是Google 数位巨人的心跳。头顶的风扇震耳欲聋,像是这巨人的呼吸,大声到必须戴粉色耳塞,或是猫熊式绒毛耳罩,才能在巨人的身体里安全工作。Google 所有的祕密中,「资料中心」一向是最被严密防守的祕中之祕。

祕中之祕 佛地魔辖区
Google 从来不对外公开伺服器数量,和资料中心的资本支出。Google 位于奥瑞冈州达拉斯市的资料中心,安全围篱外,多年前还竖着一个宅味十足的牌子:「佛地魔辖区」。

为什幺? 因为,只要竞争对手—微软执行长鲍尔默(Steve Ballmer),不晓得Google 的支出,就无法用这数字来设定微软的基础设施摊提。鲍尔默若随便挑一个数字,太高,会让微软破产,Google 就佔便宜。太低,微软无法发挥竞争力,Google 又佔便宜。

做疯狂的事 才会进步
「我自己觉得Google 最独特的地方、成功最大的原因,就是软硬体的基础建设,」Google 台湾董事总经理简立峰,有感而发。

为什幺Google 可以慷慨推出一GB的Gmail 免费电子信箱,信箱储存量一出手就超越微软、雅虎一百倍以上?还提供四亿多人免费使用?为什幺收购YouTube 时,Google 可以免费容纳数十亿支影片?

约六十八个美国国会图书馆的资料?
答案,躺在Google 资料中心一望无际的伺服器中。就像是中央厨房(资料中心)盖好了,要出什幺菜(Gmail、Google Maps、Google+)就很快。

五月中,Google 开发者大会上,身穿红色T恤、头髮带些灰白的Google 执行长佩吉(Larry Page),突然现身,惊艳全场。四十岁的他,提起Google 第一项云端服务Gmail,满脸欣慰。「我们还只有一百人的时候,就推出Gmail。人们都说, 你疯了,你是一家搜寻公司,干嘛做Gmail ?」佩吉回想。

「因为我们懂资料中心、懂伺服器、懂储存。我想,总是做些疯狂的事,才会进步嘛,」佩吉话才说完,会场掌声响起。

为什幺Google 会赢过竞争对手?

Google的祕密1:全球最有效率的资料中心

时光倒流。

十四年前,Google 刚创办一年。三百多台半成品、没有机壳的「裸体」伺服器,塞在硅谷数哩外,圣塔克拉拉市,一家伺服器託管公司的一个铁笼子里,缆线交缠如一盘难吃的义大利麵。

「如果你把电子邮件的GB储存空间,想像成一个大一男生,这大概就是他宿舍里的样子,」科技杂誌《连线》(Wired)的资深主笔李维(Steven Levy),在《Google 总部大揭密》一书中形容。

那时,Google 平均要花三.五秒才能送出一笔搜寻结果,还常在週一当机。短短十五年,Google 从这个乱七八糟的老鼠窝,一跃而成全球最大的云端资料库。如今,Google 处理资料的威力,就像拥有读心术。
当你用键盘打入搜寻,还没打完,搜寻结果已经跃入眼帘。平均一个Google 搜寻,只花四分之一秒。

四分之一秒的背后,是全球十三个资料中心、超过百万台伺服器、耗资数十亿美元打造的硬体基础建设。其中一座,今年夏天将在台湾彰滨工业园区开始营运。「资料中心,是Google 搜寻引擎的引擎,」掌管Google 全球资料中心的副总裁—卡瓦(Joseph Kava)告诉《天下》。

用电效率 业界十倍
卡瓦精悍健壮,红红的脸蛋配上小平头,活力四射,像是随时準备扬帆出航的船长。

站在这个斥资六亿美元打造的昂贵机房里,卡瓦骄傲地指出,这资料中心里,伺服器使用的每一瓦电力,只需要另外○.一瓦用于额外的空调、变压。而同样的情况下,业界通常需要用到整整一瓦。换句话说,Google
这座资料中心的用电效率,是业界平均的十倍高。

节能,是资料中心最大的挑战。绿色和平组织发表的报告指出,全球资料中心的用电量佔全球二%,每年将有一二%成长。一座大型资料中心,平均用电五十兆瓦(megawatt),足以点亮一座小镇。Google 资料中心最高效率,是因为Google 自己动手打造伺服器与资料中心。

永远的摄氏十七度
为了节能,Google 很异端,连机房都只要「微凉」,而不是一般的「寒冷」。资料中心耗电最兇的,就是巨大的冷却机组。节能,先从空调下手。Google 机房永远保持摄氏十七度。工作人员可以穿着短袖、短
裤,不必套上厚外套。

因为,伺服器散发的热,由机柜背后捲成一圈圈的细小水管的冷水吸收,送回水塔。像是百叶窗帘的狭长叶片,让热水滴缓缓低落,降温后,再沿着水管,送回机柜后继续下一次的降温,循环再利用。一根根绿色、红色、蓝色的巨型水管绕行天花板,这套自己设计的「天然」冷却系统,是Google 节能的祕密武器。

Google 这幺厉害,Google 伺服器一定是伺服器中的波音七四七、法拉利?错了。《连线》 杂誌指出,Google 效率的关键,在于以非常低的价钱,购买大量硬体次级品,再用软体,来解决机器高故障率的问题。

Google的祕密2:云端管理与低价伺服器

Google 发展初期,创办人佩吉和布林的伺服器,不过是用乐高积木架起来的。对Google 来说,伺服器要从惠普、IBM买,搭配思科路由器、Windows 软体,这种传统做法简直无法忍受。「我根本可以不管工业标準,自己订作硬体,」在Google 七年打造硬体架构、现任台达电云端技术中心资深处长的翟本乔回忆。传统伺服器市场,一个机种一年有三万台销量,但Google 一买就要十万、二十万、三十万台。

硬碟比小孩用的还烂
只有极简的硬体设计思惟,才符合Google 的世界观:以网路为基础的大规模快速运算。举例来说,Google 伺服器每一块主机板都省去绘图处理器、绘图显示连接埠。Google 工程师不必走到伺服器前,插线连电脑,来查看伺服器运作状况。只要从云端管理系统,就能知道哪一台掌管邮件的伺服器快坏了。在故障前,就先换硬碟、换记忆体。

绿髮蓝眼、二十八岁的汉宁森(R. Henningsen),刚到亚特兰大的资料中心工作一年多。每天,他把快坏掉的伺服器拔出来,维修零件。对他来说,机器坏了,就像在Google 员工休息室里玩跳舞机一样,稀鬆平常。
Google 第一位资讯长梅瑞尔(Douglas Merrill)就曾公开说过,Google 购买的硬碟「比你家买给小孩用的还烂。」

一般而言,伺服器故障率约四%至一○%。为了降低故障率,云端企业通常买昂贵的优质伺服器。但Google 背道而驰。一开始组建数十万台电脑时,就假设有些电脑会故障。而Google 软体系统,会把资料分散给好几台伺服器。如果一笔搜寻在一、两毫秒内,还没得到回应,其他台伺服器就会上前回应要求。

因为可以快速平行运算、分配工作到其他伺服器,即使百分之一的机器坏掉,Google 所有的服务依然能如常进行。

运转支出 对手的三分之一
这套平行运算软体系统,是Google 的无价之宝。业界估计,Google 电脑运转的支出,只有竞争对手的三分之一。

Google 可以增加数万台伺服器与储存量、更快送出搜寻结果,而不用修改原来的程式码。「这种扩充性是非常惊人的,」Google 台湾董事总经理简立峰说。「一笔搜寻,一眨眼就到你眼前,简直像魔术,」Google 全球资料中心副总裁卡瓦,眨眨眼睛。

「但这一切,不是魔术,是多年的投资,多年的软硬体工程技术,是我们的血与汗,」卡瓦说。想超越Google ?一趟Google 资料中心之旅会告诉你,血与汗是必要的代价。

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