كيف يحافظ هذا الهيكل الضخم في صحراء أوريغون على تشغيل الفيسبوك

برينفيل ، ركاز - هناك العديد من الطرق للتأكد من أن لديك إنترنت سريع. يمكنك الانتقال إلى مدينة Google Fiber. يمكنك اختيار واحد من أسرع مزودي خدمة الإنترنت لدينا. أو يمكنك بناء منزلك بجوار مركز بيانات Facebook.

خذ أول مركز بيانات فيسبوك ، على سبيل المثال. تم افتتاحه في مدينة برينفيل بولاية أوريغون في عام 2011 ، وقد كان بمثابة نموذج لكل مركز بيانات أنشأه عملاق الوسائط الاجتماعية منذ ذلك الحين ، من السويد إلى أيوا. يستهلك الكثير من النطاق الترددي لدرجة أنه يتطلب العديد من مزودي خدمة الإنترنت الذين يخدمون المنطقة لتدعيم شبكاتهم ، مما يجعل السكان المحليين على طول الطريق.

قد تفكر في مركز بيانات Prineville ، إلى جانب المرافق الأخرى على Facebook ، باعتباره القلب الجماعي لأكبر شبكة اجتماعية في العالم: حيث يتلقون مجموعة كبيرة من طلبات الحصول على صور وتحديثات الحالة وتغذية الأخبار من 1.65 مليار مستخدم نشط و الاستجابة بأسرع ما يمكن ، على غرار القلب ضخ الأكسجين في مجرى الدم.

تقترب منشأة برينفيل من الذكرى الخامسة لتأسيسها ، وتتعامل مع طلبات البيانات الخاصة بالأشياء التي من المحتمل أن مارك زوكربيرج لم تكن لديها أي فكرة عن أن فيسبوك سيقوم بها عندما كان يحلم بفكرة الشركة في غرفة سكنه بجامعة هارفارد.

هذا الأسبوع ، توقف PCMag بجولة.

لا يزال برينفيل يخزن الصور وتحديثات الحالة ، لكن لديه الآن الآلاف من وحدات معالجة الرسومات من نفيديا التي تدعم أبحاث فيسبوك للذكاء الاصطناعي ، بالإضافة إلى 2،000 من هواتف iOS و Android التي تجري اختبارات على مدار 24 ساعة في اليوم. يساعد ذلك مهندسي الشركة على زيادة كفاءة استخدام الطاقة في تطبيقاتها ، بما في ذلك Instagram و Messenger و WhatsApp ، بالإضافة إلى Facebook.

بيانات فيس بوك "مرنة وليست زائدة عن الحاجة"

أول ما تلاحظه حول منشأة برينفيل هو حجمها الكبير. إن الخروج من الصحراء المرتفعة المرصعة بالأشجار في وسط أوريغون على بعد ثلاث ساعات بالسيارة من بورتلاند ليس مبنىً واحداً بل أربعة (ولا يشمل ذلك مركز بيانات ضخمًا آخر تم بناؤه عبر الشارع مؤخرًا باسم Connect Way). يمكن أن تناسب إحدى مباني Facebook اثنين من Walmarts ، ويبلغ طولها حوالي 100 قدم عن حاملة طائرات من طراز Nimitz.

توجد في الداخل الخوادم التي تحتوي على العديد من وحدات التخزين ، والتي يقوم مهندسو موقع Facebook بترقيةها باستمرار عن طريق استبدال المكونات. من بين 165 شخصًا يعملون بدوام كامل في مركز البيانات ، يتم تعيين 30 شخصًا لكل مبنى فقط لخدمة أو استبدال إمدادات الطاقة والمعالجات والذاكرة والمكونات الأخرى.

السمة المميزة لأي شركة تقريبًا تعمل على الإنترنت ، من Amazon إلى Charles Schwab ، هي التكرار: خوادم متعددة تخزن نسخًا متعددة من البيانات. وهذا أقل ما يحدث في برينفيل ، حيث يركز كين باتشيت ، مدير عمليات البيانات الغربية على فيسبوك ، بدلاً من ذلك على المرونة - المعرّفة تقريبًا على أنها القدرة على الاستعداد كلما كان هناك شخص في العالم يسجّل الدخول إلى Facebook.

التركيز على "المرونة ، وليس التكرار" ، على حد تعبير باتشيت ، أمر ممكن لأن Facebook لديه رفاهية تخزين نسخ متعددة من البيانات في مواقعها الأخرى في جميع أنحاء العالم ، من لوليا ، السويد ، إلى التونا ، أيوا. لذا ، بدلاً من امتلاك اثنين أو أكثر من كل شيء ، يمكن أن يركز على عمليات شراء المعدات الاستراتيجية في كل موقع ، مثل وجود مولد طاقة احتياطي واحد لكل ستة مولدات رئيسية.

"يجب أن تكون مسؤولاً مالياً إذا كنت ستتحمل المرونة" ، أوضح باتشيت. إنه أحد الآباء المؤسسين لمراكز البيانات عالية التقنية في صحراء ولاية أوريغون. قبل وصوله إلى Facebook ، ساعد في إنشاء مركز بيانات في The Dalles ، أوريغون ، لصالح Google ، إحدى أوائل شركات الإنترنت التي استفادت من الطاقة الكهرومائية الرخيصة والطقس البارد والجاف الذي يميز الجزء الشرقي الهائل من تاسع أكبر مدن أمريكا حالة.

القوة الوفيرة ، بطبيعة الحال ، أمر حاسم لعملية الفيسبوك. يتم تنظيم درجة حرارة الخادم عن طريق مزيج من مبرد المياه والمراوح الضخمة التي تجر في الهواء الصحراوي الجاف (أدناه) بدلاً من وحدات تكييف الهواء التي تعمل بالطاقة والمال. تتراوح درجة الحرارة المستهدفة بين 60 و 82 درجة فهرنهايت. أصبح فريق باتشيت جيدًا في تحقيق هذا الهدف ، حيث أصبح برينفيل الآن يتمتع بنسبة كفاءة في استهلاك الطاقة تبلغ 1.07 ، مما يعني أن معدات التبريد والأضواء وسخانات المياه - أي شيء ليس جهازًا حاسوبيًا - تستهلك 7 في المائة فقط من إجمالي استخدام الطاقة للمنشأة.

32 فون في صندوق

تتجه معظم عمليات التبريد والطاقة إلى تلبية متطلبات الخوادم ، ولكن يتم تحويل بعضها إلى غرفة اختبار تطبيقات صغيرة نسبيًا مع انعكاسات على تقليل استخدام الطاقة ليس فقط في برينفيل ، ولكن على كل هاتف به تطبيق Facebook.

ليس سراً أن تطبيق Facebook واجه صعوبة في إدارة الطاقة. زعمت صحيفة الجارديان في وقت سابق من هذا العام أن التطبيق يخفض عمر البطارية على أجهزة iPhone بنسبة 15 بالمائة. لتبسيط التطبيق وتقليل استهلاك البطارية ، جلبت الشركة ما يقرب من 2000 هاتف يعمل بنظام iOS و Android إلى Prineville ، حيث يتم تثبيتها داخل الصناديق في مجموعات من 32.

يحتوي كل صندوق على شبكة Wi-Fi خاصة به ، محاطة بجدران معزولة وشريط نحاسي ، يستخدمه المهندسون في المقر الرئيسي في Silicon Valley لتقديم بطارية من الاختبارات. إنهم يبحثون عن "انحدارات" في استخدام البطارية والأداء الناجم عن تحديثات تطبيقات Facebook و Instagram و Messenger و WhatsApp. إذا وجدوا واحدة في مدونة فيسبوك ، فسيقومون بإصلاحها. إذا تم تقديم عدم الكفاءة بواسطة مطور ، فإن نظامهم يخطر المخالف تلقائيًا عبر البريد الإلكتروني.

لا تحتوي الصناديق على أحدث إصدار من iPhone 6s أو Galaxy S7. على الجانب iOS ، تشمل العديد من الطرز من iPhone 4s والإصدارات الأحدث. على الجانب الروبوت ، من يدري؟ يكفي أن نقول إن هناك شخصًا واحدًا مهمته العثور على أجهزة أندرويد غامضة وإحضارها إلى برينفيل.

وقال أنطوان ريفرسات ، وهو مهندس ساعد في تطوير البنية التحتية للاختبار والبرمجيات: "علينا أن نصدر الهواتف من كل مكان". هدفه النهائي هو مضاعفة قدرة الرفوف على استيعاب ما يصل إلى 62 هاتفًا لكل منهما ، ومعرفة طريقة لتقليل الإجراء اليدوي المؤلف من 20 خطوة لتكوين الهاتف للاختبار إلى خطوة واحدة. من المفترض أن يريح أي شخص تموت فيه هواتفه أثناء تحديث موجز الأخبار.

Big Sur: عقل فيسبوك لمنظمة العفو الدولية

بعد ذلك في جولتنا كانت خوادم Big Sur للذكاء الاصطناعي ، والتي ، مثل ساحل كاليفورنيا الذي سميت به ، تشكل الجزء الأكثر روعة من مركز البيانات. نحن لا نتحدث عن آفاق المحيط الهادئ الكاسحة ، بالطبع ، ولكن بدلاً من ذلك ، تظهر شاشة كمبيوتر تعرض ما يبدو أنه مجموعة من اللوحات ، يديرها إيان باك ، نائب رئيس نفيديا للحوسبة السريعة.

"لقد دربنا شبكة عصبية للتعرف على اللوحات" ، أوضح باك. "بعد حوالي نصف ساعة من النظر إلى اللوحات ، أصبح بإمكانها البدء في إنتاج لوحاتها الخاصة."

كانت تلك المعروضة تشبه الانطباعية الفرنسية في القرن 19 ، ولكن مع تطور. إذا كنت تريد مزيجًا من فترة بقاء الفاكهة والمناظر الطبيعية للنهر ، فإن Big Sur سوف ترسمها لك من خلال استعراض 40 بيتلافوبس من قوة المعالجة لكل خادم. إنه أحد أنظمة AI العديدة التي تستخدم وحدات معالجة الرسومات Nvidia -في هذه الحالة ، معالجات Tesla M40 المستندة إلى PCI.e- لحل مشاكل تعلم الآلة المعقدة. يستخدم مشروع الرعاية الصحية DeepMind من Google أيضًا معالجات Nvidia.

يستخدم Facebook Big Sur لقراءة القصص وتحديد الوجوه في الصور والإجابة على الأسئلة المتعلقة بالمشاهد ولعب الألعاب وتعلم الإجراءات الروتينية ، من بين مهام أخرى. إنه أيضًا مفتوح المصدر للبرنامج ، ويقدم للمطورين الآخرين مخططًا لكيفية إعداد البنية الأساسية الخاصة بهم في AI. يتضمن الجهاز ثماني لوحات تسلا M40 GPU تصل إلى 33 واط لكل منهما. يمكن الوصول بسهولة إلى جميع المكونات داخل درج الخادم لزيادة سهولة الترقيات ، والتي من المؤكد أن تأتي مع إصدار نفيديا لإصدارات PCI.e الجديدة من وحدات معالجة الرسومات Tesla ، بما في ذلك P100 الرائد.

التخزين البارد للصور المنسية

نظرًا لأن Prineville هو أول مركز بيانات على Facebook ، فإنه يميل إلى أن يكون المهندسون يختبرون الأفكار لجعل خوادم Facebook أكثر كفاءة. واحدة من أحدث الأفكار هي التخزين البارد ، أو الخوادم المخصصة التي تخزن أي شيء على Facebook لا تحظى بالكثير من المشاهدات - على سبيل المثال ، صور حفلة موسيقية بالمدرسة الثانوية ، أو تلك العشرات من تحديثات الحالة التي نشرتها عندما توفي مايكل جاكسون في عام 2009.

سر التخزين البارد للنجاح هو طبقاته المتعددة. يتكون المستوى الأول من أجهزة المؤسسات عالية الأداء ، في حين أن المستويات الأدنى تستخدم مكونات أرخص ، وفي بعض الحالات - ربما بالنسبة إلى تلك الصور لك مع الأقواس التي تأمل ألا يراها أحد على الإطلاق - مكتبات الأشرطة الاحتياطية. والنتيجة النهائية هي أن كل حامل لخادم التخزين البارد يمكنه تخزين 2 بيتابايت من مساحة التخزين ، أو ما يعادل 4000 مجموعة من البنسات التي تصل إلى القمر.

بناء للمستقبل

على الرغم من أن Facebook قد أتاح خدمة الإنترنت وغيرها من الفوائد لبرينفيل ، بما في ذلك أكثر من مليون دولار في شكل تبرعات للمدارس والجمعيات الخيرية المحلية ، فإن وجودها لا يخلو من الجدل. تتخلى ولاية أوريغون عن أموال كثيرة في الإعفاءات الضريبية للشركة في وقت يتخلف فيه الاقتصاد المحلي ، الذي ما زال يعاني من فقاعة الإسكان لعام 2008 ، عن المعدل الوطني.

ومع ذلك ، لن يتمكن 1.65 مليار شخص من الوصول إلى Facebook بدون هذا الموقع الصحراوي ومراكز البيانات الشقيقة. وحتى عندما تضع اللمسات الأخيرة على مبنى Prineville الرابع ، فإن الشركة تسير على قدم وساق نحو إكمال المركز الخامس في تكساس. ولكن إذا كان هذا يجعلك تشعر بالذنب حيال الطاقة التي يستهلكها تصفح Facebook ، فلا ينبغي عليك ذلك. وفقًا لباتشيت ، يستهلك مستخدم واحد يتصفح Facebook لمدة عام كامل طاقة أقل مما هو مطلوب لإنشاء لاتيه. بمعنى آخر ، يمكنك التخلي عن رحلة واحدة فقط إلى Starbucks والتمرير عبر موجز الأخبار إلى محتوى قلبك.