تعارف
بہت کم لوگ اس بات سے واقف ہیں کہ پانی کے اندر ڈیٹا سینٹرز کا تصور مائیکروسافٹ کے 2014 کے تھنک ویک کے دوران شروع ہوا، جو ایک اندرونی دماغی سیشن تھا۔ یہ نیوی آبدوزوں کو چلانے کا تجربہ رکھنے والے ملازم نے تجویز کیا تھا۔ مائیکروسافٹ نے ابتدائی تجربات کیے، ایک ڈیٹا سینٹر کو پانچ ماہ تک پانی کے اندر ڈبو کر امید افزا نتائج کے ساتھ۔
ابھی حال ہی میں، 2018 میں، مائیکروسافٹ نے ایک آبدوز بھیجی ہے جس میں 864 سرورز موجود ہیں اور اسکاٹ لینڈ کے شمال مشرق میں اورکنی جزائر کے نیچے تک 27.6 پیٹا بائٹس ڈیٹا ذخیرہ کرنے کے قابل ہے۔ دو سال بعد، جون 2020 میں، مائیکروسافٹ اسے تشخیص کے لیے ساحل پر لے آیا۔ نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ آبدوز ڈیٹا سینٹر تمام پہلوؤں میں روایتی ڈیٹا سینٹرز سے بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کرتا ہے، اور پانی میں ناکامی کی شرح زمین پر آٹھواں ہے۔
مائیکروسافٹ اپنا ڈیٹا سینٹر سمندر کے نیچے کیوں ڈال رہا ہے؟ کیا پائلٹ کے بعد سب میرین ڈیٹا سینٹرز کی تعمیر کو بڑے پیمانے پر فروغ دیا جا سکتا ہے؟
مائیکروسافٹ پانی کے اندر ڈیٹا سینٹرز کا انتخاب کیوں کرتا ہے۔
جواب آسان ہے: دستیاب وسائل کو زیادہ سے زیادہ کریں۔ ایک ہی وقت میں، یہ لینڈ ڈیٹا سینٹرز کی بہت سی کوتاہیوں کو حل کرتا ہے۔
سب سے پہلے، زیر سمندر ڈیٹا سینٹرز زیادہ محفوظ اور زیادہ مستحکم ہیں: ڈیٹا سینٹرز نازک اور انتہائی نفیس اجزاء سے بھرے ہوتے ہیں جنہیں درجہ حرارت کی تبدیلیوں، آکسیجن کے سنکنرن، اور یہاں تک کہ تباہ شدہ پرزوں کو تبدیل کرتے وقت تصادم سے نقصان پہنچ سکتا ہے۔ لیکن ویکیوم ماحول میں جہاں درجہ حرارت کو کنٹرول کیا جا سکتا ہے، آکسیجن اور پانی کے بخارات کو نکالا جا سکتا ہے، اور انسانی مداخلت کو الگ تھلگ کیا جا سکتا ہے، ڈیٹا سینٹر کی سلامتی اور استحکام بہت بہتر ہو جائے گا۔
سمندر کے نیچے بلاشبہ ڈیٹا کا ایک مثالی ذریعہ ہے - نہ صرف زمین کی آکسیجن، پانی کے بخارات سے الگ تھلگ اور انسانی مداخلت کو ختم کرتا ہے۔
دوسرا، اور سب سے اہم، سمندری پانی کو ٹھنڈا کرنے والے سرورز کا ایک منفرد فائدہ ہے، اور کولنگ زمین پر مبنی ڈیٹا سینٹرز کے لیے ایک بڑا خرچ ہے۔ عوامی اعداد و شمار کے مطابق، ڈیٹا سینٹر کی سالانہ بجلی کی لاگت کا 41% کولنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے، اور دنیا بھر میں ڈیٹا سینٹرز کی سالانہ بجلی کی کھپت دنیا کی کل بجلی کا تقریباً 2% ہے۔ ان میں سے، توانائی کی کھپت کی لاگت پوری آئی ٹی صنعت کا 30% سے 50% ہے۔
کولنگ اتنا مہنگا کیوں ہے؟ درحقیقت لینڈ ڈیٹا سینٹرز میں عام طور پر ڈیٹا کو ٹھنڈا کرنے کے دو طریقے ہوتے ہیں، ایک میکینکل کولنگ کا استعمال کرنا، یعنی سرور کو بھاری ایئر کنڈیشنگ سسٹم کے ساتھ ٹھنڈا کرنا، لیکن اس کولنگ کے طریقہ کار کو ہر وقت بہت زیادہ بجلی استعمال کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ دن، اور قیمت زیادہ ہے.
دوسرا ہوا اور پانی کے بخارات سے سرور کو ٹھنڈا کرنا ہے۔ قدرتی طور پر تحفے میں دیا گیا یہ طریقہ پہلے کے مقابلے میں قیمت میں بہت کم ہے، لیکن اس کی اپنی خامیاں بھی ہیں: تکمیل کی ڈگری اور ٹھنڈک کے معیار کا تعین بیرونی ہوا کے درجہ حرارت اور پانی کے حالات سے ہوتا ہے، اور انسانی تدبیر بہت کم ہے۔
زیادہ گرمی کی گنجائش والا سمندری پانی ڈیٹا سینٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی اضافی گرمی کو ذخیرہ کر سکتا ہے: ڈیٹا سینٹر کی گرمی کو ارد گرد کے سمندری پانی میں منتقل کرنے کے لیے صرف ایک ہیٹ ایکسچینجر کی ضرورت ہوتی ہے، لہٰذا، ٹھنڈک کے دو روایتی طریقوں کا مجموعہ ہے: مستحکم اور قدرتی وسائل کا آزادانہ استعمال۔
تیسرا، ساحلی آبادی کی کثافت زیادہ ہے، ڈیٹا کی منتقلی تیز ہے، اور کلاؤڈ کمپیوٹنگ کی کارکردگی زیادہ ہے: زمین اور آپریٹنگ اخراجات کو بچانے کے لیے، روایتی ڈیٹا سینٹرز عام طور پر کم آبادی والے دور دراز علاقوں کا انتخاب کرتے ہیں، جو براہ راست بہت سست ڈیٹا کی ترسیل کا باعث بنتا ہے۔ بہت تاخیر. ذیلی ڈیٹا سینٹرز مختلف ہیں:
دنیا کی 50 فیصد آبادی ساحلی پٹی کے 150 کلومیٹر کے اندر رہتی ہے۔ سمندر کے نیچے ڈیٹا سینٹر بنانے سے اخراجات کی بچت ہوتی ہے اور یہ رہائشی علاقوں کے قریب ہے جس کی وجہ سے ایک پتھر سے دو پرندے ہلاک ہو جاتے ہیں۔
اس کے علاوہ، بہت سے دوسرے فوائد ہیں:
مثال کے طور پر، ہم سمندر میں کاربن نیوٹرل بجلی حاصل کرنے کے لیے سمندر کی سمندری توانائی کا استعمال کر سکتے ہیں۔ ڈیٹا کی ترسیل کو تیز کرنے کے لیے زیر سمندر بینڈوڈتھ کو پائپ لائنوں کے ذریعے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ زیر سمندر ڈیٹا سینٹر بناتے وقت روایتی سرخ ٹیپ کو روکا جا سکتا ہے: سرورز کو اسمبلی لائنوں پر واٹر ٹائٹ سائلو میں بنایا جا سکتا ہے اور تعیناتی کے لیے کارگو جہاز کے ذریعے سمندر میں بھیجا جا سکتا ہے۔ جیسا کہ مائیکروسافٹ کہتا ہے، ان سرور پوڈز کو 90 دنوں کے اندر تعینات کیا جا سکتا ہے۔ جبکہ ریڈیشنل ڈیٹا سینٹرز کی تعمیر میں ایک سے دو سال لگتے ہیں۔
نظریاتی طور پر، سب میرین ڈیٹا سینٹرز کے بہت سے فوائد ہیں، تو اس کا حصول کتنا مشکل ہے؟ -- Microsoft کے پاس پہلا جواب ہے۔
مائیکروسافٹ کا پروجیکٹ نیٹک اور اصل تعمیر
درحقیقت، 2015 کے اوائل میں، مائیکروسافٹ نے پانی کے نیچے ڈیٹا سینٹرز بنانے کی فزیبلٹی کا مطالعہ کرنا شروع کیا، اور پھر پروجیکٹ نیٹک کا آغاز کیا۔
نیٹک پروجیکٹ کے پہلے مرحلے میں، 2015 میں، مائیکروسافٹ کی تحقیقی ٹیم نے رساو سے تحفظ کو زیادہ سے زیادہ کرنے کے لیے ایک 105- دن کا تجربہ کیا، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ ڈیٹا سینٹر کو واٹر پروف کنٹینر میں رکھا گیا تھا۔ تجربہ کامیاب رہا: مائیکروسافٹ نے پایا کہ سروس ماڈیول کی پانی کی مزاحمت سمندری پانی میں ضمانت دی جا سکتی ہے۔
لہٰذا دوسرے مرحلے میں، مائیکروسافٹ تجربے کو آگے بڑھانے اور پروجیکٹ کو لینڈ کرنے کی کوشش کر رہا ہے: "ڈیٹا کو سمندر کے فرش پر بھیجیں" تاکہ یہ دیکھا جا سکے کہ آیا چند سالوں کے بعد ڈیٹا کو اچھی حالت میں محفوظ کیا جا سکتا ہے۔ مائیکروسافٹ نے ایک سیل بند سٹیل کے کنٹینر میں ڈیٹا سینٹر رکھا، اسے نائٹروجن سے بھرا، اور پھر کنٹینر کو سمندر میں لے جانے کے لیے ایک آبدوز کا استعمال کیا۔
اس تجربے کو یورپی میرین انرجی سنٹر (EMEC) کی حمایت حاصل تھی: EMEC نے نہ صرف قابل تجدید توانائی کی مدد میں مہارت فراہم کی بلکہ Orkney کے ارد گرد ایک جغرافیائی مشیر کے طور پر بھی کام کیا - EMEC نے سمندر کے اندر کیبل بھی فراہم کی جو ڈیٹا سینٹر کو ساحل سے جوڑتی ہے۔
سرور کو گہرے سمندر میں لے جانے والی آبدوز کو لیونا فلپاٹ کہا جاتا ہے جو کہ ہیلو گیم کا ایک کردار ہے۔ یہ اسکاٹ لینڈ کے اورنک کے قریب شمالی سمندر کے اندھیرے میں چلا گیا۔
کیوں اورکنی؟ ایک طرف، کیونکہ اورکنی قابل تجدید توانائی کی تحقیق کا ایک بڑا مرکز ہے، یورپی میرین انرجی سنٹر (EMEC) 14 سالوں سے یہاں سمندری اور لہراتی توانائی کے ساتھ تجربہ کر رہا ہے۔ دوسری طرف، اورکنی میں سرد موسم ہے، جو ڈیٹا سینٹرز کے لیے ٹھنڈک کے اخراجات کو کم کرنے میں مدد کرتا ہے۔
مائیکروسافٹ نے ڈیٹا سینٹر کو سمندری تہہ سے ایک کلومیٹر سے بھی کم فاصلے پر رکھا ہے اور اس کی حالت کو حقیقی وقت میں مانیٹر کرنے کے لیے سفید، ہائی پریشر کمپارٹمنٹس کے اندر ماحولیاتی سینسر لگائے ہیں۔ ڈیٹا سینٹر اور سمندر "ہموار" ہیں: ان کی بجلی کی ضروریات کو زیر سمندر کیبلز کے ذریعے حاصل کیا جاتا ہے، اور ڈیٹا کو ساحل سے دور وسیع دنیا میں آسانی سے منتقل کیا جاتا ہے۔ 2018 میں، مائیکروسافٹ نارتھ سی ڈیٹا سینٹر مکمل ہوا: مجموعی طور پر 864 سرورز، 27.6PB میموری، کارکردگی کو جانچنے کے لیے، دو سال کے لیے ایک گہرا غوطہ۔
درحقیقت، محققین ڈیٹا سینٹر کو پہنچنے والے نقصان کے بارے میں سب سے زیادہ فکر مند ہیں: ایک بار پانی کے اندر موجود ڈیٹا سینٹر کے کمپیوٹر ناکام ہو جائیں تو ان کی مرمت نہیں ہو سکتی۔ خوش قسمتی سے، یہ اچھی طرح سے کام کیا. اگست 2020 تک، تمام کمپیوٹرز بچائے جا چکے تھے- 800 سے زیادہ میں سے صرف آٹھ ناکام ہوئے، جو کہ زمین پر مبنی ڈیٹا سینٹرز کے مقابلے میں کم ناکامی کی شرح ہے۔
کم نقصان کو کیسے حاصل کیا جائے؟ پروجیکٹ کے محققین کا قیاس ہے کہ، ایک طرف، سرد موسم نے بفر کے طور پر کام کیا۔ دوسری طرف، نائٹروجن بھی ایک حفاظتی کردار ادا کرتا ہے. مختصراً، یہ چھوٹے پیمانے کا ٹیسٹ زیر سمندر ذخیرہ کرنے کے امکان اور قدر کی مزید توثیق کرتا ہے۔ پراجیکٹ کے محققین نے کہا کہ پراجیکٹ میں نہ صرف ناکامی کی شرح کم ہے بلکہ ڈیٹا سینٹر کی تمام پاور سپلائی ہوا اور شمسی توانائی سے آتی ہے، جس سے قدرتی وسائل کا بھرپور استعمال ہوتا ہے۔
اس کے علاوہ، تھیوری کے مطابق، انتظامی لاگت، تعمیراتی لاگت اور قدرتی آفات اور دیگر ہنگامی حالات میں سب میرین ڈیٹا سینٹر کی زمینی ڈیٹا سینٹر سے کم ہے۔
تاہم، یہ صرف ایک عارضی فتح ہے۔ 800 سے زیادہ سرورز کا حجم زمین پر مبنی ڈیٹا سینٹرز سے بہت دور ہے - آخر کار، زمین پر مبنی ڈیٹا سینٹرز میں دسیوں ہزار سرورز ہوتے ہیں۔ ایک لحاظ سے یہ ڈیٹا سینٹر عملی سے زیادہ تجرباتی ہے اور اسے مائیکرو سافٹ کے لیے ایک چھوٹا پائلٹ پروجیکٹ کہا جا سکتا ہے۔ مائیکروسافٹ کے سی ای او ستیہ نڈیلا نے کہا کہ پانی کے اندر ڈیٹا سینٹر دنیا بھر میں پروجیکٹ نیٹک کی نقل تیار کرے گا۔
پانی کے اندر ڈیٹا سینٹرز کے چیلنجز اور مستقبل کا آؤٹ لک
اگر مائیکروسافٹ کامیابی کے ساتھ زیر سمندر ڈیٹا سینٹر کو فروغ دینا چاہتا ہے، تو وہ اس مرحلے پر مشکل مسئلے کو توڑے بغیر نہیں کر سکتا:
سب سے پہلے، مائیکروسافٹ کے تجربے کو ماحولیاتی شکوک و شبہات کا سامنا کرنا پڑا ہے۔ ڈیٹا اسٹڈیز کے پروفیسر ایان بٹرلن کا خیال ہے کہ ڈیٹا سینٹرز سے پیدا ہونے والی حرارت سمندر کے پانی کے درجہ حرارت کو متاثر کر سکتی ہے۔ یہ کیسے ثابت کیا جائے کہ زیر سمندر ڈیٹا سینٹر سمندری ماحول میں زیادہ آلودگی کا باعث نہیں بنے گا اور آلودگی کے ممکنہ خطرات سے کیسے بچنا ہے اس کو مائیکرو سافٹ ٹیم کو حل کرنے کی ضرورت ہے۔
دوسرا، 800 سے زائد سرورز میں سے 8 سرورز کا نقصان بڑی تعداد میں نظر نہیں آتا، لیکن ایک بار سب میرین ڈیٹا سینٹر کو پروموٹ کرنے کے بعد نقصان لاکھوں یونٹس ہونے کا خدشہ ہے، اس کے بعد متعلقہ پانی کے اندر تعمیر کرنے کی ضرورت ہے۔ بحالی سروس اسٹیشن کے ساتھ ساتھ مکمل سامان کی دیکھ بھال کے حل۔
تیسرا، جیسا کہ ایان بٹلن نے اشارہ کیا، ڈیٹا سینٹر بنانے کے لیے ساحل بہترین جگہ نہیں ہے - اگرچہ ساحل پر ٹریفک بیابانوں سے کہیں زیادہ ہے، پھر بھی یہ اتنا وسیع نہیں ہے جتنا بڑے شہر میں ڈیٹا سینٹر ہے۔ .
بلاشبہ، نیٹک پروجیکٹ صرف سمندر کے اندر ڈیٹا سینٹر کی تعمیر کے لیے ایک فروغ نہیں ہے۔ یہاں تک کہ اگر سمندر کے اندر ڈیٹا سینٹرز کی پیمائش نہ بھی ہو، یہ تخلیقی تجربات ڈیٹا سینٹر انڈسٹری کے لیے قیمتی اسباق پیش کرتے ہیں۔
مثال کے طور پر، جزائر اورنک میں زیر آب ڈیٹا سینٹر بناتے وقت، ٹیم ہوا اور شمسی توانائی سے فراہم کی جانے والی بجلی سے متاثر ہوئی - محققین کا کہنا تھا کہ مستقبل میں، وہ سمندر کے اندر موجود ڈیٹا سینٹرز کو آف شور ونڈ فارمز کے ساتھ تعینات کرنے پر غور کر سکتے ہیں، ہوا سے قرض لینے والے ڈیٹا سینٹر کو طاقت دینے کے لیے توانائی، ایک پتھر سے دو پرندوں کو مارنا، یا ڈیٹا کی ترسیل کے لیے درکار آپٹیکل کیبلز کے ساتھ ساحلی بجلی کی لائنوں کو باندھنا۔
نتیجے کے طور پر، مائیکروسافٹ ذیلی ماڈل کے فوائد کو زمین پر مبنی ڈیٹا سینٹرز میں نقل کرنے کے طریقے تلاش کر رہا ہے - جیسے سرور کے کم لباس اور اعلی سیکورٹی۔
نتیجہ
پروجیکٹ نیٹک میں ڈیٹا سینٹر کی تعیناتی میں انقلاب لانے کی صلاحیت ہے، لچک، تیز رفتار تعمیر، اور موثر اسکیلنگ فراہم کرنا۔ اگرچہ مائیکروسافٹ پروجیکٹ نیٹک کی کامیابی کو عالمی سطح پر نقل کرنے کا تصور کرتا ہے، چیلنجوں میں ماحولیاتی خدشات اور وسیع پیمانے پر تعیناتی کی صورت میں پانی کے اندر دیکھ بھال کے اسٹیشنوں کی ضرورت شامل ہے۔ Microsoft کے تجربات نہ صرف ٹیکنالوجی کی حدود کو آگے بڑھاتے ہیں بلکہ پوری صنعت کے لیے قیمتی بصیرت بھی پیش کرتے ہیں۔ مائیکروسافٹ کا اختراعی انداز، چاہے کامیاب ہو یا نہ ہو، ڈیٹا سینٹر کی صنعت میں ایک اہم قدم کی نشاندہی کرتا ہے۔