Space Computing на наглядном примере

Космос это круто. Освоение космоса навсегда останется одним из самых впечатляющих начинаний человечества. Это, впрочем, не делает все космические идеи хорошими. Например, сегодня уже есть идея создания сети из серверов-спутников, которые будут находиться на орбите и передавать данные с наземных станций и на них. Мы не будем обсуждать природу предполагаемых прорывов как в передаче данных, так и в их обработке, но эти новые «серверные фермы» планируется разместить на орбите вместе с огромными солнечными установками для их питания. Это проблематично по ряду причин.

Позитив

Центры обработки данных на Земле являются существенными потребителями энергии, используя 10% электричества в мире. Поскольку количество созданных электронных данных продолжает расти в геометрической прогрессии, необходимость в большем количестве серверов будет расти, тем самым увеличивая потребности в энергии.

Стартап из Лос-Анжелеса, компания ConnectX, хочет решить эту проблему путем отправки серверов в космос, где они смогут получать питание от солнечной радиации. Кроме того, серверы в космосе могут обрабатывать информацию быстрее из-за сильного холода окружающего пространства и отсутствия сопротивления на вращающихся дисках.

Однако есть и некоторые проблемы. На Земле данные обычно передаются через кабели и волоконную оптику. Спутники получают и посылают информацию с помощью электромагнитных волн. Эти волны почти в двадцать раз медленнее, чем традиционные провода, что делает перемещение больших объемов данных из космоса делом хлопотным.

ConnectX считают, что нашли ответ на этот вопрос. Компания работает над способом «вращать» радиолучи так, чтобы они могли передавать больше информации. Компания также отходит от традиционной двоичной системы передачи информации, которая требует нескольких волн для передачи последовательности единиц и нулей, которые приравниваются к одному символу. Стартап разрабатывает новую систему, где символы и даже целые фразы могут быть переданы на одной волне.

Идея о космических серверах предполагает огромную экономию в хранении данных и снижение стоимости благодаря уникальной космической платформе, в то время как фундаментальная сложность и избыточность необходима лишь для обеспечения надежности оборудования корпоративного класса на Земле. Это и правильно, ведь каждая резервная стойка или жесткий диск — это лишний вес для ракеты-носителя, то есть там, где масса и размер на вес золота.

Негатив

Все, что связано с космосом, не так то просто. Даже на низкой околоземной орбите (НОО), которая обеспечивает существенную защиту от космических лучей, датчики и компьютерные системы подвергаются воздействию космической радиации значительно более высокого уровня. Это не мешает использованию обычного оборудования — ведь на Международной космической станции используется множество компьютеров — но при необходимости пристроить спутник для обработки данных на низкой околоземной орбите следует учитывать абсолютно другие требования к охлаждению и эксплуатации. Традиционное принудительное воздушное охлаждение не работает (по понятным причинам), а без гравитации тепло не поднимается наверх — одной из проблем на МКС является то, что тепло от работы ноутбуков никуда не пропадает.

Аналогично, использование огромных солнечных батарей для выработки электроэнергии для спутников является интересной идеей — солнечное излучение над атмосферой значительно сильнее, чем внизу, но создание космической солнечной установки в больших масштабах в качестве средства питания огромных серверных установок совершенно не оправдано.

Уже здесь идея о космических серверах начинает выглядеть немного странно. В ней предполагается использовать ультрадешевые спутники, но их вычислительная мощность является чрезвычайно скромной — во всяком случае, для оборудования, которое использовалось бы для высокоскоростной передачи данных, доступа к сети с гигантским символьным языком обработки и огромной пропускной способностью соединения с Землей.

Кстати, в ConnectX есть экономист, футурист, биолог, консультант по безопасности, профессор математики, физик-испытатель и ни одного инженера. Этот недостаток делает идею ConnectX по снижению расходов благодаря выходу в космос сомнительной. Даже если утверждения о создании нового символьного языка — правда, ничто более не доказывает успешность «космической» идеи.

Обобщим

До настоящего момента при упоминании облачных вычислений все понимали, что облако — это метафора для обозначения групп удаленных сетевых серверов. Теперь «космические вычисления» следует понимать буквально: как физические серверы, функционирующие в космическом пространстве.

У космических серверов много преимуществ, но есть и явные недостатки. Вот как все это выглядит вкратце:

Преимущества:

• Решение энергетических проблем, ведь центры обработки данных используют до 10% мировой электроэнергии;
• Быстрая обработка данных в космической среде.
  

Недостатки:

• Нет необходимости в соответствии законодательству конкретной страны или следовании правовым вопросам, поскольку спутники находятся вне области законодательства;
• Хранение больших объемов данных в пространстве не представляется возможным с фактической скоростью передачи;
• Космический мусор или мелкие метеориты могут уничтожить спутники;
• Нет представления о решении вопроса с зоной покрытия;
• Катастрофически высокое обслуживание и ремонт.

Так действительно ли нам нужны космические серверы? Ведь тот факт, что что-либо можно отправить в космос, не означает, что это стоит делать.