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SUCCESS STORYEomnia

世界で初めて、再生可能エネルギーだけで稼働する低消費電力のデータセンターが、 Proxmox VEクラスタとCephストレージを使用して構築され、南極のゼロエミッションの研究ステーションで運用されています。これは世界で最も「クールな」データセンターです。

南極大陸にある研究ステーション

南極大陸は、地球上で最も南端に位置し、最も寒冷で、乾燥しており、風が強い大陸です。南極大陸にはかつて人が住んだことはなく、現在は数千人の科学者が半恒久的に研究ステーションに住んでいるだけで、以前の捕鯨基地も存在します。過去10年間、ベルギー政府と国際極地財団は、2007-2009年の国際極年中に建設された新しい一連の研究ステーションの一つであるプリンセス・エリザベス・アンタークチカを運営してきました。

初のゼロエミッションの極地研究ステーション

プリンセス・エリザベス基地は2つの点で特別です。まず、南極大陸はアクセスが難しいため、研究ステーションのほとんどはアクセスを容易にするために沿岸に位置しています。内陸に位置するものはわずかしかありませんが、プリンセス・エリザベスはその一つです。この基地は東南極の沿岸から220kmの位置にあります。最も近い隣人は、431km離れたロシアの基地と、648km離れた日本の基地です。プリンセス・エリザベス基地は、驚くべき純粋な環境での極地研究のための新しい広いエリアを開きます。

次に、この基地は特別なのは、南極で世界初のゼロ排出の研究ステーションであり、再生可能で炭素中和のエネルギーを完全に利用し、エネルギー効率の良いデータセンターを運営しているからです。

風力と太陽エネルギーで完全に動作する
「最もクールな」Proxmoxデータセンター

プリンセス・エリザベス基地の写真。撮影者: Rene Robert IPF EomniaのITアーキテクト、Thomas Petracca氏は、国際極地財団の技術アドバイザーです。彼は基地のITインフラの実装と維持を担当しています。南極のデータセンターはProxmox VEを使用して構築されており、科学機器、通信、基地の監視のための最先端のストレージおよびデータ復旧を提供しています。

南極大陸内陸に研究基地とデータセンターを運営することは大変な挑戦です。未来的な外観のパッシブビルディングが、Princess Elisabeth基地の上にあるUtsteinen Ridgeの岩に固定されていますが、気象条件は過酷です。気温は-50°Cから-5°Cの間で変動し、強風が氷床の高い斜面を下って吹き荒れます。恒久的な暗闇は、恒久的な日光の数か月に変わります。南半球の夏季には、季節全体のうちの120日のうち100日間が昼間であり、24時間の日光が続きます。

Princess Elisabethの過酷な条件は利点に転化されました。ほとんどの施設は太陽光発電と太陽熱パネルで覆われており、太陽が輝いているときに電気と温水を生成します。これらは15 Kwと38 Kwの冗長な太陽クラスターで構成されています。9基の風力タービン、各6 Kw、強風を一年中電気に変えます。合計して、基地はバッテリー室に格納できる8000 Ah容量の4つの連動バッテリークラスターに余剰エネルギーを生産します。セキュリティとバックアップのために2つの発電機も現地にあります。

これらの再生可能エネルギー源により、データセンターを含む基地全体の運用に必要なすべての電力が生み出されます。再生可能エネルギーに完全に依存することで、Princess Elisabeth Antarcticaはそのような基地として初めての存在となっています。

非効率な電力を大量に消費する
データセンターの近代化

1年のうち約4ヶ月の間、25人から40人の科学者が基地で生活し、データとリソースに負荷がかかる科学的な野外研究を行っています。彼らの行う科学的なフィールド研究には、氷の質量測定、気象モニタリング、微生物多様性の探索などのプロジェクトが含まれます。ここで挙げたのはごく一部であり、多くの研究が行われています。大陸の端から離れた特異な場所は、環境の多様性にアクセスできるため、例えば人間の気候変動への影響を理解するのに役立っています。

基地の初期のITアーキテクチャは、10年以上前にEomniaのThomasによって計画および実装された、2つの独立した信頼性のある産業用PCで構成されていました。これらは主に監視制御およびデータ取得（SCADA）システムの管理に使用されました。Thomasは夏季の現地滞在中および冬季のリモート衛星接続を通じてITインフラストラクチャを維持しました。

しかし、エネルギー効率の高い技術が進化し、2017年にEomniaはエネルギー消費を削減し、最新の技術に適応するためのネットワークとサーバーのアップグレード戦略と展開をアドバイスしました。

Proxmox VEとCephクラスターを使用した
フェイルオーバー、冗長性、および
2000ワットのエネルギー削減

ほとんどの科学機器および基地の制御システム、マイクロスマートグリッドは、現在、Proxmox VEクラスター上で仮想化されて稼働しています。このマルチノードサーバクラスターは、Supermicroの機器とProxmox VEソフトウェアをベースにしたカスタマイズされたシャーシに構築されています。このシステムの主な焦点は、エネルギー効率、冗長性、および拡張性にあります。

「Proxmox VEアーキテクチャをベースにしたカスタマイズされたオープンソースの仮想化およびストレージ環境を提供し、ソフトウェア定義型ストレージソリューションであるCephを統合しました。これにより、研究基地で2000ワット以上のエネルギーを節約できるだけでなく、科学的および基地のシステムにフェイルオーバーと冗長性を提供できるようになりました。」
- トーマス・ペトラッカ

非常に競争力のある
効率的なセットアップ

この独自の組み合わせを完璧にした後、Thomasは強力でエネルギー効率の高い仮想化環境を構築できました。Cephストレージを使用し、それをSaaSおよびIaaSクラウドサービスと組み合わせることで、Eomniaは現在、研究基地向けのオンデマンドのストレージと仮想マシンを提供することができます。ルクセンブルクに本拠を置くSES社が提供する信頼性のある衛星リンクを通じて、これはローカルおよびクラウドアーキテクチャの両方で可能となっています。「私たちはリモートコントロールを通じてデータを直接またはクラウドで制御、保存、およびバックアップできます。他の商用製品と比較して、SAN、NAS、およびハイパーバイザ用の別々および専用のハードウェアに依存することが多いが、私たちが選択したSupermicroの機器とProxmoxアーキテクチャのキーの組み合わせは、研究基地に非常に競争力のある効率的なセットアップをもたらしました。」

エネルギー消費を優先する
マイクロスマートグリッドシステム

プリンセス・エリザベス基地は、マイクロスマートグリッドシステムによって管理されています。マイクロスマートグリッドは、電力の生成、配布、および調整を制御する小規模な電力ネットワークのバージョンです。基地のすべてのシステムは、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）で統合および制御され、基地内の最適な安全な作業および生活条件を確保します。スマートグリッドはエネルギーの優先順位の原則に基づいており、スマートな有機体のように機能します。エネルギーが不足している場合、スマートグリッド技術はエネルギーレベルと優先度に応じてさまざまなシステムを停止させます。例えば、エネルギーが十分または余剰ある場合にのみ、集中的な計算プロセスが行われます。セキュリティおよび生命維持システムは最後に切断されます。基地が占有されていない冬の8か月間では、スタッフは衛星経由でスマートグリッドをリモートで制御します。

「「オフシーズン中、Proxmox VEがシステムの中核です」とトーマスは説明します。「Proxmox VE HAクラスターは自動化を制御しています。もし失った場合、科学機器やデータの回収を制御する能力を失います。これは本当にビジネスにとって重要な要素です。低電力の冗長性ソリューションもいくつか存在しますが、あくまで維持のためのものです。」

衛星地上局を通じたリアルタイムのデータ送還

プリンセス・エリザベス基地はSESによって建設された衛星アンテナを介してベルギーと恒常的に接続されています。これは基地の重要な機能であり、科学者が世界中の研究室に科学データをリアルタイムで送信できるようにします。

この衛星リンクは、チームのリモートメンバーとの効率的なコミュニケーションを可能にし、フィールドで収集されたデータを高速に転送することができます。基地との衛星接続の科学的な付加価値に加えて、主な利点は基地を遠隔操作できる能力であり、これによりマイクロスマートグリッドのエネルギー管理の最適な効率が確保されます。

プロクスモックスサーバーが南極基地を暖めています

南極などの特殊な場所でストレージと計算能力を提供することは、特別な機会と課題を提供します。南極の寒冷な空気をシステムを冷却するために使用するのは直感的であるように思えるかもしれません。しかし、実際には、プリンセス・エリザベス極地基地での好ましい解決策は、サーバーから発生する熱を基地の研究および生活モジュールの暖房に利用することです。

トーマスは言います。「その結果、これらのエリアの暖房にかかる電力消費を大幅に削減できました。これにより、基地全体のエネルギー消費がさらに削減され、リソースが解放されました。 Proxmox VEおよびCephテクノロジーによる大幅な電力削減により、基地の電力予算を再調整できるようになりました。」

利用可能な予算が増えたことで、国際極地財団は新しい革新的なプロジェクトに投資できるようになりました。
プリンセス・エリザベス研究基地でのオープンソースProxmox VE仮想化プラットフォームと統合Cephストレージの成功した実装により、EomniaとIPFは南極データセンターを近代化し、エネルギー効率と充足性を向上させ、新しい開発に利用可能な予算を再調整できるようになりました。

トーマス・ペトラッカ: ITアーキテクト、Eomnia

Eomniaについて

Eomniaの主要なビジネスはデータセンターとワイヤレスデプロイメントです。ソフトウェア定義ネットワーキング（SDN）技術の最新の進化は、最も要求の厳しい遠隔地にデータセンターテクノロジーを提供する機会を提供しました。IAASおよびSAASの知識と、VSAT、LTE、LORA、ポイントツーポイント、SD WANなどのワイヤレス技術に関する深い知識を組み合わせることで、機械学習、ニューラルネットワーク、モニタリングなどの技術を高可用性の遠隔環境に提供するための独自の利点を持っています。
ウェブサイト : http://www.eomnia.be

国際極地財団（International Polar Foundation）について

ベルギーのエンジニア、登山ガイド、極地探検家であるアラン・ユベール氏と、ユーゴ・デクレール教授およびアンドレ・ベルジェ教授によって2002年に設立されたIPFは、極地科学の将来の計画における役割を強調することを目的としています。IPFとそのパートナーによって発表された革新的で持続可能な「ゼロエミッション」のプリンセス・エリザベス研究基地は、高い注目を集めるプロジェクトで、ベルギー国とIPFによって共同で運営されています。
ウェブサイト : http://www.polarfoundation.org/