熄燈數據中心的基本思想非常簡單，就是指一種無人值守的數據中心，其中部署著完全自動化的設施，無需任何人員參與即可完成操作。通過“熄燈”的方式，大大節省了能源和人員管理成本。
事實上，“熄燈”這個想法源自制造業，具體可以追溯到PhilipKDick在1955年發表的一篇短篇小說。文中提及，在荷蘭，飛利浦工廠可以在少數質檢人員的監督下制造剃須刀。而在日本Fanuc工廠，即便長期關閉空調和供暖系統，也完全不影響機器人的生產效率。
十多年來，傳統數據中心一直通過運營人員管理和維護數百臺甚至數千臺服務器。除非更換硬件或修復故障，他們通常不會進入機房。數據中心的機械和電氣設備也都是自動化的，因此冷卻裝置可以在無人值守的情況下運行，并且提示工程師或致電制造商，以進行偶爾的預防性維護。
長久以來，傳統數據中心一直在通過人工來管理和維護服務器。為此，給運維人員提供工作環境和條件所進行的各種安全設置和環境設施或多或少的都需要利用一定的空間和能源。
熄燈數據中心在2011年首次亮相，當時美國互聯網服務提供商AOL公司進行了一次大型展示，宣布推出名為ATC的小型無人值守微型設施。AOL公司技術副總裁MikeManos是一位曾在微軟公司工作過的數據中心專家，他在一篇博文中對熄燈數據中心的理念表示贊賞，認為這種技術“從根本上改變了業務”。
熄燈數據中心的宣傳炒作
如今，十年過去了，AOL公司早已不復存在，而數據中心仍然需要運營人員進行維護和管理。
確實，ATC的一些創意一直存在，通常可以采用預先安裝服務器的方式將機架安裝在這樣的數據中心中。
數據中心設計師指出，數據中心的機架和服務器可以放置得更近一些，如果不考慮建筑物適宜人類居住的因素，則可以通過在較高的溫度下運行來削減冷卻費用。而抽取空氣中的氧氣可以防止火災，并減少腐蝕。
但是總的來說，數據中心仍然充斥著大量大型設施，仍然需要配備現場工作人員。
UptimeInstitute是數據中心可靠性方面的權威機構，該機構一直建議數據中心運營人員需要隨時準備處理出現的任何問題。該機構的技術專家RichardF.VanLoo在2015年發布的一份簡報中表示：
對于需要在TierIII級或TierIV數據中心設施運營關鍵業務的組織來說，我們建議至少有一到兩家數據中心運營商的工作人員全天候(一年365天24X7)在現場工作。
熄燈數據中心的發展在此后發生了一些變化，尤其是規模較小的數據中心提供商，例如EdgeConneX公司。
EdgeConneX公司在美國和歐洲構建的24個數據中心一直致力于采用一個熄燈運營模式。該公司的主要業務是二線數據中心市場的內容分發，以及不需專職人員操作的數據中心設施的設計，當需要提供上門服務時，可利用先進的監控設備，并進行遠程操作。
EdgeConneX公司的設計也許是利用自動化來簡化數據中心的運營的最雄心勃勃的例子，是一種利用設計作為工具改變商業模式的經濟學。其采用了一種先進的設計和操作模板，讓EdgeConneX公司快速改造現有數據中心建筑達到第三級的冗余度，可以支持更多的高功率密度的工作負載，每個機柜可超過20千瓦。
EdgeConneX公司CIOLanceDevin表示：
我們的整個業務前提都是基于熄燈數據中心的。我們通常部署電力容量為2MW的數據中心，而不是100MW的大型數據中心。因為我們無法承擔在數據中心安排3名工程師、17名安全人員以及2名維護人員所需的成本。
EdgeConneX公司擁有廣泛的客戶群，并運行分段管理系統，該系統可以讓客戶控制IT硬件，而EdgeConneX公司則負責管理電源和冷卻基礎設施。
這樣的數據中心雖說算不上完全“熄燈”，但EdgeConneX能夠遠程控制安全性，這樣一來，客戶服務人員就可以通過服務臺來進行操作，無需與任何操作人員進行現實碰面。
疫情封鎖推動熄燈運營
隨著新冠疫情席卷全球，大多數公司(甚至是那些被認為不可或缺的公司)都采取了嚴格的居家隔離，在家辦公政策。這也導致了一些問題的出現：
依靠現場數據中心支持人員的公司很快意識到，由于平時都是他們的員工在現場監視數據中心，因此他們自身對數據中心操作的了解有限或沒有可視性;
許多積極主動型并且早前就已經部署了遠程功能DCIM(數據中心基礎架構管理)的公司很快就發現了他們在覆蓋范圍上的空白;
被視為“低優先級”的云遷移項目已經變為“高優先級”甚至“最高優先級”;
由于許多公司此次準備不充分，因此，他們更期待可以做好下一次準備。以下是大多數公司應該采取的一些非常具體的策略：
將數據中心外包給云服務提供商或托管公司，以保證正常情況下甚至危機期間，關鍵應用程序的正常運行;
通過遠程或通過自動化監視和執行維護和升級功能，使內部數據中心盡可能“熄滅”。
當越來越多的工作人員需要遠程居家辦公時，數據中心運營商采用的遠程控制服務也呈現激增趨勢。根據數據中心運營商QTSDataCenters公司首席技術官BrentBensten的說法，在由于疫情而導致封鎖的前三周內，該公司遠程管理門戶(服務交付平臺或SDP)的登錄量激增了30%，而用戶在該系統上花費的時間也是原來的2倍。
Bensten表示：
新冠疫情加速了遠程管理平臺和工具的應用，因此可以遠程完成以前在現場完成的工作。
熄燈運營還是繼續面臨技能短缺問題?
在許多情況下，“熄燈”是降低數據中心技能要求的一種方式，既可以作為一種削減成本的手段，也可以作為解決難以尋求熟練員工問題的一種方式。
施耐德電氣公司的工程師StevenCarlini在一篇博客文章中對“為什么將來每個數據中心都將成為熄燈數據中心”進行了解釋。他認為，企業應該“盡可能”讓其內部部署數據中心實現“熄燈”，部分原因是為了應對疫情導致的封鎖，另一部分原因是為了解決技能短缺問題。
Carlini表示：
熄燈和無人值守的說法可能并不完全準確，因為安全人員很可能會在現場工作。建議數據中心應該雇用具備機械技能的安全人員，并讓他們實施即插即用的硬件更換工作，有些公司已經在嘗試使用Zoom視頻軟件指導人員進行維護和維修。
在很多情況下，“熄燈”數據中心的概念已經演變為不需要太多技能的地方。
水下數據中心的探索
那么，真正“熄燈”運營的數據中心真的存在嗎?可能有一些數據中心以這種方式運行，但是并未公開;也可能是出于保密的原因，或是因為最終失敗了，例如AOL公司的ATC數據中心。
但是，我們確實知道一個知名案例。
早在2016年，微軟公司就曾向外界發布了一個創新型的“環保”數據中心——ProjectNatick數據中心(事實上，該項目于2014年已經啟動，2016年才正式對外公布)。最初，微軟先是建造了一個水下數據中心的原型——代號LeonaPhilpot的數據中心膠囊，并于2015年安置在加州海岸附近10米深的海水下長達四個月。LeonaPhilpot數據中心膠囊無需人員值守，使用壽命可達20年以上，采用可再生能源，每五年更換一次服務器硬件。
2018年，ProjectNatick研究項目進入到第二階段，開始設計和制造成熟完整的水下艙室。此次，微軟公司研究團隊在12個數據中心機架上放滿服務器，然后將服務器部署在一個壓力容器中，并將其沉入蘇格蘭海岸附近的海底。
2020年，微軟公司從海底打撈回這個代號為“SSDC-002”的水下數據中心。這個數據中心是一種充滿氮氣的鋼質容器，其中12個機架中運行864臺服務器，其存儲容量達到27.6PB，并通過電纜和光纖連接與地面的設施相連。
ProjectNatick水下數據中心負責人DavidCutler表示：
我們在無人接觸的情況下運營了該設備長達25個月零8天，其結果無疑是令人滿意的。
可靠性和摩爾定律
水下數據中心服務器的可靠性要比陸地上同類服務器高出7倍。ProjectNatick水下數據中心使用了一批二手服務器，并將其中135臺服務器放置在陸基數據中心中運行，其余的855臺服務器部署在這個水下數據中心。
結果顯示，在135臺陸地服務器中，有8臺服務器在兩年內發生了故障。而在水下數據中心的855臺服務器中，只有6臺服務器發生故障。這些服務器都執行相同的任務，并且沒有進行任何維護，但是傳統數據中心的振動和氧氣環境似乎影響了其可靠性。
關于”熄燈“數據中心的一大反對意見是，需要定期更換服務器和存儲設備，這并不是因為服務器和存儲設備已經耗盡，而是因為它們已經過時。幾十年來，IT硬件遵循摩爾定律(即硬件性能隨著技術進步每18個月翻一番)，采用新服務器僅在使用能源成本方面就可以在三年內收回投資。
如今，芯片工藝現在已經接近極限，摩爾定律也即將終結，而服務器的使用壽命將更長。Cutler預測，這將使數據中心運營商最終走向”熄燈“模式。在數據中心的整個生命周期中，服務器往往占據很大一部分成本。在后摩爾定律時代，實際上沒有理由每兩年更換一次基礎架構。”
在邊緣采用熄燈數據中心
盡管傳統數據中心仍然需要運營人員進行管理，但新的應用場景和邊緣計算領域將可能需要運營熄燈數據中心。
物聯網等新技術以及人們將媒體和應用程序流氏傳輸到家中的需求，導致了對高度分散的低延遲資源的需求。這意味著需要靠近人員和數據源部署大量小型數據中心設施。大多數的邊緣數據中心規模要比微軟公司ProjectNatick水下數據中心(代號SSDC-002)小得多，還有一些甚至在燈柱上安裝。
除非能夠完全消除現場訪問和運營，否則邊緣數據中心的容量將成為經濟成本上的噩夢，就像電話網絡在光纖機柜中表現的一樣。
讓我們回到“熄燈”概念誕生的最初。當AOL公司技術副總裁MikeManosMikeManos提出這一想法時，他實際上是在談論邊緣計算設施，旨在使AOL公司的服務更貼近客戶。
Cutler表示，隨著技術的進步和發展，熄燈數據中心的發展可能比人們想象的還要快，將會成為數據中心行業的一種趨勢。
雖然目前，“熄燈”數據中心仍然面臨種種挑戰，但有一件事是肯定的：無人值守的“熄燈”數據中心不再是一個科學項目或者一個幻想，隨著技術的進步和發展，它的發展可能比人們想象的還要快，它將成為數據中心行業的一種趨勢。
本文翻譯自：
https://blog.se.com/datacenter/2020/06/22/why-every-data-center-in-the-future-will-be-lights-out/與https://www.datacenterdynamics.com/en/analysis/what-lights-out-data-center/
