«Cold Storage»: das einsame Fotoalbum am Rande der Zivilisation

Tag für Tag kommen bei sozialen Netzwerken hunderte Millionen neuer Videos und Bilder dazu. Facebook oder YouTube etwa sind sind dazu verdammt, alles zu archivieren – auch Bilder, die niemand mehr anschaut. Um Kosten zu sparen, lassen sich die Internet-Giganten immer neue Tricks einfallen.

Modernes Fabrikgebäude

Bildlegende: Cold Storage Data Center in Prineville: Kann mehr als ein Exabtye an Daten speichern. Facebook

Die Dimensionen sind unvorstellbar: Alle Facebook-Nutzer zusammen laden 350 Millionen neue Fotos hoch – pro Tag. Dazu kommen noch Millionen von Videos. Bei YouTube waren es schon vor zwei Jahren 300 Stunden neues Video-Material pro Minute.

Mann mit Hund auf einem verschneiten Weg, links und rechts rot gestrichene Holzhäuser.

Bildlegende: Zum Beispiel Lulea im Norden Schwedens: Facebook eröffnete hier 2013 das erste Datencenter ausserhalb der USA. Reuters

Doch viele dieser Bilder und Videos schaut sich nach dem Hochladen niemanden mehr an. Sie dümpeln irgendwo in einem Datencenter am Rande der Zivilisation vor sich hin: unscharfe Katzenbilder neben Video-Grüssen und einsamen Selfies, die niemanden interessieren.

Zwang zum Archivieren

Trotzdem sind die Anbieter dazu verdammt, Billionen von bewegten und statischen Bildern zu archivieren. Damit die Kosten für diesen riesigen visuellen Komposthaufen nicht aus dem Ruder laufen, müssen sie ihre Infrastruktur laufend optimieren.

Während das bei Google ein Betriebsgeheimnis ist, gibt sich Facebook erstaunlich offen: Das soziale Netzwerk publiziert regelmässig Baupläne – nicht nur für die selber entwickelten Server, auch für ganze Datencenter. Facebook will andere Betreiber von Serverfarmen zum Nachbau ermuntern und vom Erfahrungsaustausch profitieren. Dank dieser Offenheit wird klar, mit welchen Kniffen Facebook sein Bildarchiv optimiert.

Trick Nummer 1: Den richtigen Standort wählen

Albumseite mit Schwarz-Weiss-Foto von Kindern am Meer.

Bildlegende: Familien-Album: Bilder aus der ehemaligen schwedischen Industrie-Stadt Luleå, wo heute Facebook ein Datencenter betreibt. Reuters

2013 hat Facebook das erste Datencenter ausserhalb der USA in Betrieb genommen.

Die Wahl fiel auf Luleå im Norden Schwedens, 800 Kilometer von Stockholm entfernt. Ein Grund für den Standort: Die tiefen Umgebungstemperaturen vereinfachen die Kühlung der Server.

Dazu kommt, dass Strom aus erneuerbaren Energiequellen günstig zu haben ist. In der Kleinstadt hatten sich einst Stahl- und Papierfabriken angesiedelt. Geblieben sind die Kraftwerke.

Trick Nummer 2: Verzicht auf mehrfache Spannungs-Umwandlung

Datencenter werden über eine 480-Volt-Leitung mit Strom versorgt. Server arbeiten jedoch traditionell mit 12 Volt. Früher wurde über mehrere Schritte die Spannung gewandelt. Das führte zu Verlusten von bis zu 80 Prozent. Facebook-Server werden nun direkt an die 480 Volt-Leitung angeschlossen, die Wandlung geschieht im Computer in einem Schritt.

Trick Nummer 3: Wassertröpfchen zur Kühlung

Server brauchen viel Strom und produzieren viel Abwärme. Die Facebook-Ingenieure haben herausgefunden, dass sie mit wenig Aufwand auch warme Luft aus der Umgebung zur Kühlung verwenden können. Der Trick: Die Luft wird mit Wassertröpfchen angereichert. Grosse Ventilatoren saugen die Umgebungsluft an und schleusen sie zuerst durch poröses Material, das Wasser enthält. Ohne grossen Energieaufwand kühlen die Tröpfchen die Luft. So kann Facebook auch Datencenter in warmen Gegenden umweltschonend und wirtschaftllich betreiben.

Trick Nummer 4: «Cold Storage»

Allzeit bereite Festplatten für Bilder oder Videos einzusetzen, die niemand sehen will, ist Verschwendung. Die Disks müssen ständig mit Strom versogt werden und nützen sich ab.

Mann schiebt einen Server ein ein Rack.

Bildlegende: Server und Rack: Von Facebook-Ingenieuren selbst entworfen. Facebook

Facebook hat deshalb ein Server-Rack entworfen, in dem immer nur eine von zahlreichen Harddisks aktiv ist. Die Bilder auf den inaktiven Festplatten sind nicht mehr unmittelbar verfügbar. Sie sind gewissermassen «kalt», das Verfahren wird deshalb als «Cold Storage» bezeichnet.

Trick Nummer 5: Blu-ray statt Harddisk

Doch auch eine einzelne drehende Harddisk ist eine zu viel, wenn gar niemand darauf zugreift. Facebook ist deshalb dazu übergegangen, die Inhalte auf Blu-ray-Disks zu speichern. Greift ein Nutzer auf ein archiviertes Bild zu, so sorgt eine Mechanik im Server-Rack dafür, dass die richtige Disk ins Lesegerät geschoben wird.

Der Energieverbrauch eines Datencenters kann so auf einen Sechstel reduziert werden. Facebook hat zwei «Cold Storage»-Datencenter eröffnet: in Prineville (Oregon) und Forest City (North Carolina).

Einen grossen Nachteil hat diese noch kältere «Cold Storage» natürlich: Das mechanische Einlegen der Disk führt zu einer Verzögerung, die mehrere Sekunden betragen kann. Die Ingenieure versuchen, dieses Handicap mit Intelligenz auszugleichen. Scrollt ein Nutzer durch die Facebook-Timeline, so berechnen Algorithmen, wann ein bestimmtes Foto oder Video an der Reihe ist und geben rechtzeitig eine Bestellung beim Datencenter auf.

Album für die Ewigkeit?

Ob diese Tricks ausreichen, um alle unsere Bilder und Videos für Jahrzehnte wirtschaftlich zu speichern, wird sich zeigen.

Doch Cold Storage ist jetzt schon die Art, wie das Internet vergisst: Wir schieben das verwackelte Foto vom 70. Geburtstag der Tante Erna einfach immer weiter nach hinten, auf die kalten Festplatten in den kalten Wäldern.