Жизнедеятельность современного общества невозможна без развитой IT-инфраструктуры. Один из самых главных ее компонентов – дата-центры, или центры обработки данных (ЦОД). Они обеспечивают бесперебойную работу оборудования, а также защищают его и данные от любого внешнего воздействия. Например, один из заметных игроков на украинском рынке – дата-центр GigaCenter, который входит в число лучших коммерческих дата-центров нашей страны. Согласно стандарту TIA 942, он соответствует уровню Tier 3 из возможных четырех. Отказоустойчивость дата-центра – 99,982%, допускается не более 1,5 часа простоя в год.
В ЦОД существуют отработанные схемы обеспечения нужного температурного режима, бесперебойного питания, защиты от нежелательного влияния или кибератак. Однако даже в такой, казалось бы, регламентированной сфере есть место креативности и неожиданным решениям. Мы составили подборку необычных и оригинальных мировых дата-центров, которые отличаются от своих «коллег» благодаря неожиданным техническим решениям, уникальному расположению или оригинальному дизайну.

Cамый первый

Первую электронно-вычислительную машину ENIAC, которую ввели в эксплуатацию в конце Второй мировой войны в США, называют прародителем современных дата-центров. Несмотря на то, что это большой компьютер, его устройство и внешний вид напоминают настоящий ЦОД: стойки с оборудованием, защита от незаконного проникновения, резервные системы питания, прообраз современной системы кондиционирования.
ENIAC весила 27 тонн, а на ее создание потратили более $486 400. Ее мощности использовали в основном для военных целей, например, чтобы моделировать термоядерный взрыв супербомбы, прогнозировать погоду на территории врага, хранить коды ядерного оружия. Кроме того, с ее помощью известный Нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман расчитал число π («пи»). По некоторым данным, благодаря ENIAC ученые смогли провести гораздо больше расчетов, чем все человечество до появления этой ЭВМ.

Несмотря на недостатки, изобретение ENIAC стало историческим событием в развитии технологий. Некоторые детали ЭВМ можно увидеть в Национальном музее американской истории в Вашингтоне. К тому же, в ее честь назвали астероид.

«Божественный» дата-центр

Одна из отличительных характеристик Каталонии – особый местный подход к решению и организации самых разных задач. Тому подтверждение – оригинальные архитектурные шедевры  Антонио Гауди, которые украшают разные испанские города. Поэтому не стоит удивляться, где расположен один из дата-центров страны: Суперкомпьютерный центр в Барселоне (Barcelona Supercomputer Center, BSC) находится в здании бывшей часовни Torre Girona, построенной в XIX в.

После интерьеров собора Саграда Фамилия уже не будут выглядеть странно ряды серверов на месте  скамеек для прихожан под бережно сохраненными колоннами и арками. Более того, с архитектурой культового сооружения гармонирует огромный куб, в который поместили суперкомпьютер MareNostrum. Последний может производить более 11 трлн операций в секунду, занимает третье место по мощности в Европе и тринадцатое – в мире. С его помощью проводят исследования в сферах метеорологии и медицины.

Дата-центр Джеймса Бонда

Этот дата-центр можно назвать любимчиком журналистов: без упоминания Pionen White Mountain не обходится ни один материал о самых известных и оригинальных дата-центрах. Это ЦОД крупнейшего интернет-провайдера Швеции Bahnhof. Объект находится на глубине 30 м под Стокгольмом – в бывшем военном бункере, который построили во времена «холодной войны» для защиты от ядерного удара.

Также Pionen White Mountain прославился своим дизайном, благодаря чему дата-центр получил неофициальное название James Bond Villain (с англ. – «Злодей из “Джеймса Бонда”»). Генеральный директор Bahnhof Джон Карлунг не скрывает, что при построении дата-центра в компании использовали стилистику романов о приключениях агента 007. Дата-центр оснащен лампами дневного света, также в нем можно увидеть фонтаны и множество растений.
Еще один интересный факт, который поспособствовал популярности Pionen White Mountain, – в нем хранятся файлы скандально известной организации Wikileaks.

Хранилище данных с клубом и пивоварней

Еще одно творение шведского интернет-провайдера Bahnhof – дата-центр Thule. Его главная особенность  – снаружи и внутри он выглядит не как хранилище данных, а … ночной клуб. С неоновым светом, дымящимся сухим льдом и другими атрибутами подобных заведений.
Ключевым элементом дизайна стали серверы, где до определенного времени хранились данные организации Wikileaks. Кроме того, у компании есть лицензия на торговлю спиртными напитками, потому на территории дата-центра действует собственный бар, где можно попробовать крафтовое пиво из пивоварни Bahnhof. Фирменным считается сорт No Latency (с англ. – «Без задержки»). Угощают алкоголем клиентов компании, а также посетителей во время экскурсий.

Несмотря на достаточно эпатажный дизайн, в дата-центре созданы все условия для обеспечения безопасности и бесперебойности работы.  ЦОД вмещает 240 серверных шкафов и находится недалеко от делового центра Стокгольма, благодаря чему отсутствуют задержки в передаче данных и доступе к ним. Также Thule  может похвастаться хорошим коэффициентом уровня эффективности энергопотребления (Power Usage Effectiveness) до 1.2  – такой показатель говорит  о том, что ЦОД рационально использует энергию. К тому же, его система кондиционирования помогает обогревать соседние жилые здания и офисы.

Данные – под водой

Проблема перегрева оборудования в дата-центрах – остается очень актуальной и важной. Microsoft предложила нестандартное экспериментальное решение. В рамках проекта Natick дата-центр компании в водонепроницаемом контейнере опустят в океан. Окружающая толща воды будет охлаждать его оборудование, а электричество для работы дата-центр будет получать от турбины, вращаемой океанскими течениями или приливами.

Первый этап эксперимента прошел успешно. Три месяца стальная гондола диаметром 2,4 м провела на глубине 9 м возле Калифорнии. Оборудование работало без перебоев, на нем даже обрабатывались данные «облачного» сервиса Microsoft Azure.
Второй этап проекта Natick проходил возле Оркнейских островов в Шотландии. Дата-центр опустили на глубину 36 м: внутри установили 12 стоек и 864 сервера. Французская компания Naval Group создала водонепроницаемую оболочку для ЦОД и адаптировала  для его потребностей отработанную систему охлаждения субмарин. Дата-центр соединяется с побережьем с помощью оптоволоконного кабеля. Даже на нынешнем этапе работ подводный дата-центр может функционировать без техобслуживания – до пяти лет.
О перспективности такого проекта говорит и тот факт, что половина населения планеты живет на территории примыкающей к береговой линии на полосе шириной 200 км. Поэтому дата-центры, расположенные в такой зоне, улучшат сервисы для сотен миллионов людей.

Самый большой «десктоп» в мире

Дата-центр Roubaix французской телеком-компании OVH находится в городке Рубе, в 11 км от города Лилль. В нем установлены 35 000 серверов. «Титул» самого большого десктопа в мире дата-центр заслужил благодаря своей уникальной конструкции: помещения с серверным оборудованием расположены по периметру здания дата-центра, при этом его центральная часть остается пустой. Воздух для охлаждения поступает из окружающей атмосферы через воздухозаборники в наружных стенах. Затем проходит через серверные стойки благодаря большим вентиляторам и, наконец, выходит вверх в пустой центральной части. Весь процесс напоминает охлаждение обычного десктопа. Вдобавок, серверы непрерывно охлаждаются водой с помощью специальной системы, разработанной в OVH.

ЦОД в небоскребе

По мнению журналистов, небоскреб Verizon Building – не самый эффектный силуэт в скайлайне Нью-Йорка. В 2012 году издание Daily Telegraph даже внесло его в перечень самых ужасных зданий мира: 32-этажный бетонный колосс без окон выглядел достаточно жутковато.
Однако после того как Sabey Data Center Properties разместила дата-центр в этом небоскребе-«страшилище», его облик немного улучшился – компания добавила стеклянные панели. Сейчас ЦОД Intergate.Manhattan вмещает сотни серверных стоек. Оборудование снабжается источником питания 40 МВт и охлаждается пятью огромными градирнями на крыше. Дизельное топливо для генераторов хранят в подвале небоскреба, в огромных цистернах. Специальные погружные насосы способны подать топливо для работы дизельных генераторов даже при наводнении. Последнее вполне возможно при ураганах, которые время от времени обрушиваются на побережье США.

Царство Снежной Королевы 

Перед тем как рассказать об этом дата-центре, приведем несколько показательных цифр. Так, в глобальном масштабе ЦОД потребляют около 2% вырабатываемой электроэнергии, при этом серверное оборудование использует всего лишь треть этого объема. Самая энергозатратная часть дата-центров – система охлаждения. Поэтому разработчики и инженеры стремятся тем или иным образом снизить эту статью расходов.
В 2014 году японская правительственная Организация развития новой энергии и промышленных технологий (NEDO) учредила необычный грант. Его получатели должны были предложить, как использовать снег, который вывозится из городских кварталов для охлаждения дата-центра. Уже через год заработал экспериментальный комплекс White DataСenter, который находится возле городка Бибай на острове Хоккайдо.  Это одноэтажный дата-центр на 20 серверных стоек. Здание оборудовано системой холодного воздухозабора и снегоочистителями. По соседству с ЦОД начал работу экспериментальный комплекс по производству продуктов питания: теплица, ферма по выращиванию морепродуктов и перерабатывающее предприятие.

Принцип работы всего комплекса  – достаточно простой.  Зимой возле дата-центра сооружают внушительный курган из снега, который привозят после очистки городских улиц. С наступлением тепла снег начинает таять, и образовавшуюся воду используют для охлаждения. Благодаря такому подходу инженеры эффективно поддерживают температуру окружающей среды внутри здания на уровне 25°C, не включая электрические системы охлаждения, а также обогревают соседние объекты. Затраты на электроэнергию снизились на 80%, по сравнению с классической конструкцией дата-центров.
Кстати, сейчас идет активное проектирование похожего дата-центра, но уже на 3 000 стоек. Он будет расположен в окрестностях Токио – почти на 1 000 км южнее Бибая.

Офисный теплопункт

Немалая часть тепловой энергии, которую вырабатывают дата-центры, просто «выбрасывается» в окружающую среду. Поэтому представители компаний в разных сферах активно ищут способы, как использовать это тепло более рационально. Немецкая компания Cloud & Heat подошла к решению довольно неожиданно: собственник здания или офиса выделяет место для модуля компании, а Cloud & Heat берет на себя обеспечение теплом.
Модуль Cloud & Heat представляет собой большой шкаф, заполненный всем необходимым для дата-центра оборудованием, и подключается к сетям – водопроводу, отоплению, электропитанию, интернету. Его стоимость – около $15 000. Компания покрывает собственнику здания или офиса пользование интернетом и затраты по обеспечению работы оборудования. Также он получает все  тепло и горячую воду, которую вырабатывает оборудование внутри модуля.
Интересно, что сервис учитывает климатические особенности регионов. Например, в окрестностях Бонна холоднее, чем в Штутгарте, расположенном южнее. Поэтому возле Бонна клиенту предложат более мощный модуль, с большим количеством стоек.
Стоит отметить, что сервис не лишен недостатков. Каждому модулю для работы нужно примерно 2 т теплоносителя. Этот запас должен храниться в непосредственной близости. Далеко не везде найдется место для установки десяти двухсотлитровых бочек. Есть вопросы и к безопасности оборудования и данных. В традиционном дата-центре доступ во внутренние помещения строго контролируется. К шкафу Cloud & Heat злоумышленнику добраться гораздо проще.

Дата-центр на крыше мира

На севере Чили, высоко в Андах, в самой безводной пустыне мира Атакама находится обсерватория ALMA. В ее входит самый высокогорный в мире дата-центр ALMA Array Operations Site (AOS) и суперкомпьютер ALMA Correlator. Они заставляют систему пятидесятиметровых антенн, расположенных на расстоянии до 16 км, работать вместе как единый гигантский радиотелескоп.
Высокогорье влияет на работу AOS. Воздух настолько разрежен, что для нормальной работы охлаждающей системы его нужно в два раза больше, чем в обычных условиях. Жесткие диски тоже начинают давать сбои. К тому же, регион, где находится обсерватория, сейсмически активный, поэтому конструкция дата-центра способна выдержать довольно сильные землетрясения.

Разреженный воздух не способствует и работе человека. Поэтому комплекс AOS по большей части работает в «беспилотном» режиме. Хотя только на монтаж и ввод в эксплуатацию суперкомпьютера понадобилось около 20 недель кропотливого труда множества специалистов.

«Оскар» для лучших дата-центров

У багатьох галузях є свої спеціалізовані конкурси, і індустрія дата-центрів – не виняток. Премію DCD Awards називають «Оскаром» у сфері зберігання та обробки даних. Починаючи з 2007 року, нагорода присвоюється кращим досягненням в цій області людської діяльності. За неї конкурують проекти і технології, компанії, окремі люди і команди фахівців.

Переможців визначають у кількох номінаціях. Наприклад, за час існування DCD Awards були відзначені компанії Uber – за внесок в індустрію ЦОД (2017 г.), Microsoft і Facebook – за інновації в створенні мега-дата-центрів (2009 і 2013 рр.), А також Visa – за спеціалізований ЦОД (2011 р).

У минулому році за нагороди DCD Awards змагалися 200 претендентів з 30 країн світу. Тоді з’явилася нова номінація – найкрасивіший дата-центр. Цей титул отримав дата-центр Barcelona Supercomputer Center (BSC) в будівлі каплиці Torre Girona, про який ми розповідали в нашому огляді.

У 2018 року переможців оберуть в 17 номінаціях – від самого екологічного ЦОД до кращого топ-менеджера дата-центру. Є й нова номінація – самий екстремальний дата-центр на планеті. На це звання претендують: Spaceborne Computer створений HPE для роботи на Міжнародній космічній станції, дата-центр на Калінінської АЕС (РФ), ЦОД IceCube Neutrino Observatory, розташований в 2 км від Південного полюса, а також дата-центри в колишніх командних пунктах і глибоких гірських виробках.

Фіналісти на заході DCD будуть оголошені 5-6 листопада. Визначати переможців буде журі з 40 суддів на гала-вечері 6 грудня о Royal Lancaster Hotel.