Життєдіяльність сучасного суспільства неможлива без розвиненої ІТ-інфраструктури. Один із найголовніших її компонентів — датацентри, або центри обробки даних (ЦОД). Вони забезпечують безперебійну роботу обладнання, а також захищають його дані від будь-якого зовнішнього впливу. Наприклад, один з помітних гравців на українському ринку — датацентр GigaCenter, який входить до числа кращих комерційних датацентрів нашої країни. Відповідно до стандарту TIA 942 він відповідає рівню Tier 3 з можливих чотирьох. Це надійний colocation, адже відмовостійкість датацентру — 99,982%, допускається не більше 1,5 години простою в рік.

У ЦОД існують відпрацьовані схеми забезпечення потрібного температурного режиму, безперебійного живлення, захисту від небажаного впливу або кібератак. Проте навіть у такій, здавалося б, регламентованій сфері є місце креативності та несподіваних рішень. Ми склали добірку незвичайних і оригінальних світових датацентрів, які відрізняються від своїх «колег» завдяки несподіваним технічним рішенням, унікальному розташуванню або оригінальному дизайну.

Найперший

Першу електронно-обчислювальну машину ENIAC, яку ввели в експлуатацію в кінці Другої світової війни в США, називають «прабатьком» сучасних датацентрів. Незважаючи на те, що це великий комп’ютер, його пристрій і зовнішній вигляд нагадують справжній ЦОД: стійки з обладнанням, захист від незаконного проникнення, резервні системи живлення, прообраз сучасної системи кондиціонування.

ENIAC важила 27 тонн, а на її створення витратили понад $486 400. Її потужності використовували в основному для військових цілей, наприклад, щоб моделювати термоядерний вибух супербомби, прогнозувати погоду на території ворога, зберігати коди ядерної зброї. Крім того, з її допомогою відомий Нобелівський лауреат з фізики Річард Фейнман розрахував число π ( «пі»). За деякими даними, завдяки ENIAC вчені змогли провести набагато більше розрахунків, ніж все людство до появи цієї ЕОМ.

Перший дата-центр

Незважаючи на недоліки, винахід ENIAC став історичною подією в сфері розвитку технологій. Деякі деталі ЕОМ можна побачити в Національному музеї американської історії у Вашингтоні. До того ж в її честь назвали астероїд.

«Божественний» датацентр

Одна з відмінних характеристик Каталонії — особливий місцевий підхід до вирішення і організації різноманітних завдань. Тому підтвердження — оригінальні архітектурні шедеври Антоніо Гауді, які прикрашають різні іспанські міста. Тому не варто дивуватися місцю, де розташований один з датацентрів країни: Суперкомп’ютерний центр у Барселоні (Barcelona Supercomputer Center, BSC) знаходиться в будівлі колишньої каплиці Torre Girona, побудованої в XIX ст.

Після інтер’єрів собору Саграда Фамілія вже не будуть виглядати дивно ряди серверів на місці лавок для прихожан під дбайливо збереженими колонами і арками. Більше того, з архітектурою культової споруди гармонує величезний куб, в який помістили суперкомп’ютер MareNostrum. Останній може виробляти понад 11 трлн операцій в секунду, займає третє місце за потужністю в Європі і тринадцяте — в світі. З його допомогою проводять дослідження в сферах метеорології і медицини.

Датацентр Джеймса Бонда

Даний датацентр можна назвати улюбленцем журналістів: без згадки Pionen White Mountain не обходиться жоден матеріал про найвідоміші та оригінальні датацентри. Це ЦОД найбільшого інтернет-провайдера Швеції Bahnhof. Об’єкт знаходиться на глибині 30 метрів під Стокгольмом — в колишньому військовому бункері, який побудували за часів «холодної війни» для захисту від ядерного удару.

Також Pionen White Mountain прославився своїм дизайном, завдяки чому датацентр отримав неофіційну назву James Bond Villain (з англ. — «Злодій з Джеймса Бонда»). Генеральний директор Bahnhof Джон Карлунга не приховує, що при побудові датацентру в компанії використовували стилістику романів про пригоди агента 007. Датацентр оснащений лампами денного світла, також в ньому можна побачити фонтани і безліч рослин.

Ще один цікавий факт, який посприяв популярності Pionen White Mountain, — в ньому зберігаються файли скандально відомої організації Wikileaks.

Дата центр Pionen White Mountain

Сховище даних із клубом та пивоварнею

Ще одне творіння шведського інтернет-провайдера Bahnhof — датацентр Thule. Його головна особливість — ззовні і всередині він виглядає не як сховище даних, а … нічний клуб. З неоновим світлом, димлячим сухим льодом та іншими атрибутами подібних закладів.

Ключовим елементом дизайну стали сервери, де до певного часу зберігалися дані організації Wikileaks. Крім того, у компанії є ліцензія на торгівлю спиртними напоями, тому на території датацентру діє власний бар, де можна спробувати крафтове пиво з пивоварні Bahnhof. Фірмовим вважається сорт No Latency (з англ. — «Без затримки»). Пригощають алкоголем клієнтів компанії, а також відвідувачів під час екскурсій.

Незважаючи на досить епатажний дизайн, в датацентрі створені всі умови для забезпечення безпеки і безперебійності роботи. ЦОД вміщує 240 серверних шаф і знаходиться недалеко від ділового центру Стокгольма, завдяки чому відсутні затримки в передачі даних і доступу до них. Також Thule може похвалитися хорошим коефіцієнтом рівня ефективності енергоспоживання (Power Usage Effectiveness) до 1,2 — такий показник говорить про те, що ЦОД раціонально використовує енергію. До того ж його система кондиціонування допомагає обігрівати сусідні житлові будівлі та офіси.

Дані — під водою

Проблема перегріву обладнання в датацентрах — залишається дуже актуальною і важливою. Microsoft запропонувала нестандартне експериментальне рішення. В рамках проєкту Natick датацентр компанії в водонепроникному контейнері занурять в океан. Навколишня товща води буде охолоджувати його обладнання, а електрику для роботи датацентр буде отримувати від турбіни, що обертається океанськими течіями або припливами.

Перший етап експерименту пройшов успішно. Три місяці сталева гондола діаметром 2,4 м провела на глибині 9 м біля Каліфорнії. Устаткування працювало без перебоїв, на ньому навіть оброблялися дані «хмарного» сервісу Microsoft Azure.

Другий етап проєкту Natick проходив біля Оркнейських островів в Шотландії. Датацентр опустили на глибину 36 м: всередині встановили 12 стійок і 864 сервера. Французька компанія Naval Group створила водонепроникну оболонку для ЦОД і адаптувала для його потреб відпрацьовану систему охолодження субмарин. Датацентр з’єднується з узбережжям за допомогою оптоволоконного кабелю. Навіть на нинішньому етапі робіт підводний датацентр може функціонувати без техобслуговування — до п’яти років.

Про перспективність такого проєкту говорить і той факт, що половина населення планети живе на території, близько розташованій до берегової лінії на смузі шириною 200 км. Тому датацентри, розташовані в такій зоні, покращать сервіси для сотень мільйонів людей.

Проект Natick

Найбільший “декстоп” у світі

Датацентр Roubaix французької телеком-компанії OVH знаходиться в містечку Рубе, в 11 км від міста Лілль. У ньому встановлено 35 000 серверів. «Титул» найбільшого десктопу в світі — датацентр заслужив завдяки своїй унікальній конструкції: приміщення з серверним обладнанням розташоване по периметру будівлі датацентру, при цьому його центральна частина залишається порожньою. Повітря для охолодження надходить з навколишнього середовища через повітрозабірники в зовнішніх стінах. Потім проходить через серверні стійки завдяки великим вентиляторам і, нарешті, виходить вгору в порожню центральну частину. Весь процес нагадує охолодження звичайного десктопа. До того ж, сервери безперервно охолоджуються водою за допомогою спеціальної системи, розробленої в OVH.

ЦОД у хмарочосі

На думку журналістів, хмарочос Verizon Building — не найбільш яскравий силует в Скайлайні Нью-Йорка. У 2012 році видання Daily Telegraph навіть внесло його в список найбільш жахливих будівель світу: 32-поверховий бетонний колос без вікон виглядав досить моторошно.
Однак після того, як Sabey Data Center Properties розмістила датацентр в цьому хмарочосі- «страховисько», його вигляд трохи покращився — компанія додала скляні панелі. Зараз ЦОД Intergate.Manhattan вміщує сотні серверних стійок. Устаткування забезпечується джерелом живлення 40 МВт і охолоджується п’ятьма величезними градирнями на даху. Дизельне паливо для генераторів зберігається в підвалі хмарочоса, в величезних цистернах. Спеціальні глибинні насоси здатні подати паливо для роботи дизельних генераторів навіть під час повені. Останнє цілком можливо при ураганах, які час від часу з’являються на узбережжі США.

Королівство Снігової Королеви   

Перед тим, як розповісти про цей датацентр, наведемо кілька значущих цифр. Так, в глобальному масштабі ЦОД споживають близько 2% електроенергії, що виробляється, при цьому серверне обладнання використовує всього лише третину цього обсягу. Найбільш енергозатратна частина датацентрів — система охолодження. Тому розробники та інженери прагнуть тим чи іншим чином знизити цю статтю витрат.
У 2014 році японська урядова Організація розвитку нової енергії і промислових технологій (NEDO) заснувала незвичайний грант. Його одержувачі повинні були запропонувати, як використовувати сніг, який вивозиться з міських кварталів для охолодження датацентру. Уже через рік заробив експериментальний комплекс White DataCenter, який знаходиться біля містечка Біба на острові Хоккайдо. Це одноповерховий датацентр на 20 серверних стійок. Будівля обладнана системою холодного повітрозабору та снігоочищувачами. По сусідству з ЦОД почав роботу експериментальний комплекс з виробництва продуктів харчування: теплиця, ферма з вирощування морепродуктів і переробне підприємство.
Принцип роботи всього комплексу — досить простий. Взимку біля датацентру споруджують значний курган зі снігу, який привозять після очищення міських вулиць. З настанням тепла сніг починає танути, і утворену воду використовують для охолодження. Завдяки такому підходу інженери ефективно підтримують температуру навколишнього середовища всередині будівлі на рівні 25 °C, не включаючи електричні системи охолодження, а також обігрівають сусідні об’єкти. Витрати на електроенергію знизилися на 80% порівняно з класичною конструкцією датацентрів.
До речі, зараз йде активне проєктування схожого датацентру, але вже на 3 000 стійок. Він буде розташований в околицях Токіо — майже на 1 000 км на південь від Бібая.

Дата центр White DataСenter

Офісний теплопункт

Чимала частина теплової енергії, яку виробляють датацентри, просто «викидається» в навколишнє середовище. Тому представники компаній в різних сферах активно шукають варіанти, як використовувати це тепло більш раціонально. Німецька компанія Cloud & Heat підійшла до вирішення досить несподівано: власник будівлі або офісу виділяє місце для модуля компанії, а Cloud & Heat бере на себе забезпечення теплом.
Модуль Cloud & Heat — це велика шафа, заповнена всім необхідним для датацентру обладнанням, і підключається до мереж — водопроводу, опалення, електроживлення, інтернету. Його вартість — близько $15 000. Компанія покриває власнику будівлі або офісу користування інтернетом і витрати на забезпечення роботи обладнання. Також він отримує все тепло і гарячу воду, які виробляє обладнання всередині модуля.
Цікаво, що сервіс враховує кліматичні особливості регіонів. Наприклад, в околицях Бонна холодніше, ніж в Штутгарті, розташованому південніше. Тому біля Бонна клієнту запропонують більш потужний модуль, з великою кількістю стійок.
Варто відзначити, що сервіс не позбавлений недоліків. Кожному модулю для роботи потрібно приблизно 2 т теплоносія. Цей запас повинен зберігатися в безпосередній близькості. Далеко не скрізь знайдеться місце для установки десяти двохсотлітрових бочок. Є питання і до безпеки обладнання і даних. У традиційному датацентрі доступ у внутрішні приміщення суворо контролюється. До шафи Cloud & Heat зловмисникові дістатися набагато простіше.

Датацентр на даху світу

На півночі Чилі, високо в Андах, в найбільш безводній пустелі світу, Атакама, розташована обсерваторія ALMA. В її структуру входять найбільш високогірний в світі датацентр ALMA Array Operations Site (AOS) і суперкомп’ютер ALMA Correlator. Вони змушують систему п’ятдесятиметрових антен, розташованих на відстані до 16 км, працювати разом як єдиний гігантський радіотелескоп.
Високогір’я впливає на роботу AOS. Повітря настільки розріджене, що для нормальної роботи охолоджувальної системи його потрібно в два рази більше, ніж у звичайних умовах. Жорсткі диски теж починають давати збої. До того ж, регіон, де знаходиться обсерваторія, сейсмічно активний, тому конструкція датацентру здатна витримати досить сильні землетруси.
Розріджене повітря не сприяє і роботі людини. Тому комплекс AOS здебільшого працює в «безпілотному» режимі. Хоча тільки на монтаж і введення в експлуатацію суперкомп’ютера знадобилося близько 20 тижнів кропіткої праці багатьох фахівців.

«Оскар» для кращих датацентрів

У багатьох галузях є свої спеціалізовані конкурси, і індустрія датацентрів — не виняток. Премію DCD Awards називають «Оскаром» у сфері зберігання та обробки даних. Починаючи з 2007 року, нагорода присвоюється за кращі досягнення в цій області людської діяльності. За неї конкурують проєкти 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-датацентрів (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 датацентр. Цей титул отримав датацентр Barcelona Supercomputer Center (BSC) в будівлі каплиці Torre Girona, про який ми розповідали в нашому огляді.
У 2018 році переможців оберуть в 17 номінаціях — від самого екологічного ЦОД до кращого топ-менеджера датацентру. Є й нова номінація — найекстремальніший датацентр на планеті. На це звання претендують: Spaceborne Computer, створений HPE для роботи на Міжнародній космічній станції, датацентр на Калінінській АЕС (РФ), ЦОД IceCube Neutrino Observatory, розташований в 2 км від Південного полюса, а також датацентри 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 у Royal Lancaster Hotel.