Життєдіяльність сучасного суспільства неможлива без розвиненої IT-інфраструктури. Один з найголовніших її компонентів – дата-центри, 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 – дата-центр GigaCenter, який входить в число кращих комерційних дата-центрів нашої країни. Відповідно до стандарту TIA 942, він відповідає рівню Tier 3 з можливих чотирьох. Відмовостійкість дата-центру – 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, регламентованої сфері є місце креативності та несподіваних рішень. Ми склали добірку незвичайних і оригінальних світових дата-центрів, 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 дата-центрів. 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.

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» дата-центр

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 дата-центрів 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. Більш 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 тринадцятий – в світі. З його допомогою проводять дослідження в сферах метеорології і медицини.

Дата-центр Джеймса Бонда

Даний дата-центр можна назвати улюбленцем журналістів: без згадки Pionen White Mountain не обходиться жоден матеріал про найвідоміші та оригінальні дата-центри. 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 дата-центр отримав неофіційну назву James Bond Villain (з англ. – «Злодій з” Джеймса Бонда”»). Генеральний директор Bahnhof Джон Карлунга не приховує, що при побудові дата-центру в компанії використовували стилістику романів про пригоди агента 007. Дата-центр 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.

Сховище даних із клубом та пивоварнею

Ще одне творіння шведського інтернет-провайдера Bahnhof – дата-центр 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 дата-центру діє власний бар, де можна спробувати крафтового пива 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 дата-центрі 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 дата-центрах – залишається дуже актуальною і важливою. Microsoft запропонувала нестандартне експериментальне рішення. В рамках проекту Natick дата-центр компанії в водонепроникному контейнері занурять в океан. Навколишня товща води буде охолоджувати його обладнання, а електрику для роботи дата-центр буде отримувати від турбіни, що обертається океанськими течіями або приливами.

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 проекту Natick проходив біля Оркнейських островів в Шотландії. Дата-центр 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. Дата-центр з’єднується з узбережжям за допомогою оптоволоконного кабелю. Навіть на нинішньому етапі робіт підводний дата-центр може функціонувати без техобслуговування – до п’яти років.

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

Найбільший “декстоп” у світі

Дата-центр Roubaix французької телеком-компанії OVH знаходиться в містечку Рубе, в 11 км від міста Лілль. У ньому встановлені 35 000 серверів. «Титул» найбільшого десктопу в світі дата-центр заслужив завдяки своїй унікальній конструкції: приміщення з серверним обладнанням розташоване по периметру будівлі дата-центру, 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 порожній центральній частині. 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 дата-центр 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 дата-центр, наведемо кілька значимих 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 дата-центрів – 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 дата-центру. Уже через рік заробив експериментальний комплекс White DataСenter, який знаходиться біля містечка Біба на острові Хоккайдо. Це одноповерховий дата-центр на 20 серверних стійок. Будівля обладнана системою холодного повітрозабору 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 дата-центру 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%, в порівнянні з класичною конструкцією дата-центрів.

До речі, зараз йде активне проектування схожого дата-центру, але вже на 3 000 стійок. Він буде розташований в околицях Токіо – майже на 1 000 км на південь від Бібая.

Офісний теплопункт

Чимала частина теплової енергії, яку виробляють дата-центри, 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 дата-центру обладнанням, і підключається до мереж – водопроводу, опалення, електроживлення, інтернету. Його вартість – близько $ 15 000. Компанія покриває власнику будівлі або офісу користування інтернетом і витрати по забезпеченню роботи обладнання. Також він отримує все тепло і гарячу воду, яку 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 дата-центрі доступ у внутрішні приміщення суворо контролюється. До шафи Cloud & Heat зловмисникові дістатися набагато простіше.

Дата-центр на даху світу

На півночі Чилі, високо в Андах, в найбільш безводній пустелі світу Атакама знаходиться обсерваторія ALMA. В її структуру входить найбільш високогірний в світі дата-центр 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 в звичайних умовах. Жорсткі диски теж починають давати збої. До того ж, регіон, де знаходиться обсерваторія, сейсмічно активний, тому конструкція дата-центру 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 дата-центрів

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.