يلقي تغير المناخ بمفتاح وجع في مكان غير متوقع: طريقة عمل مراكز البيانات. مع تزايد تواتر موجات الحرارة في جميع أنحاء العالم ، فإن هذه الأجزاء المهمة من البنية التحتية التكنولوجية تتلاشى أكثر فأكثر ، مما يهدد العنصر الأساسي للإنترنت.
في يوليو ، كانت مراكز البيانات التابعة لجوجل وأوراكل ومقرها لندن قسري غير متصل عندما شهدت بريطانيا درجات حرارة قياسية تجاوزت 40 درجة مئوية. جعلت الموجة الحرارية أنظمة تبريد مركز البيانات عديمة الفائدة وتسببت في انقطاع موقع الويب للعديد من العملاء. وبالتحديد ، أثر انقطاع خدمة Google على مواقع الويب التي تستضيفها WordPress في جميع أنحاء أوروبا.
تم تصميم أنظمة التبريد هذه لتنظيم الحرارة المنقولة بواسطة الخوادم ومعدات مركز البيانات الأخرى. ولكن عندما تلتقي الحرارة الداخلية مع درجة الحرارة الخارجية المرتفعة لموجات الحرارة ، تصبح أنظمة التبريد غارقة ولا يمكنها القيام بعملها. نتيجة لذلك ، ترتفع درجة حرارة معدات مركز البيانات الحيوية وتخرج.
مع زحف موجات الحرارة الآن إلى أشهر الخريف ، تواجه شركات التكنولوجيا اضطرابًا طويل الأمد في عمليات تكنولوجيا المعلومات الخاصة بها. في سبتمبر ، وجد موقع تويتر نفسه في “حالة غير زائدة عن الحاجة” عندما تسببت الحرارة الشديدة في انقطاع الخدمة في مركز بيانات ساكرامنتو ، وفقًا لما ذكرته إحدى الصحف شركة مذكرة بقلم كاري فرنانديز ، نائب الرئيس السابق للهندسة على تويتر. ووصفت الحادث بأنه “غير مسبوق” وقالت إن موجة الحر تسببت في “إغلاق كامل للمعدات المادية”.
على الرغم من أن موجات الحر أصبحت شائعة على مستوى العالم ، فإن الشركات مثل تويتر غير مستعدة بشكل كبير لمواجهة الخراب الذي يمكن أن تسببه الحرارة الشديدة في صناعة التكنولوجيا. كشف Peiter “Mudge” زاتكو ، الرئيس السابق للأمن في Twitter ، في إفصاح عن المخالفات في أغسطس أن تويتر يتعرض للخطر بسبب “عدم كفاية مركز البيانات التكرار”. وحذر من أن “الانقطاع المؤقت ولكن المتداخل لعدد صغير من مراكز البيانات” قد يتسبب في تعطيل موقع تويتر “لأسابيع أو شهور أو بشكل دائم”. الآن بعد أن استحوذ Elon Musk على Twitter وسرح مجموعة كبيرة من الموظفين ، فمن المحتمل أن تكون الشركة أقل استعدادًا لموجات الحر من ذي قبل.
قد تحصل G / O Media على عمولة
موجات الحر: صداع متزايد في مجال تكنولوجيا المعلومات
يمكن أن تسبب موجات الحر ضررًا كبيرًا للشركات التي تعتمد بشكل كبير على خدمات تكنولوجيا المعلومات أو التي تقدم منتجات رقمية. ستيف رايت ، كبير مسؤولي العمليات في مراكز البيانات رباعية الأبعاد يحذر من أن الظروف البيئية مثل الحرارة الشديدة لها القدرة على “إتلاف معدات تكنولوجيا المعلومات والتسبب في انقطاع التيار الكهربائي بسبب الحمل الزائد لشبكات الطاقة”.
يمكن أن تواجه الشركات التي تفشل في صيانة مراكز البيانات الخاصة بها بشكل صحيح في مواجهة الحرارة المرتفعة “فشل الخادم وتعطل محرك الأقراص الثابتة وفقدان البيانات” ، وفقًا لما ذكره رايت. يقول: “أي انقطاع في الطاقة يمكن أن يكون مدمرًا للعميل ، مع تلف أو فقدان ملفات البيانات الهامة ، وتعطل الأجهزة الرئيسية ، وفقدان الأموال عند ارتفاع درجة حرارة الأنظمة”.
ومع ذلك ، هناك حلول لهذا الصداع المتزايد في مجال تكنولوجيا المعلومات. يوضح رايت أنه يمكن لمشغلي مراكز البيانات البدء بتثبيت مولدات احتياطية ، والتي تضمن استمرار إمداد الطاقة أثناء انقطاع التيار. ويضيف أنه يمكنهم أيضًا إطالة عمر خوادم مركز البيانات ومحركات الأقراص الثابتة من خلال تتبع درجة الحرارة والرطوبة.
يشير رايت إلى نجاح مايكروسوفت اختبارات مراكز البيانات تحت الماء كوسيلة لمواجهة ارتفاع درجة الحرارة. وصف عملاق التكنولوجيا المفهوم بأنه “موثوق وعملي” ، حيث قلل من معدل إخفاقه بشكل كبير مقارنة بمراكز البيانات على الأرض.
بالنسبة لمراكز البيانات ، من الضروري استخدام أنظمة تبريد عالية الطاقة لمكافحة ارتفاع درجات الحرارة ، خاصة اعتبارًا من عام 2021. مسح على مراكز البيانات الموجودة في الولايات المتحدة كشف أن 45٪ من مالكي ومشغلي مراكز البيانات المسؤولين عن إدارة البنية التحتية في أكبر مؤسسات تكنولوجيا المعلومات في العالم قالوا إن الظروف الجوية القاسية قد هددت عملياتهم المستمرة “، كما يوضح.
تعتبر أنظمة تبريد مراكز البيانات نقاط ضعف للنظام بأكمله
تم تصميم أنظمة التبريد لمنع ارتفاع درجة حرارة معدات مركز البيانات ، ولكن الحقيقة هي أنها ببساطة غير مجهزة للتعامل مع موجات الحرارة التي تحطم الرقم القياسي. تسبب الحرارة الشديدة ضغطًا على الضواغط والمضخات والمراوح ومعدات التبريد الأخرى ، وفقًا لدانييل بيزو ، مدير الأبحاث في مركز البيانات Uptime Institute Intelligence.
“بدون الخوض في العمق التقني ، فإن الضواغط ، التي يوجد منها العديد من الأنواع ، هي في صميم أنظمة التبريد الميكانيكية ، مثل مكيفات الهواء وأنظمة مبردات المياه. إنهم يستخدمون الطاقة الكهربائية لضغط المبرد الغازي الذي يتوسع لاحقًا في الدورة (ملفات التبريد المعرضة للهواء المحيط أو الماء) وتبرد بشكل كبير لخلق تأثير تبريد “، كما يوضح.
“المضخة في هذا المثال عبارة عن مضخة مياه تقوم بتدوير مياه المنشأة (في نظام مياه مبردة) حول مركز البيانات كمبرد (يتم تبريده بواسطة الضواغط في مبردات المياه) لإزالة الحرارة من معالجات هواء غرفة الكمبيوتر ، على التوالي وحدات التبريد ووحدات التبادل الحراري الأخرى. وكلما زاد عملهم ، زادت احتمالية الفشل “.
لسوء الحظ ، فإن معدات التبريد ليست المكون الحيوي الوحيد لمراكز البيانات المعرضة للحرارة الشديدة. يقول بيزو إن المولدات الاحتياطية ومعدات الطاقة الخارجية يمكن أن تتأثر أيضًا بموجات الحرارة. هذا “يمكن أن يقلل من قدرتها على دعم السعة الكاملة لمركز البيانات ، إذا طُلب ذلك ، إذا واجهت الشبكة مشكلات ناتجة عن الحرارة”.
على الرغم من أن شركات التكنولوجيا البارزة مثل Google و Oracle و Twitter شهدت اضطرابًا كبيرًا في خدماتها بسبب الحرارة الشديدة في عام 2022 ، إلا أن هناك بعض الأمل لهذه الصناعة. يوضح Bizo أنه ، باستثناء بعض الاستثناءات البارزة ، نجت الغالبية العظمى من مراكز البيانات من “درجات الحرارة القصوى دون مشاكل كبيرة” خلال فصل الصيف. وهو يعزو ذلك إلى “التكرار المناسب في الطاقة والتبريد والصحة الجيدة لصيانة المعدات”.
بالإضافة إلى ذلك ، تعمل معظم مراكز البيانات عادةً عند مستويات استخدام معتدلة فقط. يمكن للمشغلين الاستفادة من سعة التبريد الفائضة لمكافحة الحرارة الشديدة “، كما يقول. “على النقيض من ذلك ، يميل مقدمو الخدمات السحابية إلى دفع بنيتهم التحتية بشكل أقرب إلى الحدود ولديهم هامش أقل للخطأ أثناء أحداث الطقس المتطرفة.”
كيفية حماية مراكز البيانات من موجات الحر
نظرًا لأن موجات الحرارة أصبحت أكثر شيوعًا وكارثية للبنية التحتية للتكنولوجيا العالمية ، يجب على مشغلي مراكز البيانات تعزيز دفاعاتهم ضد هذا التهديد الحقيقي للغاية. لحسن الحظ ، بيزو واثق من أن هناك الكثير من الحلول للتخفيف من تداعيات الحرارة الشديدة.
بالنسبة للمبتدئين ، يمكن لمشغلي مراكز البيانات الاستثمار في أنظمة التبريد التبخيري والحافظة للحرارة. أو يمكنهم استكمال وحدات تكييف الهواء والمبردات بأنظمة الرش.
يساعد تحمل درجات حرارة أعلى بضع درجات في قاعة البيانات على تقليل الضغط على أنظمة التبريد ؛ إذا كان نظامك يستخدم تبريد الهواء المحيط فقط (يتم تبريده بالهواء الخارجي فقط) ، فقد يرغب المشغل في التفكير في تحديثه باستخدام تأثير التبخر “.
مثال على ذلك يمكن أن يكون رش الهواء حول ملفات التبريد لمكيف الهواء / المبرد. يمكن أن تختار المباني الجديدة / عمليات التجديد الرئيسية أنظمة التبريد التي تستخدم التبخر حسب التصميم (أو تأثير ثابت الحرارة ، وهي ظاهرة فيزيائية أخرى تعتمد على امتصاص الماء في الهواء) ، لتبريد الهواء المحيط ، طالما أنه ليس رطبًا جدًا ، من أجل تأثير التبريد . “
لكنه يقول إن “الاستجابة الأكثر استراتيجية وطويلة الأمد” لأزمة المناخ ستكون اعتماد أنظمة تكنولوجيا المعلومات المبردة بالسائل. “تكنولوجيا المعلومات المبردة بالسائل تساعد أيضًا ، لأنها تسمح بدرجات حرارة أعلى عبر” سلسلة “التبريد. هذا لأنه على عكس الهواء ، الذي يحتاج إلى توفيره في حالة الغضب 18-27 درجة مئوية حسب توصية الصناعة ، يمكن أن يكون السائل (الماء ، السائل الهندسي) مباشرة إلى الخوادم 30 + C ، حتى 40 + C في بعض الحالات ، اعتمادًا على التنفيذ هو يقول. هذا يعني أنه ، على سبيل المثال ، يمكن تصميم نظام مياه مبردة لتوصيل مياه تبريد مركز البيانات عند 32 درجة مئوية. يتطلب هذا طاقة أقل بشكل كبير من التبريد إلى أقل من 15 درجة مئوية (كمثال) ، وهو أمر نموذجي في العديد من التطبيقات.
مع تعرض مشغلي مراكز البيانات بالفعل للآثار الضارة لموجات الحر ، فإن موقف Uptime هو أنه يجب عليهم إجراء تقييمات منتظمة لتحديد نقاط الضعف المتعلقة بالمناخ وفرض الحلول قبل نفاد الوقت.
يضيف بيزو: “نظرًا لأن الظواهر الجوية المتطرفة والعواقب الأخرى لتغير المناخ أصبحت أكثر حدة وانتشارًا ، فإن معالجة المرونة المناخية تعد ضرورة أعمال حديثة”.
كيف يمكن لمراكز البيانات التغلب على الحرارة
على الرغم من أن صناعة التكنولوجيا معرضة بشدة لموجات الحرارة ، فلا يوجد نقص في الحلول التكنولوجية لهذه المشكلة.
استجابت CyrusOne ، وهي مزود لمراكز البيانات العالمية ، للحرارة الشديدة من خلال أنظمة المياه المبردة ذات الحلقة المغلقة والمبردات المبردة بالهواء. يصفها كايل مايرز ، نائب رئيس الصحة والسلامة البيئية والاستدامة في CyrusOne ، بأنها “وسيلة موفرة للطاقة لتوفير الماء البارد لمعداتنا”.
يتألف هذا النظام من حلقة تحتوي على أقل من 8000 جالون من الماء ويحتاج إلى ملئه مرة واحدة فقط ، بينما يستهلك المشغلون الآخرون عادةً عشرات الملايين من الجالونات من المياه سنويًا لتبريد كل مركز من مراكز البيانات الخاصة بهم. يتم بعد ذلك تبريد مصدر المياه هذا لمرة واحدة بواسطة ضاغط ومكثف مدمجين. بمجرد أن يبرد الماء ، يمكنه خفض درجات الحرارة داخل مركز البيانات.
يخبر Gizmodo: “هذه العملية تبرد معدات تكنولوجيا المعلومات في مناطق درجات الحرارة المختلفة في جميع أنحاء البلاد. تأتي مبرداتنا المبردة بالهواء مزودة بموفرات تسمح لنا بالاستفادة من درجات الحرارة الباردة لرفض الحرارة من المياه المبردة لدينا بشكل أكثر كفاءة – مع التخلص من الحاجة إلى مصادر مياه المكياج للحفاظ على التشغيل “.
مع الحد من تأثيرات الحرارة الشديدة على معدات مركز البيانات الحيوية ، فإن هذه التقنية مفيدة أيضًا للبيئة. لا يتطلب مصدرًا ثابتًا للمياه ، ولأنه لا توجد حاجة لأنبوب الصرف الصحي ، لا يتم إطلاق الملوثات من مركز البيانات.
يقول مايرز: “بالنسبة للمنشآت التي تعتمد على المياه للتبريد ، يمكنها حرق كمية هائلة من المياه خلال هذه الفترات للحفاظ على برودة مراكز البيانات. لحسن الحظ ، يستخدم المبنى القياسي الحديث لدينا تبريدًا خاليًا من الماء ، لذلك في حين أن الحمل الكهربائي الإجمالي يمكن أن يزداد خلال هذا الوقت ، فإننا لا نستنفد موارد المياه في منطقة فينيكس المنكوبة بالجفاف “.
ولكن بدون الاستثمار في الأنظمة الفاخرة مثل أنظمة المياه المبردة ، يمكن للمؤسسات التخفيف من حدة الحرارة المتزايدة من خلال اتخاذ قرارات أكثر ذكاءً. على سبيل المثال ، توصي Cirrus Nexus CIO Kelly Fleming المؤسسات التي تتطلع إلى نقل أعباء العمل إلى السحابة باختيار مناطق مركز البيانات التي تستخدم الطاقة المتجددة.
كما توصي أيضًا: “يمكن تشغيل الخوادم التي لا تحتاج إلى العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع لأعلى ولأسفل عندما تكون الطاقة المستهلكة في منطقة مركز البيانات الخاصة بهم في أنظفها ، والتي يمكن أن تختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على مصادر الطاقة التي تشغلها.”
لقد أثبتت الأشهر القليلة الماضية كيف يمكن أن تكون موجات الحرارة مدمرة لصناعة التكنولوجيا العالمية. وبما أن الحرارة المتزايدة لا تظهر أي علامات على التباطؤ ، فمن الواضح أن شركات التكنولوجيا تقف على مفترق طرق. إذا فشلت شركات التكنولوجيا في مراقبة الحرارة الشديدة والتخفيف من حدتها ، فإن النتائج الأسوأ تبدو شبه مؤكدة.
