دیتاسنترها قربانی ناترازی برق؛ تجهیزات اضطراری در شیفت دائمی

به گزارش پیوست، در سال‌های گذشته، هر بار که بحث ناترازی انرژی مطرح می‌شد، بیشتر نگاه‌ها سمت کارخانه‌ها، خطوط تولید و صنایع بزرگ بود. اما با توسعه اقتصاد دیجیتال، زیرساخت‌های فناوری اطلاعات نیز به همان اندازه به برق پایدار وابسته شده‌اند. برخلاف یک واحد اداری که قطع برق تنها به توقف چند ساعته فعالیت منجر می‌شود، در مراکز داده حتی چند ثانیه اختلال در تامین انرژی می‌تواند کیفیت خدمات میلیون‌ها کاربر را تحت تاثیر قرار دهد.

با این حال فعالان صنعت مراکز داده تاکید می‌کنند که فلسفه طراحی دیتاسنترها بر مبنای مدیریت چنین شرایطی است. باتری‌ها، UPSها، دیزل‌ژنراتورها و سامانه‌های برق اضطراری دقیقا برای آن طراحی شده‌اند که هنگام بروز یک حادثه یا قطعی ناگهانی، سرویس بدون وقفه ادامه پیدا کند. مسئله از جایی آغاز می‌شود که وضعیت اضطراری به یک وضعیت دائمی تبدیل شود.

نخستین نشانه‌های این وضعیت، ابتدای تابستان خود را نشان داد؛ زمانی که اختلال در شبکه برق یکی از مراکز داده، سه پیام‌رسان ایتا، سروش‌پلاس و بله را هم‌زمان با اختلال مواجه کرد. مسئولان این پلتفرم‌ها در اطلاعیه‌های رسمی، علت از دسترس خارج شدن یا اختلال سرویس را قطعی برق در مراکز داده اعلام کردند. اگرچه این اختلال ظرف چند ساعت برطرف شد، اما برای نخستین‌بار یکی از پیامدهای مستقیم ناترازی برق در لایه خدمات دیجیتال به شکل عمومی دیده شد؛ رخدادی که نشان داد خاموشی‌ها دیگر صرفا تولید و صنعت را تحت تاثیر قرار نمی‌دهند، بلکه به زیرساخت‌هایی رسیده‌اند که میلیون‌ها نفر هر روز برای ارتباطات، خدمات مالی و کسب‌وکار به آنها وابسته‌اند.

تجهیزات اضطراری قرار نبود هر روز کار کنند

محمدعلی یوسفی‌زاده، مدیرعامل شرکت انتقال داده‌های آسیاتک، معتقد است تصور رایج درباره تجهیزات برق اضطراری مراکز داده، با واقعیت فنی آنها فاصله دارد. به گفته او، تقریبا تمام دیتاسنترهای استاندارد به باتری، UPS و دیزل‌ژنراتور مجهز هستند، اما این تجهیزات برای جبران قطعی‌های محدود و پیش‌بینی‌نشده طراحی شده‌اند، نه برای اینکه هر روز و هر هفته جایگزین شبکه برق شوند.

او می‌گوید که اکنون برق برخی مراکز داده در طول هفته و برای چند ساعت قطع می‌شود و تنها تفاوت امسال با گذشته این است که زمان خاموشی‌ها از قبل به اپراتورهای مراکز داده اعلام می‌شود. هرچند اطلاع قبلی امکان برنامه‌ریزی را افزایش می‌دهد، اما اصل مسئله را حل نمی‌کند؛ زیرا دیتاسنتر برخلاف یک ساختمان اداری یا حتی یک واحد صنعتی، به برق پایدار و بدون وقفه نیاز دارد.

به گفته یوسفی‌زاده، باتری‌ها تنها فاصله کوتاه میان قطع برق و ورود ژنراتور به مدار را پوشش می‌دهند و ژنراتورها نیز آخرین لایه پشتیبان محسوب می‌شوند. بنابراین زمانی که این تجهیزات به جای استفاده در شرایط استثنایی، هر روز وارد مدار شوند، استهلاک آنها افزایش پیدا می‌کند، هزینه تعمیر و نگهداری بالا می‌رود و احتمال خرابی نیز بیشتر می‌شود.

همین موضوع باعث شده فعالان صنعت مراکز داده نسبت به تداوم روند فعلی هشدار دهند؛ زیرا هرچه تعداد خاموشی‌ها بیشتر شود، تجهیزات اضطراری نیز سریع‌تر به پایان عمر مفید خود نزدیک می‌شوند.

در همین خصوص، شهاب‌الدین ترنجیان، مدیرعامل شرکت توسعه ارتباطات هوشمند تبیان در گفت‌وگو با پیوست می‌گوید: «دیتاسنترها از خاموشی نمی‌ترسند؛ از تکرار خاموشی و کمبود زیرساخت‌های انرژی آسیب می‌بینند.»

به اعتقاد او، خاموشی به خودی خود اتفاق غیرمنتظره‌ای برای یک مرکز داده نیست. تمام استانداردهای طراحی دیتاسنتر بر پایه مدیریت چنین شرایطی شکل گرفته‌اند، اما وقتی خاموشی‌ها بارها تکرار شوند، شرایط کاملا متفاوت خواهد شد.

ترنجیان توضیح می‌دهد: هر بار که برق شهر قطع می‌شود، مجموعه‌ای از تجهیزات باید در کسری از ثانیه میان برق شهری و دیزل‌ژنراتور سوئیچ کنند. شاید این انتقال یک یا دو بار بدون هیچ مشکلی انجام شود، اما زمانی که این فرآیند به دفعات در طول هفته تکرار شود، فشار زیادی به تجهیزات الکترونیکی و مکانیکی وارد می‌شود و احتمال بروز خطا افزایش پیدا می‌کند.

او می‌گوید که بیشترین آسیب متوجه UPSها، باتری‌ها، ATSها و دیزل‌ژنراتورهاست؛ تجهیزاتی که کاهش عمر مفید آنها، هزینه تعمیرات و نگهداری را نیز به شکل محسوسی افزایش می‌دهد.

فشار خاموشی‌ها فقط به ژنراتورها ختم نمی‌شود

اما خاموشی‌های مکرر تنها عمر تجهیزات برق اضطراری را کاهش نمی‌دهند. به گفته فعالان این صنعت، یکی از آسیب‌پذیرترین بخش‌های مراکز داده، سامانه‌های سرمایشی هستند؛ بخشی که شاید کمتر از ژنراتورها و UPSها درباره آن صحبت می‌شود، اما نقش آن در پایداری سرویس‌ها کمتر از تجهیزات تأمین برق نیست.

ترنجیان می‌گوید: هنگام قطع برق تا زمانی که دیزل‌ژنراتور وارد مدار شود و همچنین هنگام بازگشت برق شهری و خروج ژنراتور از مدار، حدود یک دقیقه وقفه ایجاد می‌شود که در این مدت سیستم‌های سرمایشی از مدار خارج هستند. همین فاصله زمانی کوتاه باعث افزایش دمای سالن‌های سرور می‌شود.

او توضیح می‌دهد: «ممکن است برخی تجهیزات به دلیل افزایش دما خاموش شوند یا بعد از بازگشت برق دیگر به مدار بازنگردند. این اتفاق در نهایت کیفیت سرویس‌ها، از جمله کیفیت اینترنت را تحت تاثیر قرار می‌دهد.»

در یک مرکز داده، برق تنها برای روشن ماندن سرورها مصرف نمی‌شود. سامانه‌های سرمایش، تجهیزات شبکه، تجهیزات ذخیره‌سازی، سامانه‌های امنیتی، سیستم‌های اطفای حریق و ده‌ها زیرساخت دیگر نیز باید به‌صورت ۲۴ ساعته فعال باشند. به همین دلیل، هرگونه اختلال در تامین برق، زنجیره‌ای از اختلالات را در سایر بخش‌های دیتاسنتر ایجاد می‌کند.

مدیرعامل آسیاتک نیز بر همین موضوع تاکید می‌کند. او می‌گوید: ژنراتورها هنگام قطع برق، تنها بار تجهیزات فناوری اطلاعات را بر دوش نمی‌کشند، بلکه باید هم‌زمان انرژی مورد نیاز سامانه‌های سرمایشی را نیز تامین کنند. اگر در این فرآیند کوچک‌ترین اختلالی ایجاد شود، دمای سالن‌ها افزایش پیدا می‌کند و تجهیزات حساس مرکز داده در معرض آسیب قرار می‌گیرند.

به گفته او، مسئله فقط افزایش هزینه برق یا سوخت نیست؛ بلکه پایداری زیرساخت‌هایی مطرح است که امروز بخش بزرگی از خدمات عمومی و اقتصاد دیجیتال کشور بر آنها استوار شده است.

اگر ژنراتور آخرین سنگر یک مرکز داده در برابر خاموشی باشد، سوخت همان چیزی است که این سنگر را سرپا نگه می‌دارد؛ اما فعالان صنعت مراکز داده می‌گویند امروز تامین همین سوخت نیز به یکی از بزرگ‌ترین چالش‌های آنها تبدیل شده است.

ترنجیان می‌گوید: با افزایش تعداد خاموشی‌ها، مصرف گازوئیل مراکز داده به‌شدت افزایش یافته، اما نه‌تنها هزینه سوخت نسبت به سال گذشته بیش از ۲۰۰ درصد رشد کرده، بلکه تامین آن نیز با دشواری‌های فراوان همراه است.

او توضیح می‌دهد که اگرچه مراکز داده سهمیه‌ای از ستاد سوخت دریافت می‌کنند، اما این سهمیه پاسخگوی نیاز فعلی نیست و در بسیاری از موارد شرکت‌ها مجبور می‌شوند سوخت مورد نیاز خود را از بازار آزاد و با قیمت‌های چندبرابری تهیه کنند.

به گفته مدیرعامل شرکت توسعه ارتباطات هوشمند تبیان، در چنین شرایطی مدیران مراکز داده علاوه بر دغدغه حفظ پایداری سرویس، باید دائما نگران تامین سوخت نیز باشند؛ زیرا اگر در زمان خاموشی، سوخت کافی در اختیار ژنراتورها نباشد، آخرین لایه پشتیبان نیز از مدار خارج می‌شود.

یوسفی‌زاده نیز معتقد است مشکل تنها به مقدار سوخت محدود نمی‌شود. او بر کیفیت گازوئیل تاکید می‌کند و می‌گوید: استفاده از سوخت نامناسب می‌تواند به موتور، فیلترها و سامانه سوخت‌رسانی ژنراتورها آسیب وارد کند و حتی باعث از کار افتادن آنها در زمان بحران شود.

او این پرسش را مطرح می‌کند که اگر ژنراتوری که قرار است آخرین لایه پشتیبان یک دیتاسنتر باشد، به دلیل فرسودگی ناشی از کارکرد مستمر یا کیفیت نامناسب سوخت از مدار خارج شود، چه اتفاقی برای سرویس‌هایی خواهد افتاد که میلیون‌ها کاربر به آنها وابسته‌اند؟

تحریم، فرسودگی و افزایش ۲۰۰ درصدی قیمت سوخت

فشار خاموشی‌ها تنها به مصرف بیشتر سوخت و افزایش استهلاک تجهیزات محدود نمی‌شود. ترنجیان می‌گوید: در سال‌های اخیر، به دلیل تحریم‌ها، تامین تجهیزات جدید و قطعات یدکی نیز دشوارتر شده است. از سوی دیگر، بسیاری از پیمانکاران تخصصی یا تجهیزات مورد نیاز را در اختیار ندارند یا تعداد نیروهای متخصص آنها کاهش یافته است.

به گفته او، اگر یکی از تجهیزات کلیدی مانند UPS، ATS یا دیزل‌ژنراتور دچار خرابی شود، فرآیند تعمیر و بازگرداندن آن به مدار دیگر به سادگی گذشته نیست. همین موضوع باعث شده هر بار خاموشی، ریسک از کار افتادن بخشی از زیرساخت مراکز داده را افزایش دهد.

او همچنین هشدار می‌دهد که بسیاری از دیتاسنترهای قدیمی کشور به تدریج در حال فرسوده شدن هستند و جایگزینی آنها نیز به سرمایه‌گذاری بسیار سنگین و زمان طولانی نیاز دارد. به همین دلیل، ادامه روند فعلی می‌تواند سرعت فرسودگی این زیرساخت‌ها را بیشتر کند.

در چنین شرایطی، خاموشی دیگر صرفا یک رویداد چند ساعته نیست؛ بلکه عاملی است که به مرور ظرفیت عملیاتی مراکز داده را کاهش می‌دهد و هزینه ارائه خدمات دیجیتال را افزایش می‌دهد.

استانداردهای جهانی در برابر واقعیت مراکز داده ایران

فشار ناشی از خاموشی‌های مکرر زمانی بیشتر خود را نشان می‌دهد که وضعیت مراکز داده ایران با استانداردهای جهانی مقایسه شود. در دنیا، مراکز داده بر اساس استاندارد Tier از یک تا چهار طبقه‌بندی می‌شوند؛ استانداردی که میزان افزونگی تجهیزات، قابلیت اطمینان و دسترس‌پذیری خدمات را مشخص می‌کند.

ترنجیان توضیح می‌دهد که در مراکز داده Tier II معمولا منابع تامین برق از دو مسیر پیش‌بینی می‌شود و ژنراتورهای پشتیبان نیز برای شرایط اضطراری در نظر گرفته شده‌اند. در سطوح بالاتر، به‌ویژه Tier III و Tier IV، افزونگی تجهیزات به‌گونه‌ای طراحی شده که حتی هنگام تعمیر یا از مدار خارج شدن بخشی از زیرساخت، سرویس بدون وقفه ادامه پیدا کند.

به گفته او، برای هر یک از این سطوح، شاخصی با عنوان SLA تعریف می‌شود که میزان دسترس‌پذیری خدمات را در طول سال نشان می‌دهد. هرچه سطح Tier بالاتر باشد، میزان قطعی مجاز نیز کمتر خواهد بود. به عنوان مثال، در مراکز داده Tier III دسترس‌پذیری حدود ۹۹.۹۸ درصد و در Tier IV حدود ۹۹.۹۹۵ درصد در نظر گرفته می‌شود.

ترنجیان معتقد است که مقایسه صرف این اعداد با وضعیت ایران می‌تواند گمراه‌کننده باشد؛ زیرا تمام این استانداردها بر مبنای وجود یک زیرساخت پایدار انرژی تعریف شده‌اند.

او می‌گوید: «وقتی درباره استانداردهای جهانی صحبت می‌کنیم، فرض بر این است که شبکه برق پایدار است، سوخت ژنراتورها بدون مشکل تامین می‌شود، تجهیزات در زمان مقرر سرویس می‌شوند و خاموشی‌های مکرر وجود ندارد. در حالی که امروز ما با شرایطی کاملا متفاوت روبه‌رو هستیم.»

به اعتقاد او، مسئله امروز صنعت مراکز داده صرفا فاصله با استانداردهای بین‌المللی نیست، بلکه تغییر شرایط بهره‌برداری است؛ شرایطی که باعث شده تجهیزاتی که برای مدیریت بحران طراحی شده‌اند، به بخشی از فرآیند روزمره ارائه خدمات تبدیل شوند.

هم‌زمان با افزایش خاموشی‌ها، وزارت ارتباطات و وزارت نیرو تفاهم‌نامه‌ای را برای کاهش آثار قطعی برق بر زیرساخت‌های ارتباطی امضا کردند؛ تفاهم‌نامه‌ای که هدف آن، مستثنا کردن مراکز حساس ارتباطی از برنامه‌های مدیریت بار عنوان شد.

با این حال، فعالان صنعت مراکز داده معتقدند فاصله میان سیاست‌گذاری و اجرا همچنان زیاد است. ترنجیان می‌گوید: دغدغه وزارت ارتباطات نسبت به حفظ پایداری شبکه ارتباطی کشور قابل درک است، اما واقعیت این است که ناترازی تولید و مصرف برق، دست مجریان را نیز بسته است. به گفته او، اگرچه مراکز داده از زیرساخت‌های حیاتی کشور محسوب می‌شوند و اصولا نباید مشمول خاموشی شوند، اما در عمل بسیاری از اپراتورهای مراکز داده همچنان برنامه‌های قطع برق را از شرکت‌های توزیع برق دریافت می‌کنند.

او معتقد است: اجرای موثر چنین تفاهم‌نامه‌ای مستلزم هماهنگی همه اجزای زنجیره، از وزارت نیرو و توانیر گرفته تا شرکت‌های توزیع برق و نهادهای متولی ارتباطات است؛ هماهنگی‌ای که هنوز به شکل کامل محقق نشده است.

یوسفی‌زاده نیز نگاه مشابهی دارد. او می‌گوید تاکنون سازوکار جامعی میان وزارت ارتباطات، وزارت نیرو و سایر دستگاه‌های مرتبط برای به رسمیت شناختن جایگاه مراکز داده به عنوان زیرساخت‌های حیاتی شکل نگرفته است.

به گفته مدیرعامل آسیاتک، ممکن است برای برخی مراکز مخابراتی یا سایت‌های اپراتورهای تلفن همراه تمهیداتی در نظر گرفته شده باشد، اما مراکز داده نیز باید به‌صورت مستقل در برنامه‌های تامین برق پایدار و سوخت اضطراری دیده شوند؛ چرا که امروز بخش بزرگی از خدمات ابری، سامانه‌های بانکی، فروشگاه‌های اینترنتی، پلتفرم‌های خدماتی و داده‌های سازمان‌ها در همین مراکز نگهداری و پردازش می‌شود.

این تغییر نگاه، شاید مهم‌ترین مطالبه فعالان صنعت باشد؛ اینکه دیتاسنتر دیگر تنها یک مصرف‌کننده بزرگ برق نیست، بلکه بخشی از زیرساخت حیاتی کشور است و اختلال در آن می‌تواند زنجیره‌ای از خدمات عمومی و اقتصادی را با مشکل مواجه کند.

تقریبا تمام اجزای اقتصاد دیجیتال، از بانکداری و بازار سرمایه گرفته تا تجارت الکترونیکی، خدمات ابری، سامانه‌های سلامت، بیمه، حمل‌ونقل و حتی بسیاری از خدمات دولتی، به عملکرد پایدار مراکز داده وابسته‌اند. به همین دلیل خاموشی دیگر صرفا به معنای خاموش شدن چند سرور نیست؛ بلکه می‌تواند به اختلال در زنجیره‌ای از خدمات منجر شود که زندگی روزمره شهروندان و فعالیت کسب‌وکارها به آنها وابسته است.

در چنین شرایطی، مسئله اصلی دیگر این نیست که مراکز داده ژنراتور دارند یا خیر. پرسش اصلی این است که یک زیرساخت اضطراری تا چه زمانی می‌تواند بار یک بحران دائمی را به دوش بکشد؟