Az adatközpont

Hol “lakik” a Netflix? Honnan töltjük le az applikációkat? Hova kerülnek a feltöltött TikTok videók? Ezekre a kérdésekre gyakran csak az a válasz, hogy a “felhőbe” (Cloud), de mi is az a felhő és hol van?

Az internet és a felhő egymással összekötött számítógépek hálózatából áll, de ahhoz, hogy bármikor le tudjunk ülni dolgozni otthon a számítógéphez, vagy rákereshessünk a legközelebbi étteremre a telefonunkon, a hálózat számtalan elemének állandó üzeme szükséges. Azon célból, hogy számos ilyen funkciójú számítógépet biztonságosan és hatékonyan lehessen egyszerre üzemeltetni, főként a nagy IT kommunikációs cégek (NTT, Invitel, Telekom stb.) olyan létesítményeket építenek, amelyekben a telepített IT-rendszerek a külső körülményektől függetlenül, zavartalanul működhetnek. Ezen létesítmények megléte képessé teszi, többek között a szoftveres szolgáltatásokat kínáló cégeket (Amazon, Facebook, Google stb.), rengeteg adat tárolására, feldolgozására és továbbítására a nap bármely pontján, bárhová, szinte azonnal.

Az adatközpontok (DC – Data Center) létesítése és fenntartási költségei igen magasak, ezért a különböző kisebb vállalkozások gyakran saját irodán belül telepítenek egy kisebb méretű szervert vagy komplett szerver szobát, a saját belső hálózatuk üzemeltetésére, érzékeny adatok tárolására. Ha valaki járt ilyen helyiségben, tapasztalhatta, hogy nem csupán a rack-ek (szekrénybe épített szerver), de a szoba hűtését szolgáló klíma berendezések is állandó jelleggel üzemelnek, a túlhevülést megakadályozva megfelelő hőmérsékleten tartva a berendezéseket és magát a helyiséget is.

Az adatközpontok szerverek százait vagy akár ezreit magukba foglaló csarnokai tervezésekor szintén a hűtés az egyik fő szempont. A fenti képen látható egy szerver csarnok , ahol középzén húzódnak a rack-ek a terem jobb és baloldalán a hideglevegő befújásáért felelős CRAC (Computer Room Air Conditioning) egységek, a terem másik két oldalán pedig az elektromos elosztók (PDU – Power Distribution Unit).

Hűtés nélkül a rack-ek nagyon rövid időn belül túlmelegednének és leállnának, de ha az energiaellátásukban történik kimaradás, azonnal adatot is veszítenek. Az adatközpont akár csak részleges leállása nem csak a Netflix működésében, de a banki szolgáltatásokban is zavart vagy teljes leállást okozhat (és számos más szektorban is), ezért kulcsfontosságú a kritikus fogyasztóknak, mint a rack-ek és a hűtő berendezések, villamosenergia ellátását olyan módon megtervezni, hogy az energia és a hűtési rendszer meghibásodása esetén is zavartalanul folytathassák a működésüket. Ehhez első védelmi vonalként UPS-eket (Uninterruptible Power Supply) telepítenek, amelyek akkumulátorokkal alátámasztva képesek kiszolgálni ezeket a fogyasztókat néhány percig. Ha a meghibásodás továbbra is fennáll akkor egy alternatív energiaforrásra van szükség. Elsődlegesen ezt az alternatívát minden ilyen esetben generátorok jelentik. Emellett az adatközpontok két vagy akár több különálló áramszolgáltatói villamosenergia betáplálással is rendelkeznek.

Az adatközpontok villamosenergia ellátása azért is nehéz feladat mert ezen létesítményeknek rengeteg energiára van szüksége. Éppen ezért nem csak területük, de gyakran energia fogyasztásuk alapján is szokás a méretüket jellemezni. Az Egyesült Államokban egy átlagos adatközpont mérete 50MW, ez körülbelül 80.000 háztartás energia szükségletét teszi ki.

A legnagyobb adatközpontok már akár 100MW-nál is nagyobb teljesítmény igénnyel rendelkeznek és több 10.000 m2 területűek. Minél nagyobb egy adatközpont annál gazdaságosabb és környezetkímélőbb az üzemeltetése (és így a felhőszolgáltatásoké is), például a legnagyobb adatközpontok (ilyen a “Chine Mobile”) 400.000 rack befogadására is képesek. Méretükből és villamosenergia igényükből fakadóan gyakran a városok szélén, ipari területeken helyezkednek el, de hogy a környezetre rótt terhelésük csökkenjen egyre több kísérletet tesznek arra, hogy a városokba betelepítve a rack-ek által megtermelt hővel a közeli háztartások fűtését biztosítsák.

2022-es adatokban már a világ adatközpontjainak összes fogyasztása átlépte az Egyesült-Királyság éves fogyasztását, ebből a legtöbb az Egyesült Államokban található (2701 db), míg a második helyen Németország áll (487 db), a harmadikon pedig az Egyesült Királyság (456 db). Kína jelenleg a negyedik helyen áll (443 db).

 Szerző:  Finster György  Villamosmérnök