А мы пойдем на север! Получится ли сэкономить на охлаждении ЦОДов за счет погоды?



    В начале этого года в Госдуме предложили развернуть программу строительства дата-центров в северных областях России. Цель – использовать географическое и климатическое преимущества страны для привлечения клиентов (в том числе иностранных) в энергоэффективные и экономически привлекательные российские ЦОДы.

    Разбираемся, сколько в предложении отраслевого реализма и что с ним не так.

    Рассуждая об инициативе «северных ЦОДов», прежде всего, необходимо отметить мировой тренд по строительству энергоэффективных ЦОДов, которые используют климатические и природные условия их окружения. 

    Шведский исследователь Андерс Андрае прогнозирует, что к 2025 году на центры обработки данных будет приходиться наибольшая доля в мировом производстве электроэнергии для ИКТ — 33%, за ними последуют смартфоны (15%), сети (10%) и телевидение (9%). 

    Экономии на энергопотреблении при строительстве новых ЦОДов на Западе уделяется огромное внимание. Технологические новшества позволяют центрам обработки данных сократить выбросы и снизить энергопотребление в некоторых случаях почти на 80%. 

    В странах северной Европы действительно реализуются проекты, где охлаждение осуществляется за счет морской воды, избыточное тепло применяется в городской экономике, рационально используются невысокие показатели температуры воздуха и т.д.

    Скандинавия является лидером Европы по энергоэффективности. Доступная энергия, получаемая из экологически устойчивых источников, таких как гидроэнергия и энергия ветра, в сочетании с холодным климатом делают эту область идеальным местом для строительства «зеленых» дата-центров.

    Например, в Швеции оператор дата-центров Interxion вместе со стокгольмской компанией Exergi используют избыточную тепловую энергию от ЦОДов для отопления жилых домов. 



    В Дании эта же компания разработала систему охлаждения оборудования грунтовыми водами в качестве энергосберегающей меры. Ранее для охлаждения в летние месяцы использовались традиционные кондиционеры, которые потребляли много энергии. В результате получилась система, которая всегда может обеспечить достаточное охлаждение при значительном снижении энергопотребления.

    Ирландия – еще один регион, где развивается энергоэффективность в области ЦОДов. Умеренный климат острова позволяет успешно применять в охлаждении принцип free cooling и экономить до 40% электроэнергии по сравнению с традиционными решениями. К тому же Ирландия одной из первых в Евросоюзе начала использовать возобновляемые источники энергии и к 2030 г. планирует получать из таких источников 70% электроэнергии.

    Что касается более широкого глобального воздействия на окружающую среду, то исследователи ожидают, что «углеродный след» от работы ЦОДов составит 5,5% от общемирового объема, если не произойдет быстрого внедрения более эффективных источников энергии.

    А мы уйдем на север?


    В этом свете инициатива с освоением возможностей Севера России вполне понятна. Энергия у нас стоит существенно дешевле, чем на Западе, соответственно, инициатива строительства сетей дата-центров, которые смогут обслуживать потребности наших и зарубежных компаний, выглядит вполне логичной. 

    Другое дело, что, говоря о проекте только в перспективе энергоэффективности, мы забываем об экономической привлекательности дата-центра в целом. А там все немного сложнее, чем возможность экономить на охлаждении серверов. 

    Прежде всего, остро встает вопрос поддержки работы электро- и телекоммуникационных сетей в условиях северного климата в РФ. Погода там не совсем датская или ирландская, не говоря уже о расстояниях и связанной с ними протяженности сетей. Обновлять инфраструктурные элементы в декабре на севере Сибири или где-то под Копенгагеном – это две немного разные по сложности и стоимости задачи. 

    Далее довольно остро встает вопрос с подбором квалифицированных кадров в отдаленных регионах. В принципе, кадровый дефицит в определенной степени является проблемой для отрасли ЦОДов даже в крупных экономических центрах страны. Операторы дата-центров как ИТ-компании определенного профиля имеют свою специфику, готовых специалистов под задачи отрасли вузы практически не выпускают: это может оказаться серьезной проблемой, поскольку «экспортировать» сотрудников из других городов на Север может оказаться слишком дорогим удовольствием, а учить местных – не только затратным, но и крайне долгосрочным проектом с туманными перспективами. 

    Второй острый момент: транспортная доступность северных регионов. Любому, кто представляет себе, что такое север России с логистической точки зрения, понятно, что этот момент также неизбежно скажется на стоимости строительства и доставки оборудования.

    Однако при всей своей сложности эти моменты являются решаемыми задачами. Более серьезные недостатки проекта «ЦОДы – на север» лежат в другой плоскости. 

    Необходимо, но недостаточно


    Любой ЦОД всегда строится под конкретную задачу. Минимальной комплектации, прикинутой «на глаз», может оказаться недостаточно, а строительство с большим запасом может обернуться перерасходом и рисками низкой рентабельности. 



    Поэтому желательно сразу понимать, кто, в каком объеме и с каким потенциалом роста своих аппетитов по поводу ИТ-мощностей «заедет» в будущие ЦОДы. Отсюда сформируются технические спецификации объектов. 

    Стоит отметить, что практически все современные системы охлаждения с применением free-cooling решений так или иначе уже используются в дата-центрах, расположенных в зонах с умеренным климатом и среднегодовой температурой в диапазоне 10-15° С. 

    Чтобы использовать воздух для охлаждения ЦОДа, необязательно располагать его у полярного круга. Есть и такой нюанс: в условиях Крайнего Севера на начальном этапе проекта ЦОДа до того, как он заполнится и запустится на полную проектную мощь, возникнет обратная потребность в плане температурного регулирования. А именно – в нагреве помещений серверных залов. 

    Наконец, самое главное. Любой современный коммерческий (да и корпоративный) ЦОД способен генерировать свою прибавочную стоимость только при условии качественной сетевой связности его ресурсов с внешним миром. Здесь имеются в виду возможности подключения к глобальным облакам, IX-ам, телеком-операторам, прямая связность с ИТ-ресурсами партнеров и подрядчиков. Для всех этих задач необходима современная, правильно построенная сеть. Ее можно относительно недорого развернуть при условии нахождения ЦОДов в пределах досягаемости от главных маршрутов прохождения трафика. В противном случае получится хороший, энергоэффективный и современный ЦОД, который не решает главной задачи – не поддерживает высокую скорость отклика ИТ-систем.

    То же самое можно сказать и в отношении близости к магистральным линиям электропередачи с необходимым резервом свободных мощностей. Если эти условия не выполняются, любая экономия на охлаждении рискует обернуться пустым PR-трюком. 

    Комбинация факторов успеха




    Важно понимать: смысл «зеленых» ЦОДов в Скандинавии не только в том, что они энергоэффективны. Они энергоэффективны, а также расположены на пересечении главных мировых маршрутов передачи трафика. Или очень близко от них. 

    В этом свете сегодня о какой-то целесообразности строительства северных ЦОДов в РФ можно говорить разве что применительно к Карелии и некоторым другим областям Северо-Западного федерального округа. 

    Да, идея энергетически оптимизированных дата-центров витает в воздухе. Их строят в Финляндии, сопоставимой по климатическим условиям с большей частью нашего Северо-Запада. Однако в таких проектах необходимо учитывать специфику пользователей услуг таких ЦОДов. Как правило, это корпоративные дата-центры крупных международных ИТ-провайдеров. Например, речь может идти о дата-центре компании Google, которая является единоличным пользователем собственного дата-центра. В таком случае достаточно иметь один канал связи и выход к международным магистральным провайдерам, чтобы обеспечить экономическую целесообразность проекта. 

    А теперь, внимание, вопрос, какова привлекательность для Google в строительстве такого же ЦОДа в России? Здесь нам также необходимо вернуться к вопросам транспортной и социальной инфраструктуры, которые встанут также остро уже на этапе эксплуатации и развития объекта. Как добираться до этого ЦОДа, как возить оборудование, где хранить его? Наконец, насколько комфортно высококвалифицированному персоналу такого ЦОДа будет жить на постоянной основе где-нибудь на севере Сибири? 

    Началось? 


    Пока депутаты предлагают, проект сети ЦОДов на Севере уже развивается: осенью 2019 года Петрозаводский госуниверситет (ПетрГУ) совместно с компанией GS Nanotech объявили о намерении построить распределенную сеть дата-центров за 10 млрд рублей на 20 тысяч стойко-мест в северных районах Карелии. 

    Конечная цель проекта на данный момент не обозначена – кто, собственно, встанет в эти дата-центры? Как я уже говорил, отсутствие четкого понимания конечной цели такого проекта серьезно снижает шансы на его успех. 

    Тем временем, если говорить о реальных задачах отрасли сегодня, имеет смыслпоставить акцент на оптимизации работы уже существующих площадок: путем повышения производительности вычислительных ресурсов на стойку, наращивания пропускной способности каналов, а самое главное – обеспечения связности ресурсов ЦОДов с глобальными экосистемами ИТ-платформ, маркетплейсов и сервисов, введением привлекательных энергетических тарифов.

    Если получится преуспеть по этим направлениям, «северные ЦОДы» могут и вовсе не понадобиться.
    Linxdatacenter
    Компания

    Комментарии 17

      +3
      Почему-то когда говорят про «на север» все вспоминают бескрайнюю безжизненную тундру где-нибудь в районе Таймыра. Но ведь, к примеру, Мурманск — это тоже «север», причём рядом с Европой, и всего в 3 раза меньше обозначенного в статье Копенгагена.
        0
        А где вы тундру увидели? Про Мурманск в том числе и речь:
        "… некоторым другим областям Северо-Западного федерального округа".

          0
          Я не про прямо в статье, а про все причитания вида «людей нет, дорог нет, электричества нет, населена роботами, как же мы будем там что-то стоить, это будет космически дорого». А по факту там от Питера даже на поезде за день доехать можно. Причём это не какая-то полярная станция, а вполне обычный цивилизованный город.
            +3
            Вот только кабелей нет. Даже для обслуживания Питера не видно выгоды из-за бесплатности охлаждения.
            image
              –1
              Кабели же — это не природное явление. Будет выгодно — проложат и до Питера или через Финляндию, если через Мордор страшно. Тем более, это ПОДВОДНЫЕ кабели, там в них не сказать, что какой-то большой смысл.
                0
                Вопрос только куда проложат. Должен быть какой-то смысл. Если к клиентам в Европе, то Норвегия ближе — там и холодно и гидроэнергетика с дешевым электричеством есть.
        +1
        Мне кажется, что с такой инициативой можно посмотреть и на юг Сибири и Дальний Восток с Сахалином. Зимы длинные и холодные, а рядом Китай с его потребностями.
          0
          А Китаю оно надо? Их север — там же, где наш «юг Сибири и Дальний Восток».
          +1

          Краткое изложение:
          "Да, на севере с охлаждением хорошо. Но плохо с инфраструктурой (электричество, телекоммуникации, дороги) и персоналом".
          Что-то значимое пропустил?

            +1
            Пропустили.
            С информацией плохо, которую, собственно, обрабатывать-то предполагается. Нету её еще.
            Корпоративные клиенты предпочитают иметь ЦОДы вблизи своих основных локаций: это Москва и Петербург. Государственные информационные системы в текущих объемах и так где-то живут.
              0
              Строительство и логистика тоже дороже.
              0
              Ну есть, например, такой город — Норильск. Там есть всё: инфраструктура, электроэнергия, кадры. Ну и втыкаете рядом свои бигдата серверы. Или какой-нибудь Уренгой. Или Сургут и Нижневартовск. Да у нас достаточно городов, которые в снегу почти всё время…
                –2
                Не стоит забывать о важных нюансах
                Местами на входе есть низкая цена ЭЭ — не везде но местами ее просто некуда девать, индустрия сократилась а выработку ЭЭ невозможно сократить
                Есть еще и некоммерческие варианты, вернее не совсем коммерческие. Север это направление опасное для ракетного удара. сбор и обработка данных конечно будет проводится в ЦОД МО, но вот резервное копирование -архивирование множества собранных параметров в мирное время вполне может лечь и в коммерческие ЦОД. Они непременно будут реквизированы и призваны в ряды МО в случае обострения ситуации — в этом сомнений нет :-)
                Еще СевМорПуть — огромные массивы данных в случае оптимистичного сценария — развитие портов, увеличение рабочих мест, населения и коммерческого трафика. Правда нулевые для пессимистичного.
                Еще углеводородные и другие сырьевые компании с разведкой трудноизвлекаемых запасов — сплошные матмодели и статистика.
                в общем есть к чему приложить ЦОД если умеючи
                  0
                  Спасибо за мнение! По-поводу предложенных вариантов: архивы требуют большой пропускной способности канала, в себя данные набирать. Да и если это не дисковые высокоскоростные массивы, а все еще актуальные ленточные библиотеки, выделяющие крайне малое количество тепла — то и нужды тащить это в суровое внешнее охлаждение нет. А данные по сырью вполне можно и в Москве считать.
                  Подобное несколько напоминает нынешний государственный подход к реализации программы цифровой экономики, в заседании по обсуждению которого я принимал участие прошлым летом. Когда со стороны Министерства связи и экономразвития задавались вопросы: «как можно убедить губернаторов, что им нужно строить ЦОДы в регионах? Зачем и почему им это нужно?».
                  То есть сначала создается инструмент, а потом думается о его сферах применения. В данном случае подход, мне кажется, не очень верный.
                    0
                    Для окупаемости строительства такой инфраструктуры во вменяемые сроки нужна массовость в т.ч. со стороны международных компаний. А массовости — не будет. Т.к. небольшие и средние ЦОДы можно размещать недалеко от центральных офисов — о чем писали многие комментаторы выше.

                    Крупная же консолидация данных нуждается в благоприятной политической обстановке и иммунитету от произвола со стороны исполнительных органов. С чем в нашем государстве есть серьезные проблемы. Как по мнению коллег зарубежном(gitlab), так и российских специалистов — достаточно почитать комментарии к статьям про дело против nginx.
                      +3
                      Большое спасибо за статью!
                      В середине января, когда депутат ГД Горелкин направил в Минкомсвязь просьбу экспертной оценки строительства ЦОД на Севере России, мне тоже пришлось рассказать журналисту ТАСС и про каналы связи, и про Скандинавию с Ирландией )))
                      Но не так подробно, поэтому буду с вашего позволения отправлять ссылку на статью многочисленным авторам идей о строительстве супер-цод «in the middle of nowhere», с которыми регулярно приходится общаться.
                      Такое впечатление, что государство в своей политике развития ИКТ-экосистемы недалеко ушло от методов индустриализации в плановой экономике Советского союза: «Находим месторождение дешёвого сырья, там строим завод, эко-структура сама как-нибудь появится, а клиенты никуда не денутся – будут брать». Собственно, один из примеров – Норильск – уже упоминали в комментариях.
                      С ЦОДами и их клиентами так не работает, особенно на глобальном рынке. Заказчикам совершенно наплевать, сколько стоит электричество, они покупают услуги там, где им удобнее (эффективнее), и не собираются ждать.
                      В той же модели edge computing, о которой трубят по всему миру, edge – «на краю сети» означает не у чёрта на куличиках, где 100% годовой фрикулинг, а максимально близко к конечному потребителю.
                      Если государство не готово будет взять все расходы на создание сопутствующей инфраструктуры, а продолжит предлагать сделать это бизнесу, все эти «проджекты» так и останутся «красивыми презентациями». Вспомним Иркутск с его дешёвым электричеством возле ТЭЦ и планами ЦОД на 20 МВт, куда «китайские заказчики уже буквально в очереди стоят». Или мега-ЦОД в Омске (про него писали и на Хабре).
                      Да и упомянутый в статье проект в Карелии рискует попасть в этот печальный список. Сухая арифметика: 10 миллиардов рублей на 20 тысяч стоек – это CAPEX чуть меньше $7 000 на стойку. И это не те деньги, за которые можно построить даже сами ЦОДы, не говоря уж про каналы связи и другую сопутствующую инфраструктуру.
                        0
                        Если я не ошибаюсь, на севере тоже бывает лето. Оно короткое, малоснежное ;), но достаточно жаркое. Летом нужно запускать дополнительную систему охлаждения ;).
                        Почему не строить ЦОД рядом с ГЭС? В воду (пресную!) можно сбросить любое количество лишнего тепла.

                        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                        Самое читаемое