氣候變化正在威脅云計算穩(wěn)定性
在盛夏之際,熱浪襲擊英國和歐洲其他國家,而谷歌公司和甲骨文公司的兩座數(shù)據(jù)中心由于氣溫高達40℃度而中斷運營。
當然,數(shù)據(jù)中心宕機通常是相對孤立的事件。當今的數(shù)據(jù)中心是為提供極強的彈性而建造的,因此大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都能夠承受惡劣氣候條件的考驗。然而,隨著氣候變化加速,極端事件和災(zāi)害事件更頻繁地發(fā)生,從颶風和洪水到氣溫飆升和水資源短缺,人們對賴以生存的環(huán)境處境的擔憂正在增加。
OAC公司關(guān)鍵設(shè)施主管Ron Vokoun說,“我們聽到更多的是關(guān)于數(shù)據(jù)中心運營商需要做些什么來幫助緩解氣候變化,而不是他們正在做些什么來應(yīng)對風險。而如今事情正在發(fā)生變化。因為人們意識到每年可能都會發(fā)生500年一遇的氣候事件?!監(jiān)AC公司是一家專門從事數(shù)據(jù)中心設(shè)計和施工管理的公司。
威斯康星大學(xué)麥迪遜分校計算機科學(xué)教授PaulBarford表示,解決問題并不容易。他說,“很多人沒有足夠的時間和精力思考和研究氣候變化對云計算和網(wǎng)絡(luò)彈性的長期影響。氣候變化的影響及其可能引發(fā)的威脅超出了我們的規(guī)劃范圍。一切的核心是一個令人不安的事實:全球互聯(lián)網(wǎng)不是為了應(yīng)對氣候變化而建立的。而人們通常非常關(guān)注保護財產(chǎn)、實物資產(chǎn)和數(shù)據(jù),但彈性是一個復(fù)雜得多的問題,它涉及能源網(wǎng)和許多其他領(lǐng)域?!?/p>
可以肯定的是,隨著互聯(lián)網(wǎng)和數(shù)字技術(shù)與現(xiàn)代生活的結(jié)構(gòu)更加緊密地交織在一起,社會和經(jīng)濟混亂的風險正在增加。金融系統(tǒng)、商業(yè)、交通網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)藥和許多其他領(lǐng)域現(xiàn)在都依賴于全天候在線和云計算服務(wù)。根據(jù)研究機構(gòu)的調(diào)查,云計算服務(wù)中斷的直接損失約為每分鐘17,000美元。
盡管現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建時考慮了彈性和冗余,例如部署備用發(fā)電機、不間斷電源(UPS)、服務(wù)器集群、單獨的公用事業(yè)饋送和托管框架,這些是設(shè)施設(shè)計和架構(gòu)的標準部分,但它們并是不受外力影響的孤島。
由于惡劣的天氣和氣候變化的整體影響,數(shù)據(jù)中心中斷將變得更長、更昂貴。隨著天氣條件進一步惡化和災(zāi)難事件變得更加普遍,電力、網(wǎng)絡(luò)和內(nèi)部彈性這些基礎(chǔ)設(shè)施在幾個方面受到威脅。極端熱浪導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心中斷的只是氣候變化的冰山一角。有許多外部因素會破壞網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的彈性,進而影響云計算服務(wù)。
40%以上的業(yè)務(wù)中斷與電力中斷有關(guān)。即使有兩個或更多持久的電力設(shè)施連接,在颶風或洪水期間也可能出現(xiàn)問題。有了發(fā)電機和備用設(shè)備,數(shù)據(jù)中心可能可以運行幾個小時,而且由于云計算提供商配置了冗余備用設(shè)施,數(shù)據(jù)中心設(shè)施出現(xiàn)故障時可以由另一個數(shù)據(jù)中心接管。但在某些時候,如果多個數(shù)據(jù)中心同時受到影響,就會導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。在極端情況下,修復(fù)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施可能需要幾天或幾周的時間。
關(guān)注關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的安全
然而,數(shù)據(jù)中心中斷并不是唯一的問題。研究發(fā)現(xiàn),大約14%的中斷是由于網(wǎng)絡(luò)問題造成的,盡管氣候變化無疑會推高這一數(shù)字?;A(chǔ)設(shè)施提供商和電信提供商之間通常沒有任何責任。很難知道服務(wù)何時失敗以及在中斷期間影響的廣泛程度。這種缺乏透明度構(gòu)成了威脅。例如在2021年5月,一家互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司的技術(shù)問題導(dǎo)致全球互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中斷。
海平面上升等長期事件也將對數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生深遠影響。許多城市、設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施位于洪泛平原和沿海地區(qū),將受到氣候變化的嚴重影響。根據(jù)研究機構(gòu)的研究,全球有200多個數(shù)據(jù)中心和2,400多公里的海底光纜可能會被損壞。修復(fù)這些網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施可能需要數(shù)年的時間。
在氣候變化范圍的另一端是與干旱相關(guān)的問題。這不僅會導(dǎo)致直接威脅設(shè)施的極具破壞性的野火增加,而且還可能破壞數(shù)據(jù)中心的運營。當然,水是數(shù)據(jù)中心設(shè)施必不可少的冷卻液。研究還發(fā)現(xiàn),目前51%的數(shù)據(jù)中心設(shè)施并不關(guān)心用水量。
如何控制氣候混亂
解決這個問題的方法并不容易。除非發(fā)生導(dǎo)致碳排放大幅減少的重大變化,否則與氣候相關(guān)的數(shù)據(jù)中心和互聯(lián)網(wǎng)連接問題只會變得更糟。
應(yīng)對氣候變化風險并不像應(yīng)對氣候變化本身那樣令人關(guān)注,成本問題尤其令人煩惱。人們不喜歡花費更多的資金來防范可能發(fā)生的事情。而構(gòu)建數(shù)據(jù)中心來應(yīng)對龍卷風比簡單地構(gòu)建代碼要昂貴得多。
繼續(xù)突破數(shù)據(jù)中心彈性的界限很重要,但也要更多地考慮數(shù)據(jù)中心設(shè)施的位置以及10年、20年甚至30年可能發(fā)生的氣候影響。還需要升級電網(wǎng),實施自主運行的微電網(wǎng),并探索升級網(wǎng)絡(luò)以提高彈性的方法。大多數(shù)用于互聯(lián)網(wǎng)的光纖都埋在地下,而遭遇嚴重的風暴和洪水會導(dǎo)致重大風險。
重新思考當前關(guān)鍵互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計方式至關(guān)重要。這包括僅依靠光纖連接骨干網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心和大多數(shù)主要基礎(chǔ)設(shè)施。在紐約市、德克薩斯州休斯頓和佛羅里達州邁阿密等地,颶風和其他風暴已經(jīng)使互聯(lián)網(wǎng)中斷數(shù)天和數(shù)周的時間。
而一部分解決方案是重新利用幾十年前使用的高端微波技術(shù)。關(guān)鍵不是要取代光纖,光纖仍然是為互聯(lián)網(wǎng)提供高帶寬的最佳方式。這是為了消除單點故障并提供一種溝通方式,這種方法可以應(yīng)急,直到關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施恢復(fù)。
不幸的是,與氣候變化相關(guān)的問題不會很快消失,數(shù)據(jù)中心和關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施面臨的風險將繼續(xù)增長。人們?nèi)缃裥枰⒓淳蜌夂蜃兓吞岣邚椥圆扇【o急行動,不能等待災(zāi)難發(fā)生才進入緊急狀態(tài)。