Зачем нужны подземные ЦОД и почему их обсуждают в России

Повреждение ЦОД может одновременно лишить предприятие доступа к ERP, складскому учету и производственным заданиям. Под угрозой оказываются отгрузки, планирование и документооборот. Возвращение к работе тогда зависит от состояния всей площадки: помещений, электроснабжения, охлаждения и связи.

На фоне атак БПЛА в России обсуждают размещение дата-центров под землей. Грунтовый массив и специально рассчитанные конструкции могут повысить стойкость объекта к заданным внешним воздействиям.

У такого решения есть своя инженерная логика. Даже глубоко под землей серверы непрерывно выделяют тепло, сооружение испытывает давление воды, а оборудование требует обслуживания. Разберем, как работают подземные ЦОД, какую задачу они решают для предприятия и почему одна глубина еще не определяет надежность площадки.

Почему дата-центры предлагают уводить под землю

В заглубленном объекте строительные конструкции и окружающий массив участвуют в восприятии внешних нагрузок. Это позволяет предусмотреть размещение машинных залов за расчетными барьерами.

Актуальность такого подхода связана с несколькими вопросами.

• Сохранность вычислительной площадки. При внешнем воздействии повреждения могут затронуть сразу несколько взаимосвязанных систем. Тогда запасного сервера недостаточно для возвращения к штатной работе: необходимы пригодные помещения, подключения и инженерное оборудование.
• Продолжение работы сервисов. Для бизнеса важно, какие операции останутся доступны после предусмотренного события и сколько времени потребуется на восстановление.
• Распределение инфраструктуры. Географически разнесенные площадки позволяют уменьшить зависимость от одного объекта. Подземное исполнение может использоваться для одной из таких площадок, но само по себе не создает распределенную архитектуру.

Эти вопросы объясняют интерес к формату. Они не означают, что одинаковое решение подходит любому предприятию.

Что представляет собой подземный ЦОД

Подземный центр обработки данных может находиться в специально построенном заглубленном сооружении, в скальных пространствах или в адаптированном существующем объекте.

Его определяющая особенность – расположение машинных залов ниже поверхности земли либо внутри горного массива. Отдельные инженерные узлы при этом могут оставаться снаружи.

Названия «подземный», «скальный» и «бункерный» не сообщают всех характеристик площадки. Из них нельзя определить допустимую ИТ-нагрузку, автономию, способ охлаждения или стойкость к конкретному воздействию.

Поэтому два объекта на одинаковой глубине могут существенно различаться по конструкции и условиям эксплуатации.

Может ли подземный ЦОД уменьшить последствия воздействия БПЛА

Подземное размещение может быть частью решения для расчетных сценариев воздействия БПЛА. Результат зависит от конструкции сооружения, свойств окружающего массива, устройства входов, коммуникационных вводов и расположения инженерных узлов.

Универсальной глубины, обеспечивающей одинаковую стойкость любого объекта, нет. Характеристики должны относиться к конкретным воздействиям и определенным зонам сооружения.

Необходимо также различать сохранность оборудования и доступность сервиса. Серверы могут остаться исправными, но пользователи потеряют доступ к приложениям, если площадка лишится необходимого охлаждения или связи.

Поэтому корректно говорить о подтвержденных характеристиках конкретного объекта. Само нахождение под землей не означает неуязвимости.

Почему под землей все равно необходимо охлаждение

Прохладное помещение может создавать впечатление, что серверы будут охлаждаться почти самостоятельно. Однако работающая техника непрерывно выделяет тепло.

Для серверов и СХД практически вся фактически потребляемая электрическая мощность превращается в тепловую. Масштаб показывает простой расчет.

Это расчетные примеры при постоянной нагрузке. Здесь используется потребляемая мощность оборудования, а не сумма номиналов его блоков питания. Дополнительные источники тепла внутри охлаждаемой зоны учитываются отдельно.

Даже зал с потреблением 100 кВт постоянно создает тепловой поток, который необходимо передавать за пределы машинного зала.

Для понимания масштаба: при отводе 300 кВт тепла водяным контуром и повышении температуры воды на 5 °C ориентировочный расход составляет около 52 м³/ч через соответствующий участок. Это упрощенная оценка для воды; другой теплоноситель или температурный перепад изменят результат.

Следовательно, эффективность подземного дата-центра определяется источником холода и всей схемой теплопереноса. Низкая температура грунта сама по себе не подтверждает способность отводить рабочую нагрузку.

Почему подземные воды влияют на работу объекта

Вода создает давление на конструкции и может проникать через швы, повреждения гидроизоляции или коммуникационные вводы.

При гидростатическом напоре 5 м давление на рассматриваемой отметке составляет примерно 49 кПа. На площадь 1 м² это соответствует силе около 49 кН – приблизительно 5 тоннам силы.

Здесь 5 м обозначают напор воды в рассматриваемой точке. Это иллюстрация водяного давления, а не полный расчет сооружения: грунт, собственный вес и другие воздействия учитываются отдельно.

Условия вокруг подземных помещений продолжают влиять на объект в течение эксплуатации. Значение имеют уровни воды, состояние конструкций и работа предусмотренного водоотведения.

Если удаление воды зависит от насосов, отключение электричества становится одновременно событием для системы водоотведения. Этот пример показывает, почему подземную площадку необходимо рассматривать как совокупность связанных инженерных процессов.

Подземные ЦОД, созданные с учетом внешних угроз

Подземное размещение используют для сохранения оборудования и работы сервисов при предусмотренных внешних воздействиях. Такая задача прямо указана в опубликованных описаниях следующих проектов.

В опубликованных описаниях следующих проектов подземное размещение связано с требованиями к сохранению работоспособности при внешних угрозах. Приведенные характеристики отражают сведения из этих источников.

Эти проекты показывают, зачем вычислительную инфраструктуру размещают под землей: устойчивость сооружения должна сочетаться с возможностью продолжать работу оборудования и сервисов.

Для предприятия это существенно, поскольку восстановление поврежденной площадки может потребовать ремонта помещений и коммуникаций даже при наличии запасных серверов.

Приведенные глубины и автономия относятся к конкретным проектам. Они не задают универсальный уровень стойкости к любым воздействиям БПЛА. Для каждого объекта расчетные воздействия и требования к сохранению работоспособности определяются отдельно.

Подземный и резервный ЦОД: в чем разница

Эти определения описывают разные свойства.

Подземный ЦОД характеризует размещение машинных залов. Резервный ЦОД – роль площадки в обеспечении работы информационных систем.

Один объект может одновременно быть подземным и резервным. Но заглубление само по себе не обеспечивает актуальность копий данных, наличие свободных вычислительных ресурсов или готовность приложений к переключению.

Кроме того, ошибки изменения данных и программные сбои возможны при исправных конструкциях и инженерном оборудовании. Для таких ситуаций необходимы отдельные меры резервного копирования и восстановления.

Если бизнес должен продолжать работу при недоступности целой площадки, готовность альтернативной инфраструктуры подтверждается возможностью выполнять нужные пользовательские операции.

Что подземный формат дает предприятию

Подземное размещение позволяет использовать сооружение и окружающий массив для повышения стойкости ИТ-площадки к предусмотренным воздействиям.

Ценность такого решения особенно заметна там, где длительная потеря вычислительных ресурсов нарушает основные процессы предприятия. При этом работоспособность объекта сохраняет зависимость от отвода тепла, водоотведения, электроснабжения и связи.

Поэтому применимость формата определяется сочетанием требований к стойкости сооружения и условий его эксплуатации в конкретном месте.

Практическая реализация этих требований рассматривается отдельно – в услуге «Строительство подземного ЦОД».