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Data Center sostenibili: le soluzioni innovative verso il Green Computing

By Marzo 19, 2022Settembre 23rd, 2024No Comments

Ciao! Benvenuta/o in un nuovo articolo del Blog targato Thesis 4u!

Pochi articoli fa abbiamo trattato il tema dei Big Data, andando oltre al termine tecnico e cercando di capire quale fosse effettivamente l’utilizzo pratico delle informazioni digitali che ogni giorno circolano in rete (se non hai ancora letto l’articolo, puoi trovarlo qui) e del motivo per cui ultimamente tutti ne parlano.

Oggi affronteremo il concetto di Data Center, strutture più o meno grandi e complesse utilizzate dalle aziende per conservare i loro dati e le loro applicazioni. Vedremo aspetti legati al management, alla sicurezza e al consumo energetico dei Data Center, e cercheremo di capire se esistono dei modi per rendere queste strutture più Green attraverso tecniche innovative. Iniziamo!

Che cosa è un Data Center?

I Data Center, chiamatati in italiano Centri di Elaborazione Dati, sono le strutture in cui le aziende memorizzano e gestiscono applicazioni e dati che per loro sono importanti. Nell’ottica comune, i Data Center sono visti come lunghi corridoi in cui sono conservate colonne di server, apparecchiature e tecnologie utili al funzionamento del sistema informativo di un’azienda.

data center

I grandi player del campo IT, quali Facebook, Google, Apple, Microsoft, hanno come centro di elaborazione dei dati delle strutture che a volte sono anche molto grandi e complesse, costituite da colonne di server progettate su misura per le esigenze dell’azienda.

All’interno di un Data Center la rete deve rimanere attiva 24 ore su 24, e per questo motivo è di fondamentale importanza gestire la distribuzione dell’elettricità ed eventuali problemi di alimentazione.

Inoltre, al fine di mantenere raffreddati gli ambienti interni in cui sono presenti i server (pensa al calore prodotto da un singolo computer e moltiplicalo per centinaia di dispositivi!), è necessario garantire un sistema di raffreddamento, e anche questo richiede energia.

Infine, poichè i Data Center conservano al loro interno delle informazioni (e abbiamo visto nell’articolo precedente quanto siano importanti i dati al giorno d’oggi), è necessario garantire un meccanismo di sicurezza su più livelli che permetta l’accesso a questi dati, e la messa in atto di piani di recovery e protezione da eventuali danni e malfunzionamenti.

Se sei curioso di come funzioni un moderno Data Center, ti consigliamo di guardare il video qui sotto, che ti porterà alla scoperta di un Data Center di Google e del lavoro svolto dai suoi dipendenti, non solo in termini di produttività, ma anche a livello di benessere psico-fisico degli operatori.

Nel paragrafo seguente vedremo quali sono le tecniche di management più importanti all’interno della struttura, continua a leggere per scoprire le fasi del Data Center Management!

Data Center Management: quali sono le attività più importanti?

La gestione di un Data Center si compone di varie attività che riguardano anche la partecipazione da parte di personale altamente specializzato in informatica. Scopriamo quali sono le fasi più importanti che caratterizzano il processo di Data Center Management.

1. La fase di planning.

La fase di planning ha a che fare con la pianificazione della creazione, manutenzione e aggiornamento dell’hardware (componenti fisiche) e del software (programmi e applicativi) all’interno di un Data Center.

2. La fase di installazione.

La fase di installazione comprende la gestione fisica dei rack (colonne) di server e di tutte le connessioni necessarie al funzionamento dell’intero sistema.

E’ importantissimo avere una corretta organizzazione degli impianti elettrici: per fare un esempio, all’interno di queste strutture gli interruttori non possono essere come quelli che abbiamo nelle case, bensì devono essere tutti protetti con delle scatole per evitare accumuli e accensioni accidentali!

3. La fase di cablaggio.

La fase di cablaggio consiste nel gestire i kilometri di cavi presenti, cercando di evitare quello che in gergo viene chiamato “cabling spaghetti“, ovvero cavi disposti in maniera disordinata che durante la manutenzione sarebbero difficili da sbrogliare, e tra le altre cose possono causare incendi o banalmente fare inciampare il personale.

4. La fase di gestione della sicurezza.

Quest’ultima fase pone l’attenzione sugli aspetti legati alla sicurezza del personale che opera all’interno del Data Center, e al benessere del lavoratore, a cui è necessario dare in dotazione guanti e cuffie di protezione dal rumore causato dalle macchine.

Oltre alle fasi precedentemente illustrate, all’interno di un Data Center è necessario svolgere delle operazioni che possono apparire noiose, ma sono di fondamentale importanza, quali ad esempio:

  • mantenere consistenti e aggiornate le informazioni presenti nella documentazione in cui si tiene traccia delle installazioni di server (uno degli strumenti più utilizzati per effettuare questa operazione è RackTables);
  • monitorare costantemente i parametri di sicurezza quali temperatura dell’ambiente, raffreddamento, energia delle macchine attive (a tal fine esistono software di monitoring che possono essere usati dagli operatori dei Data Center, come ad esempio DCIM “Data Center Infrastructure Management”);
  • individuare velocemente guasti ed errori, anche graficamente.

Business Continuity e Disaster Recovery all’interno di un Data Center.

Come abbiamo già accennato nel paragrafo precedente, la gestione degli aspetti legati alla sicurezza all’interno del Data Center è di fondamentale importanza non solo per l’enorme danno che provocherebbe la perdita dei dati, ma anche per il rischio che un incendio o altri disastri avrebbe sugli stessi dipendenti della struttura.

Nel corso degli anni tantissimi disastri hanno colpito i centri di elaborazione dati, dalle catastrofi naturali come l’uragano Sandy nel 2012, o il fulmine che nel 2015 ha colpito il Data Center di Google, fino ad arrivare ad eventi più bizzarri come scoiattoli che mangiano i fili di un Data Center, un camion che sfonda un Data Center o la nave che ha calato l’ancora sui fili comunicanti con un Data Center posto sotto il livello del mare.

Appare chiara la necessità di mettere su un piano che permetta ai dipendenti delle strutture di mantenersi preparati a gestire eventuali momenti critici quali interruzioni di corrente e incendi, ma anche di riparare i danni nel caso in cui non sia stato possibile prevenire il disastro.

Vediamo dunque quali sono i sei punti fondamentali che fanno parte di un buon piano di recovery.

  1. Avere una copia dei dati ad almeno 150 miglia di distanza.
  2. Avere un piano testato di tutte le procedure di emergenza.
  3. Mantenere il piano aggiornato e consistente anche nel caso in cui cambia l’organizzazione del Data Center.
  4. Rendere il piano accessibile nella situazione di emergenza.
  5. Avere più di una persona in grado di eseguire il piano di recovery.
  6. Avere sempre un Contingency Plan, in modo da essere preparati anche nel caso in cui il piano A fallisca.

Quanto inquina un Data Center?

Tutti voi avrete sentito parlare del problema del riscaldamento globale, e sicuramente saprete che il settore IT consuma gran parte dell’energia elettrica mondiale, e nonostante l’innovazione delle tecnologie e l’aumento dell’efficienza degli apparati usati in questo settore, l’impatto sul riscaldamento globale è destinato ad aumentare.

In particolare, a causa del costante interesse verso i Big Data, dell’incremento delle apparecchiature IT e delle sempre più aziende che operano in questo campo, risulta evidentemente necessaria la presenza di Data Center sparsi sul territorio.

Per misura l’efficienza energetica di un Data Center, si utilizza l’indice PUE, acronimo di Power Usage Effectiveness, che rapporta tutta l’energia consumata dalla struttura, con l’energia necessaria solo per la parte di IT: un valore vicino all’unità indica un utilizzo efficiente dei sistemi informatici rispetto ai servizi ausiliari, ed è un parametro che permette di definire “Green” un centro di elaborazione dei dati.

Il 40% dell’energia consumata da un Data Center è destinata ad alimentare i sistemi di raffreddamento, infatti come abbiamo visto è necessario mantenere raffreddati gli ambienti della struttura al fine di sostenere alti carichi di lavoro, preservare le apparecchiature e garantire la sicurezza del Data Center stesso.

Appare dunque chiara l’importanza di trovare soluzioni efficienti al problema del riscaldamento delle apparecchiature, e a tal proposito sono tantissimi i sistemi messi in atto dai diversi player IT: Google ad esempio, collabora da tempo con DeepMind, un team di esperti in Intelligenza Artificiale, al fine di utilizzare il Machine Learning per ridurre il consumo energetico dei suoi Data Center.

La soluzione proposta da DeepMind non ha l’obiettivo di modificare l’infrastruttura del sistema di raffreddamento, bensì quello di sviluppare un algoritmo in grado di analizzare in maniera mirata lo stato del sistema di rilevazione dei parametri dei Data Center, ed eventualmente intervenire sugli attuatori per modificare le variabili dal valore irregolare.

Esistono poi dei Data Center sicuramente bizzarri per le loro locazioni, posti nel Circolo Polare Artico, sotto il livello del mare o nei ghiacciai, al fine di sfruttare le basse temperature artiche per abbattere i costi dovuti al raffreddamento, oppure situati nei deserti dove il costo dell’energia risulta essere più basso.

Un esempio di Green Data Center italiano di cui vorremmo parlarvi è la sezione di San Piero a Grado dell’Università di Pisa, il quale vanta un PUE dal valore di 1.3 grazie all’utilizzo di tecniche di raffreddamento adiabatico, che consentono di sfruttare le condizioni climatiche dell’ambiente esterno (ad esempio l’umidità) e l’evaporazione dell’acqua per raffreddare l’aria degli ambienti del Data Center.

Ora che sai cosa è un Data Center e quali sono le attività più importanti che si verificano al suo interno, saresti curioso di visitarlo? O magari, ti piacerebbe lavorare al suo interno? Infine, quale pensi possa essere una soluzione innovativa per risolvere il problema del consumo energetico all’interno dei Data Center? Faccelo sapere sui nostri social!

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About the author: Camilla, Blog Ambassador

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