چالش‌های ناترازی برق کشور برای مراکز داده

✍🏻 سیدرضا حسینی، گروه زاویه

برداشت رایج از مراکز داده معمولاً این است که وجود سامانه‌های برق اضطراری، آن‌ها را در برابر خاموشی مصون ساخته است. تجربه ماه‌های اخیر نشان می‌دهد مسئله اصلی خاموشی نیست، بلکه تبدیل وضعیت اضطراری به یک رویه دائمی است. سامانه‌هایی که برای مدیریت بحران‌های مقطعی طراحی شده‌اند، اکنون ناچار هستند به بخشی از فرآیند روزمره بهره‌برداری تبدیل شوند. این تغییر کارکرد، منطق طراحی مراکز داده را دگرگون کرده و ریسک‌های تازه‌ای را به زیرساخت دیجیتال کشور تحمیل کرده است.

چالش تبدیل تجهیزات اضطراری به زیرساخت دائمی

معماری استاندارد مراکز داده بر پایه چندین لایه پشتیبان طراحی شده است. باتری‌ها تنها فاصله چندثانیه‌ای میان قطع برق و ورود ژنراتورها به مدار را پوشش می‌دهند. پس از آن، «UPS» و «ATS» و دیزل‌ژنراتورها وظیفه حفظ تداوم سرویس را برعهده می‌گیرند. این تجهیزات برای رخدادهای محدود و غیرقابل پیش‌بینی ساخته شده‌اند و برای جایگزینی دائم با شبکه برق سراسری مناسب نیستند.

فعالان صنعت مراکز داده هشدار می‌دهند تکرار خاموشی‌ها موجب افزایش قابل توجه استهلاک تجهیزات، کاهش عمر مفید باتری‌ها، افزایش احتمال خرابی سامانه‌های سوئیچینگ و رشد هزینه‌های تعمیر و نگهداری شده است. هر بار انتقال میان برق شهری و ژنراتور، تنش مکانیکی و الکتریکی جدیدی به تجهیزات وارد می‌کند. هنگامی که این چرخه چندین بار در هفته تکرار شود، احتمال بروز خطا به شکل محسوسی افزایش می‌یابد و لایه‌های پشتیبان نیز به تدریج قابلیت اطمینان خود را از دست می‌دهند.

این وضعیت یک تغییر بنیادین در مفهوم تاب‌آوری ایجاد کرده است. تاب‌آوری در این شرایط به معنای توان عبور از یک بحران مقطعی نیست، بلکه به توان تحمل یک بحران دائمی تبدیل شده است. همین تغییر، هزینه پنهان ناترازی برق را بسیار فراتر از هزینه سوخت یا تعمیرات قرار می‌دهد.

زنجیره اختلال از شبکه توزیع برق تا اقتصاد دیجیتال

آسیب‌پذیری مراکز داده تنها به تجهیزات تأمین انرژی محدود نیست. بخش قابل توجهی از مصرف برق این مراکز به سامانه‌های سرمایشی اختصاص دارد. سرورها، تجهیزات ذخیره‌سازی، روترها، سوئیچ‌ها و سامانه‌های امنیتی همگی در محیطی با دمای کنترل‌شده فعالیت می‌کنند. حتی وقفه‌ای کوتاه در عملکرد سامانه‌های سرمایشی می‌تواند موجب افزایش سریع دمای سالن‌های سرور شود و عملکرد تجهیزات حساس را مختل کند.

در نتیجه، اختلال در برق به کاهش عملکرد سامانه‌های سرمایشی منجر می‌شود. افزایش دما احتمال خاموش شدن تجهیزات را افزایش می‌دهد. خرابی تجهیزات نیز کیفیت خدمات دیجیتال را کاهش می‌دهد و این زنجیره در نهایت به اختلال در خدمات اینترنتی، سامانه‌های بانکی، فروشگاه‌های اینترنتی، خدمات ابری و سامانه‌های دولتی می‌رسد. آن چه در ظاهر یک قطعی برق چنددقیقه‌ای به نظر می‌رسد، در عمل می‌تواند کیفیت ارائه خدمات به میلیون‌ها کاربر را تحت تأثیر قرار دهد.

بحران سوخت، حلقه مفقوده تاب‌آوری مراکز داده

اگر ژنراتور آخرین لایه دفاعی یک مرکز داده باشد، سوخت مهم‌ترین عامل استمرار این لایه دفاعی است. افزایش دفعات خاموشی موجب شده مصرف گازوئیل مراکز داده به شدت افزایش یابد. هم‌زمان، فعالان این صنعت از رشد بیش از ۲۰۰ درصدی هزینه سوخت، ناکافی بودن سهمیه‌های تخصیصی و دشواری دسترسی به گازوئیل مناسب خبر می‌دهند. در بسیاری از موارد، اپراتورها ناچار به تأمین سوخت از بازار آزاد با قیمت‌های چندبرابری شده‌اند.

موضوع تنها به قیمت سوخت محدود نیست. کیفیت گازوئیل نیز مستقیماً بر عملکرد موتور، فیلترها و سامانه سوخت‌رسانی ژنراتورها اثر می‌گذارد. استفاده مستمر از سوخت نامناسب می‌تواند دقیقاً همان تجهیزی را از مدار خارج کند که قرار است آخرین تضمین استمرار سرویس در زمان بحران باشد. این مسئله مفهوم مدیریت ریسک مراکز داده را از نگهداری تجهیزات به مدیریت زنجیره تأمین انرژی گسترش داده است.

راهکار از توسعه تجهیزات فراتر می‌رود

تجربه فعالان صنعت نشان می‌دهد اتکا به افزایش تعداد ژنراتورها یا ارتقای «UPS» به تنهایی پاسخگوی وضعیت موجود نیست. تا زمانی که مراکز داده در سیاست‌گذاری انرژی به عنوان زیرساخت حیاتی شناخته نشوند، هزینه‌های عملیاتی، استهلاک تجهیزات و ریسک اختلال همچنان افزایش خواهد یافت. از سوی دیگر، تفاهم میان وزارت ارتباطات و وزارت نیرو برای کاهش آثار خاموشی بر زیرساخت‌های ارتباطی گامی رو به جلو محسوب می‌شود، اما فاصله میان سیاست و اجرا همچنان قابل توجه است و بسیاری از مراکز داده هنوز در برنامه‌های خاموشی قرار می‌گیرند.

به باور کارشناسان، تقویت تاب‌آوری این بخش مستلزم مجموعه‌ای از اقدامات هم‌زمان است. بر همین اساس، به رسمیت شناختن مراکز داده به عنوان زیرساخت حیاتی ملی، طراحی رژیم اختصاصی تأمین برق و سوخت، توسعه ریزشبکه‌ها و منابع تولید برق اختصاصی، استقرار سامانه‌های هوشمند پایش انرژی، اجرای منظم سناریوهای بازیابی بحران، ایجاد معماری‌های چندسایتی، بهره‌گیری از راهکارهای مبتنی بر معماری بومی ابر (Cloud Native) و توسعه سیاست‌های پشتیبان برای ذخیره‌سازی انرژی از مهم‌ترین اقداماتی هستند که مورد تأکید قرار گرفته‌اند.

جمع‌بندی

بحران ناترازی برق مراکز داده، بیش از آن که مسئله خاموش شدن چند سرور باشد، نقطه تقاطع دو زیرساخت حیاتی کشور محسوب می‌شود. از یک سو، زیرساخت انرژی با محدودیت‌های ساختاری مواجه شده و از سوی دیگر، اقتصاد دیجیتال هر روز وابستگی بیشتری به عملکرد بی‌وقفه مراکز داده پیدا می‌کند. حاصل این برخورد، انتقال ریسک از بخش انرژی به کل اکوسیستم دیجیتال کشور است.

هرچه سهم خدمات دیجیتال در اداره اقتصاد، حکمرانی و زندگی روزمره افزایش یابد، تداوم این وضعیت هزینه‌ای فراتر از استهلاک تجهیزات یا افزایش مصرف سوخت ایجاد خواهد کرد. آینده رقابت‌پذیری اقتصاد دیجیتال ایران تا حد زیادی به این بستگی دارد که مراکز داده از جایگاه یک مصرف‌کننده بزرگ برق خارج شوند و در سیاست‌گذاری ملی به عنوان بخشی از زیرساخت حیاتی کشور شناخته شوند. تنها در چنین صورتی می‌توان از تبدیل بحران انرژی به بحران پایداری دیجیتال جلوگیری کرد.