熱は大敵。
気候変動は、夏の異常な暑さを肌で感じる以上にさまざまなところに作用しています。
現代のインフラであるインターネットの裏側、データセンターが、今、世界的熱波の頻発によって危険な状況になっています。データセンターの危険＝ネットサービスが落ちちゃうってことです。
猛暑でサーバーがダウン
昨年7月、Google（グーグル）とOracle（オラクル）のロンドン拠点のデータセンターが、一時オフライン状態を余儀なくされました。これは、40度を超えるイギリスの記録的猛暑によるもの。
熱によってサーバが落ち、多くのウェブサイト（＝データセンターのクライアントのサイト）にアクセスできない状態になりました。ヨーロッパ全土で使用されているWordPressホスティングサイトが大きな影響を受けました。
データセンターには当然、冷却システムがあり、サーバや施設内設備から排出される熱を排除するよう作られています。が、センター内の熱と、熱波によって異常上昇した外気温度のダブルパンチで、冷却システムが機能不能となり、センター内がオーバーヒートしサーバがダウンしてしまいます。
暑さが秋まで長引く近年、テック系企業はIT運用において熱波の長期的影響を無視できる状況ではなくなりました。昨年9月、サクラメントのデータセンターがダウンした際、Twitterの元エンジニアリング部門VPのCarrie Fernandez氏は、熱波によって物理的に設備がダウンしてしまった前代未聞な状況を｢悠長にしてる場合ではない｣と、社内メモで危機感を発していました。
熱波が近年当たり前になりつつある現在、Twitterは準備不足だったと言えるかもしれません。現に、Twitterのセキュリティ部門の元トップPeiter Zatko氏は、昨年8月にデータセンターのリスクを訴えており、
数は少ないながらもデータセンターの一時的ダウンが重なれば、数週間、数ヶ月、ひいては完全にTwitterサービスがダウンしかねない。
と語っていました。現在、マスク氏のもと、どういう対処がとられているかは不明。
熱波＝IT業界の頭痛の種
ITサービスを主とする企業にとって、熱波はビジネスにとって大きな害となる悩みの種。しかも、どんどん成長し、今にも芽を出しそうな種。
4D Data CentersのCOOであるSteve Wright氏は｢熱波によってIT設備そのものがダメージを受けること、電力網の過剰負担による停電発生｣の可能性をうったえています。
Wright氏いわく、データセンターの熱波対策を行なっていない企業は、大規模サーバエラー、ハードドライブのクラッシュ、データ損失のリスクがあり、停電が発生すればセンター顧客に甚大な影響がでるのは不可避。
熱波対策として何ができるのか。Wright氏は、手始めに停電時でも電力供給できるよう、バックアップの発電機を準備することをおすすめしています。また、温度や湿度の管理を徹底することで、ハードドライブやサーバ自体の寿命を伸ばせることも忘れずに。
Wright氏はMicrosofot（マイクロソフト）の水中データセンターテストに着目しており、熱波が頻発する今、大手企業が掲げる｢確実で実用的｣というデータセンターは、陸では限度があると指摘。
データセンターの冷却システムは莫大なエネルギーが必須なため、2021年にアメリカのデータセンターを対象に行なわれた調査では45％のデータセンターが、環境変動によって運用継続に不安があると答えています。
ボトルネックは冷却システム
冷却システムは、データセンターの設備をオーバーヒートから守るために設計されており、異常気象である熱波は計算に入っていません。
データセンター研究機関であるUptime Institute IntelligenceのリサーチディレクターDaniel Bizo氏は、コンプレッサーやポンプ、ファンなど、その冷却システムそのものに猛暑は負荷をかけると解説。
専門的な話は省きますが、コンプレッサーは、エアコンや水冷却システムなど、機械冷却システムの心臓部となります。電力で気体状冷却材を圧縮、その後のプロセスで拡張させ、劇的に温度を下げて冷却効果を高めています。
ポンプは、例えばウォーターポンプなら、施設内に冷たい水を循環させコンピュータールームなどの暑い空気を取り除いています。このポンプによる冷却が苦戦すればするほど、施設への影響は大きくなります。
冷却システムが重要としつつ、問題はそれだけではないというBizo氏。いわく、バックアップ発電機や外部電力設備があったとして、それも熱波の影響を受けることを忘れてはいけないといいます。
つまり、バックアップを必要とする猛暑下では、バックアップの力も想定していたほど出ない可能性があり、データセンター全てをカバーするのは不可能かもしれないということです。
2022年の猛暑によって、Google、Oracle、Twitterなどが大きな影響を受けたものの、Bizo氏は多くの大規模データセンターは甚大な被害なく夏を乗り越えたとし、これは強固な対策による賜物だろうと解説。多くのデータセンターは運用に幅を持たせており、通常時は冷却システムにも余裕があるのだとか。
一方で、クラウド系は、緊急時用のバッファを狭め通常時の稼働を上げようとしている傾向にあり、リスクを指摘しています。
熱波からデータセンターを守るには？
楽観的でいられるような暑さではないため、何かしら対策が不可欠なのですが、不幸中の幸いとでも言いましょうか、その方法はいろいろあります。
Bizo氏は、まず蒸発型冷却システムや断熱型冷却システムへの投資をおすすめしています。また、既存のエアコンや冷却設備をスプリンクラーシステムを使ってサポートさせるのもありなんだそう。
データホールの温度が数度上がっても冷却システムの負荷を補助できます。もし、外気冷却システムのみで運用しているなら、蒸発型システムへのアップデートを検討してみてもいいかもしれません。
例えば、エアコンのコイルやチラーの周辺にミストを散布するなど。新しい設備では、外気温自体を下げるために（湿度が高くななければ）蒸発型の冷却システムを採用しています。
気候変動の長期的戦略として、液冷式ITシステムも推奨しています。これは、18度から27度で提供されるべき空気よりも、液体（水や工学流体）はより高い温度（30度から40度）で提供できるからだといいます。32度の液体型冷却システムならば、必要な電力を大幅カットすることができます。
データセンターが熱波の影響を受ける今、Uptime Institute Intelligenceは、センターの通常運営をしつつ、迅速に気候変動の弱点となる箇所を見つけ強化すべきと指摘しています。
熱に勝てるデータセンター
IT業界の弱点である熱に対して、各社どのような対策を取っているのでしょう。データセンター運営会社のCyrusOneは、クローズドループ型冷却システムと空気冷却チラーを採用しています。
CyrusOne担当者のKyle Myers氏に米Gizmodo編集部が取材をしたところ、設備の説明をしてくれました。
他社では年間数千万ガロンの水を使用するところ、CyrusOneは回路に溜めた（溜めるのは一度だけ）水は約8,000ガロンだけ。この回路内の水は内蔵されているコンプレッサーとコンデンサーで冷却され、冷えるとデータセンター内部の温度を下げる仕組み。
Myers氏いわく、この冷却プロセスにより、気温差のあるさまざまなエリアでIT設備を冷却できているのだそう。空冷型チラーにはエコノマイザーが搭載されており、これが低温を活用しより効率的に冷水から熱を排除、同時に運用維持の補水源の必要性もなくなるのだといいます。
CyrusOneの取り組みは、猛暑の影響を緩和するだけでなく、水を溜めることで環境にも配慮。下水管も不要で、データセンターから汚染物質が出ることもありません。
水冷却システムを採用しているセンターは、特に暑い時期は膨大な量の水を必要とします。幸い、私たちの最新のウォーターフリー冷却システムなら、猛暑期は稼働をあげつつ、ただでさえ干魃しがちな地域の水問題を逼迫させることもありません。
一方で、設備への大規模投資ができない会社もあります。Cirrus NexusのKelly Fleming氏は、その場合には再生エネルギーを利用するクラウドデータセンターへデータを移動させること、24時間365日稼働する必要がないサーバは地域の電力消費が少ない時間に稼働することなども推奨しています。