Gambar: Joe Techapanupreeda (Shutterstock)
Perubahan iklim melemparkan kunci pas ke tempat yang tidak terduga: cara kerja pusat data. Seiring meningkatnya frekuensi gelombang panas di seluruh dunia, bagian penting dari infrastruktur teknologi ini semakin sering meleleh, mengancam elemen dasar internet.
Pada bulan Juli, pusat data Google dan Oracle yang berbasis di London terpaksa offline ketika Inggris mengalami rekor suhu tertinggi lebih dari 40 derajat celsius. Gelombang panas membuat sistem pendingin pusat data mereka tidak berguna dan menyebabkan situs web padam bagi banyak pelanggan. Yaitu, pemadaman Google memengaruhi situs web yang dihosting WordPress di seluruh Eropa.
Sistem pendingin ini dirancang untuk mengatur panas yang dipancarkan oleh server dan peralatan pusat data lainnya. Tetapi ketika panas internal bertemu dengan suhu eksternal gelombang panas yang tinggi, sistem pendingin menjadi kewalahan dan tidak dapat melakukan tugasnya. Akibatnya, peralatan pusat data vital menjadi terlalu panas dan padam.
Dengan gelombang panas yang kini merayap memasuki bulan-bulan musim gugur, perusahaan teknologi menghadapi gangguan yang berkepanjangan pada operasi TI mereka. Pada bulan September, Twitter menemukan dirinya dalam “keadaan non-redundan” ketika panas yang hebat menyebabkan pemadaman di pusat data Sacramento, menurut memo perusahaan oleh mantan wakil presiden teknik Twitter Carrie Fernandez. Dia menyebut insiden itu “belum pernah terjadi sebelumnya” dan mengatakan gelombang panas menyebabkan “penutupan total peralatan fisik”.
Meskipun gelombang panas menjadi kejadian umum secara global, perusahaan seperti Twitter sangat tidak siap menghadapi malapetaka yang dapat ditimbulkan oleh panas yang hebat pada industri teknologi. Peiter “Mudge” Zatko, mantan kepala keamanan di Twitter, mengungkapkan dalam pengungkapan rahasia pada bulan Agustus bahwa Twitter berisiko karena “redundansi pusat data yang tidak memadai”. Dia memperingatkan bahwa “pemadaman sementara tetapi tumpang tindih dari sejumlah kecil pusat data” dapat menyebabkan Twitter “offline selama berminggu-minggu, berbulan-bulan, atau secara permanen”. Sekarang Elon Musk telah mengakuisisi Twitter dan memberhentikan sebagian besar staf, kemungkinan perusahaan tersebut bahkan kurang siap menghadapi gelombang panas daripada sebelumnya.
Gelombang panas: Sakit kepala TI yang berkembang
Gelombang panas dapat menyebabkan kerugian besar bagi bisnis yang sangat bergantung pada layanan TI atau yang menawarkan produk digital. Steve Wright, chief operating officer di 4D Data Centers, memperingatkan bahwa kondisi lingkungan seperti panas yang hebat memiliki kemampuan untuk “merusak peralatan IT dan menyebabkan pemadaman listrik karena jaringan listrik yang kelebihan beban”.
Perusahaan yang gagal memelihara pusat data mereka dengan baik saat menghadapi panas yang melonjak dapat mengalami “kegagalan server, kerusakan hard drive, dan kehilangan data”, menurut Wright. “Setiap kehilangan daya dapat menghancurkan pelanggan, dengan file data penting rusak atau hilang, mainframe tidak berfungsi, dan uang hilang saat sistem terlalu panas,” katanya.
Namun, ada solusi untuk sakit kepala TI yang berkembang ini. Wright menjelaskan bahwa operator pusat data dapat memulai dengan memasang generator cadangan, yang memastikan pasokan listrik terus berlanjut selama pemadaman listrik. Dia menambahkan bahwa mereka juga dapat memperpanjang umur server pusat data dan hard drive dengan melacak suhu dan kelembapan.
Wright menunjuk pada keberhasilan Microsoft menguji pusat data bawah air sebagai sarana untuk melawan panas berlebih. Raksasa teknologi itu menyebut konsep itu “dapat diandalkan dan praktis”, memangkas tingkat kegagalannya secara signifikan dibandingkan dengan pusat data di darat.
“Untuk pusat data, perlu menggunakan sistem pendingin berenergi tinggi untuk memerangi kenaikan suhu, terutama karena survei tahun 2021 di pusat data yang berbasis di AS mengungkapkan bahwa 45% pemilik dan operator pusat data bertanggung jawab untuk mengelola infrastruktur di pusat TI terbesar di dunia. organisasi mengatakan cuaca ekstrem telah mengancam operasi berkelanjutan mereka, ”jelasnya.
Sistem pendingin pusat data adalah titik lemah untuk keseluruhan sistem
Sistem pendingin dirancang untuk mencegah peralatan pusat data dari kepanasan, tetapi kenyataannya mereka tidak dilengkapi untuk menghadapi gelombang panas yang memecahkan rekor. Panas yang intens membebani kompresor, pompa, kipas, dan peralatan pendingin lainnya, menurut Daniel Bizo, direktur riset di think tank pusat data Uptime Institute Intelligence.
“Tanpa masuk ke kedalaman teknis, kompresor yang jenisnya banyak itu merupakan jantung dari sistem refrigerasi mekanis, seperti AC dan sistem water chiller. Mereka menggunakan tenaga listrik untuk mengompres pendingin gas yang kemudian dalam siklus mengembang (kumparan pendingin terkena udara atau air sekitar) dan mendingin secara dramatis untuk menciptakan efek pendinginan, ”jelasnya.
“Pompa dalam contoh ini adalah pompa air yang mensirkulasikan air fasilitas (dalam sistem air dingin) di sekitar pusat data sebagai pendingin (didinginkan oleh kompresor di pendingin air) untuk menghilangkan panas dari penangan udara ruang komputer, di baris unit pendingin, dan unit pertukaran panas lainnya. Semakin keras mereka bekerja, semakin besar kemungkinan gagal.”
Sayangnya, peralatan pendingin bukan satu-satunya komponen vital pusat data yang rentan terhadap panas ekstrem. Bizo mengatakan generator cadangan dan peralatan listrik eksternal juga dapat terpengaruh oleh gelombang panas. Ini “dapat mengurangi kemampuan mereka untuk mendukung kapasitas penuh pusat data, jika diminta, jika jaringan mengalami masalah yang disebabkan oleh panas”.
Meskipun perusahaan teknologi terkemuka seperti Google, Oracle, dan Twitter mengalami gangguan signifikan pada layanan mereka karena cuaca yang sangat panas pada tahun 2022, masih ada harapan bagi industri ini. Bizo menjelaskan bahwa, tanpa beberapa pengecualian penting, sebagian besar pusat data selamat dari “suhu ekstrem tanpa masalah berarti” selama musim panas. Dia mengaitkan hal ini dengan “daya yang tepat dan redundansi pendinginan serta kebersihan pemeliharaan peralatan yang baik”.
“Selain itu, sebagian besar pusat data biasanya hanya berjalan pada tingkat pemanfaatan sedang. Operator dapat memanfaatkan kapasitas pendinginan cadangan untuk mengatasi panas ekstrem,” ujarnya. Sebaliknya, penyedia cloud lebih cenderung untuk mendorong infrastruktur mereka lebih dekat ke batas dan memiliki lebih sedikit margin untuk kesalahan selama peristiwa cuaca ekstrem.
Bagaimana melindungi pusat data dari gelombang panas
Karena gelombang panas menjadi lebih umum dan bencana bagi infrastruktur teknologi global, operator pusat data harus menopang pertahanan mereka terhadap ancaman yang sangat nyata ini. Untungnya, Bizo yakin ada banyak solusi untuk mengurangi dampak panas ekstrem.
Sebagai permulaan, operator pusat data dapat berinvestasi dalam sistem pendinginan evaporatif dan adiabatik. Atau mereka dapat melengkapi unit AC dan chiller yang ada dengan sistem sprinkler.
“Menoleransi suhu beberapa derajat lebih tinggi di aula data membantu mengurangi tekanan pada sistem pendingin; jika sistem Anda hanya menggunakan pendinginan udara ambien (hanya didinginkan oleh udara luar), operator mungkin ingin mempertimbangkan untuk meningkatkannya dengan efek penguapan,” katanya.
“Contohnya bisa berupa kabut udara di sekitar koil pendingin AC/chiller. Bangunan baru/perbaikan besar dapat memilih sistem pendingin yang dengan desain menggunakan penguapan (atau efek adiabatik, fenomena fisik lain yang bergantung pada air yang diserap ke udara), untuk mendinginkan udara ambien, selama tidak terlalu lembab, untuk efek pendinginan .”
Namun dia mengatakan “respons jangka panjang yang lebih strategis” terhadap krisis iklim adalah mengadopsi sistem TI berpendingin cairan. “TI berpendingin cair juga membantu, karena memungkinkan suhu yang lebih tinggi di seluruh ‘rantai’ pendingin. Hal ini karena tidak seperti udara, yang perlu disuplai dengan suhu 18-27C per rekomendasi industri, cairan (air, cairan rekayasa) langsung ke server dapat mencapai 30+ C, bahkan 40+ C dalam beberapa kasus, tergantung pada implementasi ,” dia berkata. Artinya, katakanlah, sistem air dingin dapat dirancang untuk mengalirkan air pendingin pusat data pada suhu 32C. Ini membutuhkan energi yang jauh lebih sedikit daripada pendinginan hingga di bawah 15C (sebagai contoh), yang khas dalam banyak implementasi.”
Dengan operator pusat data yang telah mengalami efek berbahaya dari gelombang panas, sikap Uptime adalah mereka harus melakukan penilaian rutin untuk mengidentifikasi kerentanan terkait iklim dan menegakkan solusi sebelum waktu habis.
Bizo menambahkan: “Ketika peristiwa cuaca ekstrem dan konsekuensi lain dari perubahan iklim menjadi lebih parah dan meluas, menangani ketahanan iklim adalah keharusan bisnis modern.”
Bagaimana pusat data dapat mengalahkan panas
Meskipun industri teknologi sangat rentan terhadap gelombang panas, tidak ada kekurangan solusi teknologi untuk masalah ini.
CyrusOne, penyedia pusat data global, telah merespons panas ekstrem dengan sistem air dingin loop tertutup dan pendingin berpendingin udara. Kyle Myers, wakil presiden kesehatan lingkungan, keselamatan, dan keberlanjutan di CyrusOne, menggambarkannya sebagai “sarana hemat energi untuk menyediakan air dingin ke peralatan kami”.
Sistem ini terdiri dari satu lingkaran yang berisi kurang dari 8.000 galon air dan hanya perlu diisi satu kali, sedangkan operator lain biasanya mengonsumsi puluhan juta galon air setiap tahun untuk mendinginkan setiap pusat data mereka. Sumber air sekali pakai ini kemudian didinginkan oleh kompresor dan kondensor terintegrasi. Setelah air menjadi dingin, suhu di dalam pusat data dapat diturunkan.
Dia memberi tahu Gizmodo: “Proses ini mendinginkan peralatan TI di berbagai wilayah suhu di seluruh negara. Pendingin berpendingin udara kami dilengkapi dengan economizer yang memungkinkan kami memanfaatkan suhu yang lebih dingin untuk menolak panas dari air dingin kami secara lebih efisien – sekaligus meniadakan kebutuhan akan sumber air tambahan untuk mempertahankan pengoperasian.”
Selain membatasi efek panas ekstrem pada peralatan pusat data vital, teknologi ini juga baik untuk lingkungan. Itu tidak memerlukan sumber air yang konstan, dan karena tidak perlu pipa pembuangan, polutan tidak dilepaskan dari pusat data.
Myers berkata: “Untuk fasilitas yang bergantung pada air untuk pendinginan, mereka dapat membakar banyak air selama periode ini untuk menjaga agar pusat data tetap dingin. Untungnya, standar bangunan modern kami menggunakan pendingin bebas air, jadi meskipun beban listrik total kami dapat meningkat selama ini, kami tidak menghabiskan sumber daya air di wilayah Phoenix yang dilanda kekeringan.”
Namun tanpa berinvestasi dalam sistem mewah seperti sistem air dingin, organisasi dapat mengurangi panas yang meningkat dengan membuat keputusan yang lebih cerdas. Misalnya, CIO Cirrus Nexus Kelly Fleming merekomendasikan agar organisasi yang ingin memindahkan beban kerja ke cloud memilih wilayah pusat data yang menggunakan energi terbarukan.
Dia juga merekomendasikan: “Server yang tidak perlu dijalankan 24/7 dapat diputar naik turun saat energi yang dikonsumsi di wilayah pusat data mereka paling bersih, yang dapat bervariasi secara signifikan tergantung pada sumber energi yang menggerakkannya.”
Beberapa bulan terakhir telah membuktikan betapa dahsyatnya gelombang panas bagi industri teknologi global. Dan karena peningkatan panas tidak menunjukkan tanda-tanda melambat, perusahaan teknologi jelas berada di persimpangan jalan. Jika perusahaan teknologi gagal memantau dan mengurangi panas ekstrem, pemadaman yang lebih buruk tampaknya hampir pasti terjadi.