எப்பொழுதும் மின்சாரப் பசியோடு இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் டேட்டா சென்டர்கள் இந்த மாதம் அசுர பசியோடு இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன. வணிகம், வங்கிகள், மென்பொருள், தொழில்நுட்பம் போன்ற பல்வேறு துறைகளின் தகவல்கள் சேமித்து வைக்க உலகளவில் பல்வேறு டேட்டா சென்டர்கள் இயங்கிக் கொண்டிருக்கின்றன. அவற்றிற்குத் தேவைப்படும் மின்சாரத்தைக் கணக்கிட்டால் ஆப்பிரிக்க கண்டத்தில் உள்ள பல நாடுகளின் மின்சாரத் தேவையை பூர்த்தி செய்ய முடியுமாம். இன்றைய காலகட்டத்தில் அவைகள் எவ்வாறு இயங்குகின்றன, அவற்றின் இன்றியமையாத தேவைகள் மற்றும் பயன்பாடு என்ன என்பதைப் பார்ப்போம்.

data centerஇப்போது உலகெங்கும் பெரிதும் பேசப்படுவது கொரோனா வைரஸ் Pandemic. நோய்த் தொற்று ஏற்படாமல் இருக்க அரசாங்கம் மக்களை வீட்டில் தனித்து இருக்கும் படி கூறுகிறது. 'Social distancing' என்று அழைக்கப்படும் சமூக விலக்கல் கடைபிடிக்க வேண்டும் என்று கூறுகிறது. அத்தியாவசிய வேலைகளைத் தவிர்த்து மக்கள் யாரும் வெளியில் செல்ல வேண்டாம், வீட்டுக்குள் இருங்கள் என்கிறது. சமீபத்தில் தோழர் தியாகு ஒரு கட்டுரையில் இவ்வாறு எழுதியிருந்தார் "ஆலைகள் இயங்கினால்தான் அலுவலகங்கள் இயங்க முடியும்" என்ற கூற்றின்படி, இன்று 'டேட்டா சென்டர்கள்' என்றழைக்கப்படும் தகவல் சேமிப்பு நிலையங்கள் இயங்கினால் தான் நாம் வீட்டிலிருந்து அலுவலக வேலைகள் (Work from home), பொழுதுபோக்குகள், சமூக ஊடகங்கள் போன்றவைகளைப் பயன்படுத்த முடியும்.

கைபேசியில் ஒரு விரல் புரட்சியால் அச்சு ஊடகங்களின் இணையதள சேவையைப் பயன்படுத்தி செய்தித்தாள்களை வாசிக்கிறோம். இணையதள இதழ்களை வாசிக்கிறோம், ஏன் மின்நூல்களைக் கூட வாசிக்கிறோம். காட்சி ஊடகங்களின் செய்திகளை அவர்களின் யூடியூப் சேனல்கள் மூலமாக மடிக்கணினியிலோ அல்லது கைபேசியிலோ காண்கிறோம். இதற்கெல்லாம் பெரிதும் உதவியாக இருப்பது அந்நிறுவனத்தின் இணையம். இணையதள சேவை மற்றும் அதில் பதிவேற்றப்படும் தகவல்கள் தடைபடாமல் நமக்குக் கிடைத்தால் தான் இவைகள் எல்லாம் நம் வீட்டிலிருந்து பெற்றுக் கொள்ள முடியும். சமீபத்தில் செய்தி ஒன்று இவ்வாறு வாசித்தேன் 'அச்சு ஊடகங்கள் அவர்களது சேவையை தற்காலிகமாக நிறுத்தி உள்ளார்கள்' என்று. காரணம் அச்சு ஊடகத்தில் வேலை செய்யும் நபர்கள் யாரும் வேலைக்குத் திரும்பாதது. மற்றொரு புறம் 'செய்தித்தாள்கள் மூலம் இந்த வைரஸ் பரவக் கூடும்' என்று வாட்ஸ்அப் மூலமாகப் பரவிய வதந்திகளால் மக்கள் நாளிதழ்களை வாங்குவதில் அச்சம் ஏற்பட்டது.

இன்று இணையதள சேவைகள் உச்சத்தில் இருக்கும் காலத்தில் நாம் வசிக்கிறோம். சாதாரண தொலைக்காட்சிகளில் படம், நாடகங்கள், பாடல்களைக் கேட்ட காலம் மாறி, தற்போது 24 மணி நேரமும் யூடியூப், நெட்பிளிக்ஸ், அமேசான் டிவி, ஹார்ட் ஸ்டார் போன்ற விளம்பரம் இல்லா நிகழ்ச்சிகள் பார்க்கும் streaming இணையதளங்கள் வந்து விட்டது. இதுமட்டுமா? நாம் சமூக வலைத்தளங்களில் பதிவேற்றும் தகவல்கள் மற்றும் எம்மோஜிகள் வடிவில் இருக்கும் முகபாவனைகள் இவையெல்லாம் எங்கே சேமித்து வைக்கப்படும் என்றால், 6000 மைல்கள் தொலைவில் இருக்கும் அவர்களது Data centers-களில். டேட்டா சென்டர்கள் 24 மணி நேரமும் மின்சார தடையின்றி குளிரூட்டப்பட்ட சரியான தட்பவெப்ப நிலையில் தொடர்ந்து இயங்க வேண்டும்.

உலகிலேயே அதிகப்படியான டேட்டா சென்டர்கள் இருக்கும் இடம் எது தெரியுமா? அது அமெரிக்காவில் உள்ள வெர்ஜினியா மாகாணத்தில் இருக்கும் 'Ashburn' என்ற நகரம். இதனை "Loudoun county, 'Data centers Alley' is the World's largest concentration of data centers" என்று அழைக்கிறார்கள். இங்கு 13.5 மில்லியன் சதுர அடியில் வெவ்வேறு நிறுவனங்களின் டேட்டா சென்டர்கள் இயங்குகின்றன. உலகளவில் 70% இன்டர்நெட் டிராபிக் ஆனது இங்கிருந்துதான் கடந்து செல்கிறது. கூகுள், ஐபிஎம், மைக்ரோசாப்ட், ஆப்பிள், பேஸ்புக், அமேசான், போன்ற முக்கிய தகவல் தொழில்நுட்ப நிறுவனங்களின் டேட்டா சென்டர்கள் இங்கு தான் இயங்குகின்றன. இதேபோல் 3,500-க்கும் மேற்பட்ட நிறுவனங்களின் டேட்டா சென்டர்களும் இங்கே தான் இருக்கிறது. இந்த ஒரு நகரத்தில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கும் டேட்டா சென்டர்களின் மின் தேவையானது 4.5 ஜிகாவாட் ஆகும். இந்த மின்சாரம் அனைத்தும் புதைபடிவ எரிபொருள் மூலம் இயங்கும் மின் நிலையங்களில் இருந்துதான் பெறப்படுகிறது. இதில் சில நிறுவனங்கள் 100% renewable energy மூலம் அவர்களது டேட்டா சென்டர்களை இயக்குகிறார்கள்.
(தரவுகள்: https://www.greenpeace.org/usa/reports/click-clean-virginia)

மின்சார மேலாண்மை

டேட்டா சென்டர்கள் தகவல் தொழில்நுட்பத் துறையின் இதயம் போன்றது. அவைகள் தங்குதடையின்றி இயங்க ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது (Energy storage) இன்றியமையாதது. இன்று நாம் பயன்படுத்தும் மின்சாரம் புதைபடி எரிபொருள் (Fossils fuel), அணுஉலை (Nuclear power plant,) சூரிய ஒளி மின்சாரம் (Solar power), காற்றாலை மின்சாரம் (Wind power), நீர்நிலைகள் மின்சாரம் (hydro plant) போன்ற வெவ்வேறு தொழில்நுட்பத்தில் உற்பத்தி செய்து துனை மின்நிலையங்கள் மூலம் நமது வீடுகளில், அலுவலகத்தில், தொழிற்சாலைகளில் பயன்படுத்துகிறோம்.

தொடர்ந்து மின்சாரம் அளிக்கும் பிரத்தியேக துணை மின்நிலையங்களில் ஏதேனும் பழுது ஏற்பட்டாலும் அல்லது தடைபட்டாலும் இந்த டேட்டா சென்டர்கள் இயங்க வேண்டும். டேட்டா சென்டர்கள் இருக்கும் Servers, Telecommunication devices, routers போன்றவற்றிற்கு conditioned power தேவை. இதற்காகவே பிரத்தியேக மின்சாரம் வழங்கும் ஆற்றல் சேமிப்புகள் தேவைப்படுகின்றன.

ஆற்றல் சேமிப்புகளை மூன்று வகைகளில் பிரிக்கலாம். Power stability, Power bridging, Energy management.

Power stability: துனை மின் நிலையங்களில் இருந்து டேட்டா சென்டர்க்கு வரும் மின்சாரம் ஒரே சீராக இருப்பதில்லை. மின்சாரப் பயன்பாட்டு சாதனங்களில் (Load) ஏற்படும் திடீர் மாற்றங்கள், மின் அழுத்தத்தை (Voltage drop) மாற்றிவிடும், அல்லது மின்னழுத்த இடைவெளியை அதிகரித்து விடும். அதனால் grid-ல் இருந்து வரும் மின்சாரத்தை நேரடியாக Critical Equipments -களுக்குப் பயன்படுத்துவது இல்லை. Grid மின்சாரத்தை நிலையான மின்சாரமாக/ஆற்றலாக மாற்றிய பின்னர் டேட்டா சென்டர்க்குள் அனுப்பப்படும்.

Power bridging: துனை மின்நிலையங்களிலிருந்தது வரும் அதிக அழுத்தம் கொண்ட மின்சாரம் தடைபடும் போது, ஜெனரேட்டர்கள் உடனே இயங்கத் தொடங்கும். ஜெனரேட்டர் சீரான வேகத்தில் இயங்குவதற்கு இரண்டு மூன்று நிமிடங்கள் ஆகலாம். பின்னர் Transfer switch -கள் மூலம் ஜெனரேட்டர் மின்சாரத்தைக் கொண்டு டேட்டா சென்டர் முழுவதற்கும் மின்சாரம் அனுப்பப்படும்.

இந்த மாற்றம் நிகழும்போது ஒரு சில நிமிடங்களுக்குத் தடை ஏற்படும். குளிரூட்டும் சாதனங்களுக்கு இரண்டு மூன்று நிமிடம் தடை அவ்வளவு பெரிய மாற்றத்தை ஏற்படுத்தாது. ஆனால் சர்வர்கள், டெலிகம்யூனிகேஷன் சாதனங்கள் இந்த மின் தடையிலும் இயங்க வேண்டும். இந்தத் தடையை நிவர்த்தி செய்ய UPS (uninterrupted power supply) என்று அழைக்கப்படும் இயந்திரம் பெரிதும் பயன்படுகிறது. UPS -களில் இணைக்கப்பட்டிருக்கும் Batteries நேரடி மின்சார (Direct current) ஆற்றலை சேமித்து பின்னர் UPS மூலம் மாறுதிசை மின்னோட்டம் (Alternative current) ஆக மாற்றி தொடர்ந்து டேட்டா சென்டர்கள் தடையின்றி இயங்க இணைப்புப் பாலமாக செயல்படுகிறது.

Energy management: மின்சார ஆற்றல் சேமிப்பு என்பது சாதாரணமானதல்ல. மின்சார ஆற்றலை வேதியல் ஆற்றலாக மாற்றி சேமித்து வைக்கப்படும் இது, விலை உயர்ந்தது கூட. அதேபோல் சுற்றுச்சூழலுக்கு கேடு விளைவிக்காத அளவில் இருக்க வேண்டும். பொருளாதார ரீதியாக எந்த வகையான ஆற்றல் சேமிப்பு உபகரணங்கள் பயன்படுத்துவது போன்றவற்றிற்கு ஆற்றல் மேலாண்மைவியல் பங்கு வகிக்கிறது.

சரி, இத்தனை ஆண்டுகளாக டேட்டா சென்டர்களில் எந்த வகையான ஆற்றல் சேமிப்பு உபகரணங்கள் பயன்படுத்துகிறார்கள் என்று பார்ப்போம்.

ஆற்றல் சேமிப்பு மூன்று வகையான தொழில்நுட்பத்தில் இயங்கக் கூடிய உபகரணங்கள் மூலம் டேட்டா சென்டரில் பயன்படுத்தி வருகின்றனர்.

1. மின்கலன்கள் (Batteries)
2. இயக்க ஆற்றலை சேமிக்கும் இயந்திரம் (Fly wheels).
3. பெரிய அளவிலான மின்தேக்கிகள் (Ultra capacitors).

உலக அளவில் அதிகமாக ஆற்றல் சேமிக்கப் பயன்படுத்தப்படுவது மின்கலங்கள் ஆகும். ஏனெனில் இது குறைவான மூலக் கூறுகள் அடங்கிய பொருட்களால் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. மேலும் எளிதில் மறுசுழற்சிக்கு உட்படுத்தப்பட்டு மீண்டும் இதை பயன்படுத்திக் கொள்ளலாம்.

டேட்டா சென்டர்களின் தட்பவெப்ப நிலை

எந்த ஒரு வெளி தட்பவெப்ப நிலையிலும் டேட்டா சென்டர்கள் தொடர்ந்து கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குளிர்ந்த வெப்பநிலையில் இயங்கிக் கொண்டிருக்க வேண்டும். டேட்டாக்களை சேமித்து வைக்கும் சர்வர் (Servers) எப்பொழுதும் அதிகபடியான வெப்பத்தை உமிழ்ந்து கொண்டிருக்கும். காரணம், அதனுள்ளே இருக்கும் சாலிட் ஸ்டேட் டிவைசஸ் (SSD). சர்வர்களிலிருந்து அதிகப்படியான வெப்பம் வெளியேறுவதால் இங்கு கட்டுப்படுத்தப்பட்ட குளிரூட்டிகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். 'HVAC' (Heating Ventilation Air Conditioning) என்ற குளிரூட்டும் இயந்திரம் தொடர்ச்சியாக உள் தட்பவெப்ப நிலையை கண்காணித்து சீரான முறையில் வைக்கும். அதேவேளையில் குளிர்ந்த காற்றின் ஈரப்பதத்தை கட்டுப்படுத்தவும் இது பயன்படுகிறது. டேட்டா சென்டர்கள் உள்ளே 70°F அல்லது 20℃ என்ற வெப்பநிலையில் சீரான ஒப்ப ஈரப்பதத்தை (Relative humidity) கொண்ட குளிரூட்டப்பட்ட இடமாக மாற்றப்பட வேண்டும். பெரும்பான்மையான டேட்டா சென்டர்கள் நீரைப் பயன்படுத்தியே குளிரூட்டப்படுகின்றன.

உலகில் மிகப் பெரிய இணையதள நிறுவனமான கூகுள் அதன் டேட்டா சென்டர்களில் குளிரூட்ட நாள் ஒன்றுக்கு ஒரு மில்லியன் கேலன்ஸ் (3785411.78 லிட்டர்) நீரைப் பயன்படுத்துகின்றனர். கூகுள் நிறுவனத்திடம் மட்டும் தற்போது 21 டேட்டா சென்டர்கள் வெவ்வேறு இடங்களில் இயங்கிக் கொண்டிருக்கிறது என்பது குறிப்பிடத்தக்கது.

இதைத் தவிர, டேட்டா சென்டர்களின் உள்ளே Architects/Interior Design, Data Center Fire Suppression, electronic locking systems, telephone connection போன்றவைகளும் தொடர்ந்து கண்காணிப்பு செய்யப்படும்.

நாம் வீடுகளில் இருந்தாலும் இணையதள சேவைகள் மற்றும் அந்நிறுவனத்தின் தகவல்களைப் பெற இவைகள் இடைவிடாது இயங்கிக் கொண்டே இருக்க வேண்டும். அடுத்த முறை நாம் பேஸ்புக், ட்விட்டரில், யூடியூப் சேனல்களில் லைக்ஸ் போடும் போது அது, பல ஆயிரம் மைல்கள் தாண்டி ஓரிடத்தில் சேமிக்கப்படுகிறது என்பதைத் தெரிந்து கொள்ளுங்கள். இந்தத் தகவல் சேமிப்புக்கு தேவைப்படும் ஆற்றலுக்கு அதிகப்படியான மின்சாரமும், குளிர்சாதனங்கள் அமைக்க பல கோடி லிட்டர் தண்ணீரும் தேவைப்படுகிறது என்பதையும் சேர்த்து நினைவில் கொள்ளவும்.

- பாண்டி

Pin It