لماذا يتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار

ما هي الخوادم

إن الخوادم هي التي تمد الأجهزة بالطاقة لتشغيلها والتي تقوم بنقل البيانات مثل شبكات الحواسب التي تتصل ببعضها البعض، أو مثل شبكات الإنترنت، وللخوادم أنواع مختلفة فمنها خادم الويب ومنها الخادم الآمن، وهذه الخوادم تحتوي على قواعد البيانات، بالإضافة إلى وجود وحدة تحكم تتصل بها والهدف منها التحكم والسيطرة، هذه الخوادم وقواعد البيانات هي كلها تتواجد داخل مراكز البيانات التي يجب بناؤها بالقرب من الأنهار والمسطحات المائية للقيام بتبريدها.

يتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار بسبب

تكثر في واقعنا الحالي مراكز البيانات لتلبية احتياجات

العالم

الرقمي الذي نتجه إليه ونعتمد عليه في وقتنا الحاضر، ولهذا مع زيادة هذه المراكز فتأتي الحاجة إلى المزيد من الطاقة، وتحتاج هذه الطاقة إلى تنظيم الحرارة التي تتولد، وإن مراكز البيانات تعتمد على التبريد بواسطة المياه لهذا يتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار، حيث أن المياه وفيرة بسبب احتواء سطح الأرض على نسبة سبعين بالمائة منها، فهي رخيصة الثمن إذا قورنت بالكهرباء، فمراكز البيانات تحتاج إلى كمية كبيرة من المياه العذبة بسبب استخدامها لكميات كبيرة من الطاقة التي تزيد من درجة حرارتها ويجب إزالتها والعمل على خفضها، لهذا عملية التبريد غالبًا ما تشمل تبخير

الماء

بواسطة أبراج التبريد.

فيتم بناء مراكز البيانات بالقرب من الأنهار بسبب توافر كميات وفيرة من المياه تقوم بالتبريد عندما تعمل الإلكترونيات

بطاقة

هائلة وترتفع درجة حرارتها، ومراكز البيانات هي التي تتكون من حواسيب عديدة والتي تحتاج إلى مزودات خدمة والتي يجب الحرص عليها وتبريدها بشكل مستمر، لهذا تُقام بالقرب من الأنهار والمجاري المائية العذبة، ولتجنب نشوء الحرائق أو إتلاف الأجهزة.

كم تستهلك مراكز البيانات من المياه

قامت دراسة أميركية مؤخرًا في التقصي عن مقدار المياه التي تستهلكه مراكز البيانات، والسبب في ذلك هو التماس في انخفاض مستويات المياه في خزانات ولاية كاليفورنيا عما كانت عليه في السنوات السابقة، حيث أن استهلاك صناعة

التكنولوجيا

والصناعات المختلفة للمياه بالإضافة إلى إنتاج

الكهرباء

الذي يعتمد على المياه أيضًا يعتبر أمرًا يدعو إلى القلق، ففي عام 2014م كانت تستهلك مراكز البيانات اثنان بالمائة من إجمالي الكهرباء المستهلكة في أمريكا، بينما في عام 2010م تم استهلاك الماء بنسبة سبعة عشر بالمائة بسبب توليد الطاقة الحرارة، أما مراكز البيانات فوجد الباحثون أنها تستهلك كمية قليلة نسبيًا من المياه مقارنة بالصناعات الأخرى، بالإضافة إلى أنه يتم تشغيل مراكز البيانات عن طريق توليد الطاقة التي تحتاج أيضًا إلى المياه اللازمة لتوليدها.

وهنا وجد الباحثون أن توليد الطاقة تستهلك حوالي 7.6 لتر من الماء لتوليد واحد كيلو واط

ساعة

من الطاقة، بينما مركز البيانات فيستهلك 1.8 لتر من الماء لكل كيلو واط ساعة، مع العلم أن استهلاك مراكز البيانات للمياه يختلف باختلاف المناخ ونوع نظام التبريد الذي تم استخدامه، ومن الأمور الرئيسية التي تؤدي إلى خسارة المياه هو الانجراف والتفجير، ولهذا بسبب التغييرات التي تطرأ على المياه العذبة نتيجة تغيير المناخ والاستهلاك الكبير لها، يجب أن يتم التوجه إلى ابتكار طريقة بديلة لتبريد مراكز البيانات وتبريد خوادمهم والتقليل من استخدام المياه.[1]

ما هي مصادر المياه البديلة

عندما يتم امتلاك العملية كاملة من قِبل مراكز البيانات والتي تستهلك الطاقة فهنا من الممكن أن يتم اكتشاف عدة مصادر بديلة للمياه، بالإضافة إلى استكشاف تقنيات متعددة تحافظ على برودة معدات تكنولوجيا المعلومات، فمثلًا مركز بيانات هامينا الذي مقره في فنلندا والتابع لشركة جوجل كان قد استخدم لإجراء عملية التبريد مياه

البحر

منذ افتتاحه، وتم من خلال استخدام أنابيب يتم عن طريقها ضخ مياه البحر الباردة داخل مركز البيانات لتصل إلى المبادلات الحرارية، وإن مياه البحر يتم الاحتفاظ بها بشكل منفصل عن المياه العذبة والتي تقوم بدورها في الدوران داخل المبادلات الحرارية، ولكن عندما يسخن هذا الماء يتم خلطه مع مياه البحر البارد ثم تتم إعادته إلى البحر.

بالإضافة إلى أمازون التي تُعرف باستهلاكها البيئي السيء عندما يتم مقارنتها مع شركتي جوجل و المايكروسفت، إلا أنها أيضًا تسعى إلى استخدام المياه الغير صالحة للشرب، وتدعي أنها تعتبر أول من استخدم المياه التي يتم إعادة تدويرها للتبريد التبخيري المباشر في مركز البيانات الخاصة بها، وقد انتشرت مراكزها في شمال فيرجيننا وأوريجون، وقد وضعوا خطط لتطبيقها على المراكز الموجودة في كاليفورنيا، بينما شركة Digital Realty قد واجهت تأخيرات في مباشرة العمل بسبب حاجتها إلى أنابيب يتم عن طريقها ضخ المياه التي يتم إعادة تدويرها إلى مراكز البيانات.

ونجد أن مراكز البيانات جميعها تستهلك

مياه الشرب

للتبريد ويكمن السبب إلى أن مياه الأمطار أو المياه الرمادية والسطحية تعتبر مصدر غير موثوق، ولكن مازالت شركات مراكز البيانات تبحث عن حلولًا بديلة لمصادر المياه، فكما أسلفنا سابقًا من هذه الشركات قد استخدمت مياه البحر ومنها من أعادت تدوير المياه لاستخدامه لتبريد مراكز البيانات، ونجد أن جوجل قد استخدمت

الذكاء

الاصطناعي أيضًا في مجال تخفيض استهلاك الطاقة من التبريد، وقد وصلت النسبة إلى أربعين بالمائة، وقد تمت هذه العملية عن طريق إجراء تعديلات حسب الضوابط البيئية، أي تعتمد هذه التعديلات على درحة الحرارة والضغط و حالة الطقس المتوقعة.[2]

أفضل دول تحتوي على أكبر عدد من مراكز البيانات

يحتوي العالم على مراكز بيانات عديدة بحوالي 7.2 مليون، وتعمل هذه المراكز بوظائف رقمية محددة كالنسخ الاحتياطي أو استضافة مواقع الويب وغيرها من الوظائف، وإن أفضل الدول التي تحتوي على عدد كبير من مراكز البيانات تتجلى في:

• روسيا التي تحتوي على مائة وخمس وأربعين مركز من مراكز البيانات والتي تتوزع على كل مناطق دولة
  
  روسيا
  
  ، ولكن أغلب هذه المراكز تتموضع في مدينة موسكو، وأكبر المراكز التي تتواجد في روسيا هي Selectel و Rostelecom و Datahouse و RTCOMM و Data Harbour.
• اليابان والتي تحتوي على قرابة مائتي وخمس مركز من مراكز البيانات، ومعظم هذه المراكز تتمركز في مدينة طوكيو، ويوجد في دولة اليابان حوالي 116.57 مليون مستخدم للإنترنت، وأشهر المراكز الموجودة فيها هي Equinix و KDDI و TIS و Arteria و NTT Communications.
• فرنسا  والتي تحتوي على حوالي مائتي وثمانية وأربعين مركز من مراكز البيانات، ويتمركز معظمها في مدينة باريس، وأشهر هذه المراكز هي  Cogent Communications و Colt Technology Services و IBM و Interxion و CenterServ.