Эксперты Uptime Institute Intelligence рассматривают некоторые из наиболее важных тенденций 2023 г. – от геополитических до технологических, но объединяет их то, что все они затрудняют планирование развития и эксплуатацию ЦОДов.

В начале каждого года эксперты Uptime Institute выделяют основные тенденции – или прогнозы – на ближайший год. Мы стремимся привлечь внимание к жизненно важным, но не самым очевидным вопросам, которые заставляют задуматься. На 2022 г. мы сделали пять прогнозов , которые в значительной степени подтвердились и продолжают оставаться актуальными. 

Наши прогнозы на 2023 г. подчеркивают новые или усугубляющиеся проблемы, с которыми сталкиваются операторы ЦОДов. Это не означает, что отрасль находится в кризисе – ЦОДы пользуются высоким спросом и в значительной степени эффективны и устойчивы. Но важно выделить те области, где могут потребоваться постоянная бдительность и оперативное реагирование.

Сектор цифровой инфраструктуры последние несколько десятилетий быстро развивался не только из-за кажущегося ненасытным аппетита к цифровым услугам, но и благодаря использованию преимуществ дешевого капитала, глобализации и свободной торговли. Спрос на вычислительные мощности и хранилища остается таким же высоким, как и прежде, однако обстановка на мировом рынке осложнилась.

В 2023 г. и далее многие угрозы развитию и стабильности цифровой инфраструктуры будут заключаться не в проблемах в проектировании или эксплуатации, а во внешних обстоятельствах. Конфликт на Украине, торговая напряженность между США и Китаем, последствия пандемии COVID-19 привели к высокой инфляции, сбоям в цепочках поставок и нехватке квалифицированных кадров, а быстрый рост цен на энергоносители увеличил затраты на строительство и эксплуатацию ЦОДов.

Операторы ЦОДов реагируют на эти угрозы увеличением своих бюджетов (и более жестким контролем их расходования), продлением сроков эксплуатации оборудования, творческими подходами к устранению задержек в цепочке поставок и к привлечению и удержанию персонала. ЦОДы также готовятся к волне новых нормативных требований в области экологии и энергоэффективности.

Проблем становится больше, но это не означает, что отрасль замедляет свой рост. Большинство владельцев и операторов ЦОДов, недавно опрошенных Uptime Institute, планируют расширить свои площадки. Исследования рыночных и финансовых аналитиков показывают, что спрос на ресурсы ЦОДов остается высоким.

ПРОГНОЗ 1: Проблемы в цепочках поставок сохранятся

Пандемия COVID-19 и последовавший за ней сбой в цепочках поставок продемонстрировали зависимость индустрии ЦОДов от взаимосвязанных глобальных рынков и производимых их участниками компонентов. Эти проблемы затронули и многие другие отрасли, но потребность дата-центров в разнообразном и довольно сложном электрическом и механическом оборудовании усугубила их.

Хорошо иллюстрируют ситуацию дизель-генераторы. Они состоят из сотен компонентов, поставляемых по меньшей мере из дюжины стран Северной Америки, Европы и Азии. Нехватка, скажем, регуляторов напряжения, воздушных фильтров, клапанов или клемм аккумуляторных батарей может привести к серьезным задержкам с поставкой ДГУ. Даже когда производство оборудования для ЦОДов (например, свинцово-кислотных АКБ и волоконно-оптических кабелей) относительно локализовано, цены и доступность зависят от меняющейся обстановки на мировых рынках.

Окончание пандемии не означает возвращения к нормальной жизни предыдущих лет, поскольку сохраняются высокий отложенный спрос, более высокие затраты и аномально длительные сроки поставки. Исследование Uptime Institute, проведенное в 2022 г., показывает масштаб проблемы: каждый пятый оператор сообщает о серьезных задержках или перебоях в поставках за предыдущие 18 месяцев. Неудивительно, что почти половина респондентов недовольны по крайней мере некоторыми из своих поставщиков. Наибольшие сложности возникают с основным электрооборудованием (ИБП, ДГУ, распределительными устройствами) и блоками охлаждения. Крупные операторы (несмотря на превосходящую покупательную способность), по-видимому, несут на себе основную тяжесть проблем с поставками.

В общей сложности 40% операторов, принявших участие в опросе, подтвердили, что в ответ на возникшие проблемы они изучают дополнительные источники поставок. Примерно столько же сообщили об увеличении своих запасов запчастей и материалов для соблюдения графиков технического обслуживания и обеспечения эксплуатационной устойчивости. Поставщики приняли аналогичные меры для устранения дефицита и задержек. По состоянию на вторую половину 2022 г. положение, по-видимому, улучшается, но медленно (рис. 1).

Источник: Uptime Institute

Рис. 1. Операторы констатируют медленные улучшения в цепочке поставок продуктов для ЦОДов

Геополитическая обстановка порождает риски

Геополитическая напряженность – в первую очередь, между возглавляемым США западным альянсом, Китаем и, в меньшей степени, Россией – порождает дополнительные угрозы. Даже при диверсификации источников поставок и более высоких целевых показателях запасов индустрия ЦОДов остается особенно подверженной рискам, создаваемым текущей геополитической обстановкой.

Профиль этих рисков резко отличается от последствий других крупных событий, сколь бы редкими они ни были. В отличие от пандемии, стихийного бедствия или энергетического кризиса, последствия геополитических событий сложнее смоделировать, поскольку они являются результатом высокоцентрализованного процесса принятия политических решений в Пекине, Брюсселе, Москве и Вашингтоне. Поэтому и разработать эффективные планы действий в чрезвычайных ситуациях сложнее.

Шоковая терапия пандемии COVID-19 сделала отрасли экономики более устойчивыми и внимательными к потенциальным сбоям в будущем. Тем не менее, если некоторые из наиболее радикальных угроз, создаваемых нынешней геополитической ситуацией, станут реальностью, их последствия, вероятно, будут более длительными и драматичными, чем все, что происходило до сих пор.

Эксперты Uptime Institute видят две основные области, в которых сочетание глобальной взаимозависимости и концентрации делает цифровую инфраструктуру уязвимой для потенциальных экономических и военных столкновений в случае дальнейшего ухудшения геополитической обстановки:

• цепочки поставок полупроводников;
• подводные кабельные системы.

Полупроводники – уникальная проблема

Ничто так ярко не иллюстрирует глобальную взаимозависимость и системную хрупкость, как потребность в передовых полупроводниковых технологиях. Это касается не только ИТ-оборудования: контроллеры, процессоры, микросхемы памяти и силовая электроника есть практически в любом изделии. Чипы служат не только для того, чтобы расширить функциональность или улучшить элементы управления – они вездесущи. Некоторые недавние задержки в поставках оборудования для ЦОДов (включая распределительные устройства и ИБП) были вызваны именно нехваткой специализированных чипов.

Цепочки поставок для производства полупроводниковых микросхем охватывают тысячи поставщиков в десятках отраслей, включая сверхчистые металлы и газы, химические реагенты, высокопроизводительные лазеры и оптику, различное оборудование для обработки пластин, системы фильтрации для чистых помещений и т.д. На каждом этапе лишь небольшое число поставщиков с высокой квалификацией способны соответствовать требуемым стандартам качества и производительности.

Уровень сложности и специализации, необходимый для производства передовых полупроводниковых микросхем, настолько высок, что ни одна отдельная страна – независимо от того, насколько она велика или богата ресурсами, – не является полностью самодостаточной или станет таковой в разумные сроки и при разумных экономических затратах. Это означает, что множество отдельных точек отказа (и потенциальных узких мест) в цепочке поставок ИТ-оборудования для ЦОДов сохранится.

Многие страны понимают остроту проблемы. Правительство США и Европейская комиссия отреагировали принятием законодательства, направленного на поддержку и стимулирование инвестиций в местные производственные мощности (законы US CHIPS and Science Act и European Chips Act соответственно). Китай, хотя все еще отстает примерно на пять-десять лет от своих западных конкурентов, также продолжает инвестировать в свою полупроводниковую промышленность. Тем временем политические баталии по поводу интеллектуальной собственности продолжаются, сохраняются и проблемы поставок материалов, компонентов и доступа к экспертным знаниям.

Последствия этих законодательных инициатив проявятся, вероятно, лишь через десятилетие и в основном будут связаны т с переносом мощностей по производству микросхем. Даже при наличии жесткой политической воли (и безграничной финансовой поддержки частных инвестиций) обеспечение самодостаточности в производстве микросхем на всем пути от добычи сырья до финального продукта выглядит невозможным.

Именно по этой причине все более жесткие меры правительства США, направленные на ограничение доступа Китая к передовым полупроводниковым технологиям, оказываются эффективными. Но именно потому, что они эффективны, ситуация становится все более нестабильной для всей отрасли.

Особую озабоченность вызывает Тайвань. Высокая концентрация мирового производства полупроводников и ИТ-оборудования на острове, где находится крупнейший в мире и наиболее продвинутый кластер контрактного производства микросхем, создает существенные уязвимости в цепочке поставок. Любая серьезная конфронтация (экономическая или военная) может привести к глубоким и далеко идущим нарушениям во всей ИТ-индустрии и многих других отраслях экономики.

Риски, связанные с подводными сетями

Уязвимость подводных волоконно-оптических сетей – еще одна проблема, и, как и в случае с полупроводниками, проблема не новая. Однако растущая геополитическая напряженность повышает риски нарушения их работы отдельными государствами.

Подводные волоконно-оптические сети состоят из сотен кабелей, по которым проходит почти весь межконтинентальный трафик, поддерживающий глобальную экономическую деятельность на триллионы долларов. В настоящее время существует более 500 международных и внутренних сетей, которые принадлежат частным компаниям и управляются почти исключительно ими. Протяженность этих кабелей существенно затрудняет их защиту от потенциальных угроз. Некоторые подводные кабели представляют собой ценные цели для определенных субъектов, а повредить или разорвать их можно в тайне и без явных следов атаки.

Большинство обрывов подводных кабелей не приводят к массовым отключениям. Как правило, трафик может быть перенаправлен по другим кабелям, хотя и за счет увеличения задержки. Но когда в одном регионе одновременно прерываются несколько линий, негативный эффект может быть более существенным.

В 2006 г. сильное землетрясение в проливе Лусон (между Тайванем и Филиппинами) привело к отключению семи из девяти подводных кабелей. Это вызвало широкомасштабные перебои в работе информационных сетей по всему Азиатско-Тихоокеанскому региону, что, в свою очередь, привело к сбоям в работе предприятий в Гонконге, Японии, Сингапуре, Южной Корее и на Тайване. Для восстановления этих жизненно важных сетевых подключений было задействовано более 40% мирового парка оборудования для ремонта кабелей. Полностью восстановить связность удалось лишь через семь недель.

Кабели уязвимы и для человеческих действий – как случайных, так и преднамеренных. Наиболее распространенной причиной являются суда, якоря и рыболовные снасти которых могут зацепить и повредить кабель. Известны случаи и злонамеренного повреждения кабелей, например, в случае конфликтов между странами.

Защита от таких угроз, а также обнаружение и мониторинг потенциальных угроз или определение лиц, ответственных за совершение атак, затруднены, особенно при повреждении кабелей протяженностью тысячи миль. Острова, такие, как Тайвань, особенно уязвимы при атаках на подводные кабели.

• Цепочки поставок оборудования для ЦОДов все еще страдают от длительных задержек, хотя ситуация медленно улучшается.
• Текущая геополитическая напряженность представляет новые угрозы, полное воздействие которых трудно моделировать и прогнозировать.
• Наиболее высокие риски связаны с передовыми полупроводниковыми микросхемами, жизненно важными для ИТ-систем и инженерного оборудования ЦОДов.
• Подводные кабельные системы особенно уязвимы для повреждений. Успешно скоординированная атака может иметь серьезные последствия для ключевых цифровых сервисов.

Энди Лоуренс, исполнительный директор по исследованиям

Ронда Асьерто, вице-президент по исследованиям

Дэниел Бизо, директор по исследованиям

Оуэн Роджерс, директор по исследованиям в области облаков

Жаклин Дэвис, аналитик-исследователь

Макс Смолакс, аналитик-исследователь

Ленни Саймон, старший научный сотрудник

Дуглас Доннеллан, старший научный сотрудник

Печатается с разрешения Uptime Institute