El cambio climático está poniendo patas arriba un lugar inesperado: el funcionamiento de los centros de datos. A medida que aumenta la frecuencia de las olas de calor en todo el mundo, estas piezas críticas de la infraestructura tecnológica se funden cada vez con más frecuencia, amenazando un elemento fundamental de Internet.
En julio, los centros de datos de Google y Oracle en Londres se vieron obligados a desconectarse cuando Gran Bretaña registró temperaturas récord de más de 40 grados centígrados. La ola de calor inutilizó los sistemas de refrigeración de sus centros de datos y provocó cortes en los sitios web de muchos clientes. En concreto, el apagón de Google afectó a los sitios web alojados en WordPress en toda Europa.
Estos sistemas de refrigeración están diseñados para regular el calor emitido por los servidores y otros equipos del centro de datos. Pero cuando el calor interno se encuentra con la alta temperatura externa de las olas de calor, los sistemas de refrigeración se ven desbordados y no pueden hacer su trabajo. Como resultado, los equipos vitales del centro de datos se sobrecalientan y se apagan.
Con las olas de calor que se adentran en los meses de otoño, las empresas tecnológicas se enfrentan a interrupciones prolongadas de sus operaciones informáticas. En septiembre, Twitter se encontró en un «estado no redundante» cuando el intenso calor provocó un apagón en su centro de datos de Sacramento, según una nota de la empresa redactada por Carrie Fernández, ex vicepresidenta de ingeniería de Twitter. Fernández calificó el incidente de «sin precedentes» y dijo que la ola de calor provocó «el apagado total de los equipos físicos».
Peiter “Mudge” Zatko, exjefe de seguridad de Twitter, reveló en una denuncia de irregularidades en agosto que Twitter está en riesgo por la “redundancia insuficiente del centro de datos”. Advirtió que “una interrupción temporal, pero superpuesta de una pequeña cantidad de centros de datos” podría hacer que Twitter se quede “fuera de línea durante semanas, meses o permanentemente”. Ahora que Elon Musk adquirió Twitter y despidió a una gran parte del personal, es probable que la empresa esté aún menos preparada que antes para las olas de calor.
A pesar de que las olas de calor se están convirtiendo en algo habitual en todo el mundo, empresas como Twitter están muy poco preparadas para los estragos que el calor intenso puede causar en la industria tecnológica. Peiter «Mudge» Zatko, ex jefe de seguridad de Twitter, reveló en agosto que Twitter corre peligro por la «insuficiente redundancia del centro de datos». Advirtió de que «una interrupción temporal, pero solapada, de un pequeño número de centros de datos» podría provocar que Twitter quedara «fuera de servicio durante semanas, meses o permanentemente». Ahora que Elon Musk ha adquirido Twitter y despedido a gran parte del personal, es probable que la empresa esté aún menos preparada que antes para las olas de calor.
Olas de calor: un dolor de cabeza de TI cada vez mayor
Las olas de calor pueden causar graves daños a las empresas que dependen en gran medida de los servicios informáticos o que ofrecen productos digitales. Steve Wright, director de operaciones de 4D Data Centers, advierte de que condiciones ambientales como el calor intenso tienen la capacidad de «dañar los equipos informáticos y provocar cortes de electricidad debido a la sobrecarga de las redes eléctricas».
Las empresas que no mantienen adecuadamente sus centros de datos ante el aumento del calor pueden sufrir «fallos en los servidores, bloqueos del disco duro y pérdida de datos», según Wright. «Cualquier fallo en el suministro eléctrico puede ser devastador para un cliente, ya que los archivos de datos críticos se corrompen o se pierden, los mainframes funcionan mal y se pierde dinero cuando los sistemas se sobrecalientan», afirma.
Sin embargo, existen soluciones para este creciente dolor de cabeza de TI. Wright explica que los operadores de centros de datos pueden empezar por instalar generadores de reserva, que garanticen la continuidad del suministro eléctrico durante un corte. Añade que también pueden prolongar la vida útil de los servidores y discos duros de los centros de datos controlando la temperatura y la humedad.
Wright señala el éxito de las pruebas realizadas por Microsoft en centros de datos submarinos para contrarrestar el sobrecalentamiento. El gigante tecnológico calificó el concepto de «confiable y práctico», y redujo considerablemente su tasa de fallos en comparación con los centros de datos terrestres.
«En el caso de los centros de datos, es necesario utilizar sistemas de refrigeración de alto consumo energético para combatir el aumento de las temperaturas, sobre todo teniendo en cuenta que una encuesta realizada en 2021 sobre centros de datos con sede en Estados Unidos reveló que el 45% de los propietarios y operadores de centros de datos responsables de gestionar las infraestructuras de las mayores organizaciones informáticas del mundo afirmaron que las condiciones meteorológicas extremas habían puesto en peligro la continuidad de sus operaciones», explica.
Los sistemas de refrigeración de los centros de datos son puntos débiles de todo el sistema
Los sistemas de refrigeración están diseñados para evitar el sobrecalentamiento de los equipos de los centros de datos, pero la realidad es que no están preparados para soportar olas de calor sin precedentes. El calor intenso pone a prueba compresores, bombas, ventiladores y otros equipos de refrigeración, según Daniel Bizo, director de investigación del centro de datos Uptime Institute Intelligence.
«Sin entrar en profundidades técnicas, los compresores, de los que hay muchos tipos, son el corazón de los sistemas de refrigeración mecánica, como los aires acondicionados y los sistemas de refrigeración por agua. Utilizan energía eléctrica para comprimir un refrigerante gaseoso que, más adelante, en el ciclo, se expande (bobinas de refrigeración expuestas al aire ambiente o al agua) y se enfría drásticamente para crear un efecto refrigerante», explica.
«En este ejemplo, se trata de una bomba de agua que hace circular agua de la instalación (en un sistema de agua refrigerada) por el centro de datos como refrigerante (enfriada por los compresores de las enfriadoras de agua) para eliminar el calor de los climatizadores de las salas de ordenadores, las unidades de refrigeración en hilera y otras unidades de intercambio de calor. Cuanto más trabajan, mayor es la probabilidad de avería».
Desafortunadamente, el equipo de enfriamiento no es el único componente vital de los centros de datos vulnerable al calor extremo. Bizo dice que los generadores de respaldo y los equipos de energía externos también pueden verse afectados por las olas de calor. Esto «puede reducir su capacidad para soportar la capacidad total del centro de datos, si se solicita, en caso de que la red experimente problemas inducidos por el calor».
Aunque empresas tecnológicas destacadas como Google, Oracle y Twitter sufrieron una interrupción significativa en sus servicios debido al intenso calor en 2022, existe cierta esperanza para la industria. Bizo explica que, salvo algunas excepciones notables, la gran mayoría de los centros de datos sobrevivieron a “temperaturas extremas sin problemas significativos” durante el verano. Él atribuye esto a «la redundancia adecuada de energía y enfriamiento y una buena higiene de mantenimiento del equipo».
“Además, la mayoría de los centros de datos suelen funcionar solo con niveles de utilización moderados. Los operadores pueden aprovechar la capacidad de enfriamiento adicional para combatir el calor extremo”, dice. “Por el contrario, los proveedores de la nube están más inclinados a llevar su infraestructura más cerca de los límites y tienen menos margen de error durante los eventos climáticos extremos”.
Cómo proteger los centros de datos de las olas de calor
A medida que las olas de calor se hacen más comunes y catastróficas para la infraestructura tecnológica mundial, los operadores de centros de datos deben reforzar sus defensas contra esta amenaza tan real. Por suerte, Bizo confía en que existen muchas soluciones para mitigar las consecuencias del calor extremo.
Para empezar, los operadores de centros de datos pueden invertir en sistemas de refrigeración evaporativos y adiabáticos. O pueden complementar las unidades existentes de aire acondicionado y refrigeración con sistemas de rociadores.
«Tolerar unos grados más de temperatura en la sala de datos ayuda a disminuir la tensión en los sistemas de refrigeración; si su sistema utiliza solo refrigeración por aire ambiente (solo se refrigera con aire exterior), el operador puede plantearse mejorarlo con un efecto de evaporación», dice.
«Un ejemplo podría ser nebulizar aire alrededor de las baterías de refrigeración del aire acondicionado/enfriadora. Las nuevas construcciones/reformas importantes pueden optar por sistemas de refrigeración que, por diseño, utilicen la evaporación (o el efecto adiabático, otro fenómeno físico que se basa en el agua absorbida por el aire), para enfriar el aire ambiente, siempre que no sea demasiado húmedo, con efecto refrigerante.»
Pero, según él, «una respuesta más estratégica y a largo plazo» a la crisis climática sería adoptar sistemas informáticos refrigerados por líquido. «La informática refrigerada por líquido también ayuda, porque permite temperaturas más altas en toda la ‘cadena’ de refrigeración. A diferencia del aire, que debe suministrarse entre 18 y 27 ºC según las recomendaciones del sector, el líquido (agua, fluido de ingeniería) que llega directamente a los servidores puede superar los 30 ºC, e incluso los 40 ºC en algunos casos, dependiendo de la aplicación», explica. «Esto significa que, por ejemplo, un sistema de agua fría puede diseñarse para suministrar agua de refrigeración al centro de datos a 32 ºC. Esto requiere muchísima menos energía que la refrigeración por agua. Esto requiere muchísima menos energía que la refrigeración a menos de 15C (como ejemplo), que es lo habitual en muchas implementaciones.»
Dado que los operadores de centros de datos ya están experimentando los efectos nocivos de las olas de calor, la postura de Uptime es que deben realizar evaluaciones periódicas para identificar las vulnerabilidades relacionadas con el clima y aplicar soluciones antes de que se agote el tiempo.
Bizo añade: «A medida que los fenómenos meteorológicos extremos y otras consecuencias del cambio climático se vuelven más graves y generalizados, abordar la resiliencia climática es un imperativo empresarial moderno.»
Cómo los centros de datos pueden combatir el calor
Aunque el sector tecnológico es extremadamente vulnerable a las olas de calor, no faltan soluciones tecnológicas a este problema.
CyrusOne, proveedor de centros de datos globales, ha respondido al calor extremo con sistemas de agua fría de circuito cerrado y enfriadores refrigerados por aire. Kyle Myers, vicepresidente de salud medioambiental, seguridad y sostenibilidad de CyrusOne, los describe como un «medio energéticamente eficiente de suministrar agua fría a nuestros equipos».
Este sistema consta de un bucle que contiene menos de 8.000 galones de agua y solo necesita llenarse una vez, mientras que otros operadores suelen consumir decenas de millones de galones de agua al año para refrigerar cada uno de sus centros de datos. Esta única fuente de agua se enfría mediante un compresor y un condensador integrados. Una vez que el agua está fría, puede bajar las temperaturas dentro del centro de datos.
Según explica: «Este proceso enfría los equipos informáticos en diferentes regiones de temperatura de todo el país. Nuestros enfriadores refrigerados por aire vienen con economizadores que nos permiten aprovechar las temperaturas más frías para rechazar el calor del agua enfriada de forma más eficiente, eliminando al mismo tiempo la necesidad de fuentes de agua de reposición para mantener el funcionamiento.»
Además de limitar los efectos del calor extremo en los equipos vitales del centro de datos, esta tecnología también es buena para el medio ambiente. No requiere una fuente de agua constante y, como no hay necesidad de una tubería de aguas residuales, no se liberan contaminantes del centro de datos.
Myers afirma: «Las instalaciones que dependen del agua para la refrigeración pueden quemar una cantidad enorme de agua durante estos periodos para mantener fríos los centros de datos. Afortunadamente, nuestro moderno estándar de construcción utiliza refrigeración sin agua, por lo que, aunque nuestra carga eléctrica total puede aumentar durante este tiempo, no estamos agotando los recursos hídricos de la región de Phoenix, azotada por la sequía.»
Pero sin invertir en sistemas extravagantes como los de agua refrigerada, las organizaciones pueden mitigar el aumento del calor tomando decisiones más inteligentes. Por ejemplo, Kelly Fleming, CIO de Cirrus Nexus, recomienda que las organizaciones que quieran trasladar cargas de trabajo a la nube elijan regiones de centros de datos que utilicen energías renovables.
También recomienda: «Los servidores que no necesitan funcionar 24 horas al día, 7 días a la semana, pueden ponerse en marcha y apagarse cuando la energía consumida en la región de su centro de datos esté en su punto más limpio, lo que puede variar significativamente en función de las fuentes de energía que lo alimenten.»
Los últimos meses han demostrado lo devastadoras que pueden ser las olas de calor para la industria tecnológica mundial. Y como el aumento del calor no muestra signos de disminuir, las empresas tecnológicas se encuentran claramente en una encrucijada. Si las empresas tecnológicas no controlan y mitigan el calor extremo, es casi seguro que se producirán cortes de suministro aún mayores
