Сеть. Как устроен и как работает Интернет

Согласно отчету «Гринпис» за 2010 год, уже 2 % мирового потребления энергии сейчас приходится на хранение данных, и этот показатель растет на 12 % в год. Крупное по сегодняшним меркам хранилище данных может занимать здание площадью 500 000 квадратных футов, и ему требуется пятьдесят мегаватт электроэнергии – примерно столько нужно для освещения небольшого города. А крупнейший «дата-кампус» может включать в себя до четырех таких зданий суммарной площадью более миллиона квадратных футов, что в два раза больше площади Джавитс-центра в Нью-Йорке и примерно равно площади десяти супермаркетов «Уолмарт». Мы лишь недавно начали строить дата-центры, но их суммарное влияние на мир уже колоссально.

Интуитивно я подозревал это, поскольку значительная часть этих данных принадлежит мне. За мной зарезервированы десять гигабайт на почтовом сервере в Нижнем Манхэттене (которое я неумолимо продолжаю заполнять каждый день), шестьдесят гигабайт в системе резервного копирования в Вирджинии, где-то хранятся следы бесчисленных поисковых запросов в Google, целый сезон сериала Top Chef, скачанный из Apple, десятки фильмов, которые я просматриваю на Netflix, фотографии на Facebook, больше тысячи твитов, пара сотен записей в блоге… Умножьте это на число пользователей по всему миру, и числа превзойдут ваше воображение.

В 2001 году Facebook объявил, что более шести миллиардов фотографий загружается на сервис ежемесячно. Google говорит по крайней мере об одном миллиарде поисковых запросов в день, но результаты некоторых исследований показывают, что это число необходимо умножить на три. Все это должно где-то обрабатываться и храниться. Так куда же это все девается?

Однако общая статистика была мне не так интересна, как детали, фрагменты всех этих онлайн-отложений, к которым я мог прикоснуться. Я знал, что дата-центры, которые когда-то умещались в шкафу, разрослись сначала до размера целого этажа, а затем и целого здания, что этажи превратились в гигантские пакгаузы, а эти пакгаузы соединились в дата-кампусы, подобные тому, что был построен в Дэлз. То, что раньше было – используя привычную метафору – обрывками мыслей, теперь обрело собственную архитектуру и скоро потребует включения в градостроительные планы. Пусть хранилища данных когда-то походили на шкафы – теперь это скорее населенные пункты. Моя собственная постоянно усиливающаяся потребность в Интернете позволяла мне ясно понять, почему это произошло. Однако где все это физически находится, было уже не так ясно. Что конкретно происходит в этих гигантских зданиях, стоящих на Колумбийском плато?

Эффективность Интернета в передаче трафика и успешная работа точек обмена, служивших концентраторами этого трафика, оставляли открытым вопрос о том, где же «спят» эти данные? Когда мы запрашиваем информацию в Интернете, она должна откуда-то прийти – от какого-то другого участника Сети, из какого-то места, где она хранится. Однако ежедневное чудо Интернета позволяет – по крайней мере в теории – хранить все эти данные где угодно, и они все равно найдут свою дорогу к нам. Вследствие этого для небольших дата-центров решающую роль играет удобство использования: они часто располагаются вблизи от своих создателей или клиентов – или от тех, кому приходится посещать их для настройки машин. Но, как это обычно бывает, чем больше хранилище данных, тем сложнее становится ответить на вопрос о его конкретном местоположении. Может показаться, что для таких огромных, похожих на целые заводы, зданий дата-центры на удивление слабо связаны с «почвой», с конкретным пунктом на Земле. И тем не менее они приходят в одни и те же места и образуют целые кластеры.

Существуют десятки соображений, которые следует учесть при выборе места для хранилища данных, но практически все они в конце концов сводятся к поиску минимальной стоимости хранения жесткого диска – точнее, минимум 150 000 дисков, которые к тому же надо вращать и охлаждать. Сам проект здания, особенно системы управления климатом, уже оказывает огромное влияние на его эффективность. Проектировщики дата-центров соревнуются друг с другом в том, чтобы построить здание с самым высоким коэффициентом эффективности использования энергии (Power usage effectiveness, PUE)[41]. Этот показатель можно сравнить с показателем расхода топлива в автомобиле. Одной из самых важных переменных в расчете PUE как раз и является местоположение здания. Подобно тому, как расход топлива в автомобиле будет меньше на ровной, прямой, пустой дороге, чем на извилистых, забитых городских улицах с большим перепадом высот, так и эффективность дата-центра будет выше там, где он сможет использовать воздушные потоки снаружи здания для охлаждения вращающихся жестких дисков и мощных компьютеров. А поскольку хранилища данных в принципе могут находиться где угодно, кажущиеся небольшими отличия обретают значение.