Чтение на выходные «Сеть» Эндрю Блама

Глава VII. Где спят данные

Городок Дэлз (The Dalles) в Орегоне всегда был особо важным перекрестком, местом, где география постоянно направляла руку строителей инфраструктуры. Его странное название происходит от французского слова «dalle», означающего «плита» и относящегося к базальтовым плитам, которыми выстлано русло реки Колумбия. Могучая река сужается здесь, прежде чем прорваться сквозь цепь Каскадных гор через пролом, известный как ущелье реки Колумбия. Вся история этого места определена этими природными условиями.

Когда в 1805 году сюда пришли Льюис и Кларк, великие исследователи Запада, они обнаружили у реки самую многочисленную популяцию индейцев во всем регионе. Во время ежегодного хода лосося местное население увеличивалось почти до десяти тысяч человек, что примерно равно численности жителей современного города Дэлз. Когда-то здесь заканчивался Орегонский путь, и переселенцы, двигавшиеся на фургонах на запад, были вынуждены делать трудный выбор — переваливать ли на вьючных мулах гору Худ (около 12000 футов в высоту) или прорываться через пороги Колумбии. Городок Дэлз был критической точкой на пути миграции на запад. Он до сих пор остается такой точкой.

Пейзаж из окна моего мотеля выглядел как поле битвы между геологическими силами и промышленностью. На заднем плане красовались округлые рыжевато-коричневые предгорья Каскадных гор, покрытые клочками тумана в этот дождливый день поздней зимы. Поближе располагалось депо Union Pacific, в котором шипели локомотивы товарных поездов, прежде чем пуститься в путь по суперсовременным виадукам, проложенным вдоль базальтовых скал ущелья. Параллельно железной дороге проходит федеральная автострада № 84 — первая крупная дорога, пробитая через горы Орегона и через шестьсот миль к югу приводящая в Калифорнию. Поток грузовиков, двигающихся на запад — в Портленд и на восток — в Спокан, Бойсе и Солт-Лейк-Сити, не останавливается всю ночь.

Река была широкой и бурной. Я наблюдал за тем, как машины, подобно муравьям, переползают мост Дэлз, расположенный чуть ниже по течению от одноименной плотины, части громадной гидроэлектрической системы, построенной военными инженерами. Сейчас плотину эксплуатировало Бонневильское управление энергетики, это его высоковольтные линии окаймляли холмы. Дэлз — ключевой узел энергетической сети всей западной части Соединенных Штатов. В частности, отсюда начинается 3100-мегаваттная ЛЭП — Pacific DC Intertie, переносящая электроэнергию из бассейна реки Колумбия в южную Калифорнию, подобно гигантскому удлинителю, протянутому в Лос-Анджелес. В Орегоне его «вилка» была воткнута в трансформаторную станцию в Селило — за холмом от мотеля, где я остановился.

Дэлз, может, и небольшой городок, но уж точно не захолустье. Наоборот, это настоящий инфраструктурный узел, в котором неумолимая топография Каскадных гор и реки Колумбия, соединившая когда-то идущего на нерест лосося, индейцев и поселенцев, сегодня заставляла сплестись железные дороги, автострады, линии электропередачи и — как оказалось — Интернет.

Я прибыл в Дэлз, поскольку здесь находилось одно из важнейших хранилищ данных, а также де-факто он являлся столицей целого региона, посвятившего себя хранению наших онлайн-личностей. Это место показалось мне каким-то Катманду в мире дата-центров — окутанный туманом городок у подножия гор, который по стечению обстоятельств стал идеальной отправной точкой для исследования гигантских зданий, где хранились наши данные. Более того, Дэлз сам по себе оказался достаточно загадочным и вызывающим множество ассоциаций местом, своего рода точкой силы, способной подчеркнуть и выявить таинственную мощь этих зданий. Дата-центр — это не просто склад жестких дисков, на которых содержатся данные. Наши данные давно стали отражением наших личностей, физическим воплощением самых интимных фактов наших биографий и чувств. Иными словами, дата-центр — это хранилище цифровых душ. Мне нравилось представлять себе, как эти хранилища прячутся в горах, словно волшебники или, быть может, боеголовки. Ассоциации с Катманду казались верными еще и потому, что я ведь тоже искал своего рода просветления, нового понимания собственного цифрового «я».

До сих пор меня в основном интересовали точки обмена интернет-трафиком — центральные ядра интернета, места, где сети соединялись, превращаясь в единую сеть. Мой разум наполняли собирательные образы зданий, облицованных рифленым железом, желтые оптоволоконные кабели и подвальные помещения. Однако хранилища данных оказались еще одним, новым приключением на моем пути. Казалось, что они повсюду. Когда я размышлял об этом, в моем воображении рождался новый схематичный образ Интернета — две воронки, соединенные узкими концами, так что получается этакая вувузела — сиамский близнец. Точки обмена находятся в самой узкой, центральной части. Их не так уж много, но это критические пункты для большей части трафика. Одна из воронок засасывает всех нас — миллиарды пользователей, разбросанных по всему миру. Другая воронка затягивает здания, в которых наши данные хранятся, обрабатываются и выдаются нам по требованию. Хранилище данных — это то, что находится по другую сторону кабеля. Они могут существовать лишь в очень отдаленных уголках из-за густоты сетей во всех остальных местах.

Когда-то мы хранили свои данные на собственных компьютерах, но по мере того, как мы все больше передоверяли управление этими данными профессионалам, находящимся где-то вдали от нас, полностью материальное понятие «жесткого диска» превратилось в неопределенное «облако» — этим расплывчатым термином называют сервисы хранения данных «где-то там» — в Интернете. Стоит ли говорить, что эти «облака» на самом деле совсем не похожи на настоящие облака.

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). 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.

Выбор места для дата-центра с точки зрения физического Интернета сродни процедуре иглоукалывания: место выбирается скрупулезно, с почти маниакальной тщательностью, чтобы можно было в полной мере использовать те или иные его возможности. Поскольку конкурирующие компании отчаянно сражаются за выгодные позиции, быстро выясняется, что одни места лучше других, в результате чего в них приходит все больше дата-центров. Крупнейшие дата-кампусы начинают расти в одних и тех же уголках планеты, подобно снежному кому.

Майкл Манос, вероятно, построил больше дата-центров, чем кто бы то ни было, — по его собственным подсчетам, около сотни: сначала для Microsoft, а затем для крупнейшего оптового девелопера Digital Realty Trust. Это крупный человек с бледным лицом и отличным чувством юмора, который говорит быстрее, чем вы успеваете слушать, — как Джон Кэнди, играющий агента по недвижимости. Когда в 2005 году Манос пришел в Microsoft, у компании было около десяти тысяч серверов, рассредоточенных по трем различным зданиям в разных уголках мира и обслуживавших онлайн-сервисы вроде Hotmail, MSN и XBOX. Через четыре года, к моменту ухода Маноса из компании, он успел расширить географию размещения Microsoft до «сотен тысяч» серверов, разбросанных по всему миру в «десятках» помещений:

— Но я все еще не имею права назвать вам точное число, — объясняет мне Манос.

Оно все еще держится в секрете. Это было расширение таких масштабов, которых еще не знала история Microsoft, и по сей день с ним может потягаться лишь горстка компаний.

— Немногие на этой планете занимаются делами такого охвата и масштаба, — комментирует Манос. Тех же, кто поколесил по свету столько, сколько пришлось Маносу, еще меньше.

Работая в Microsoft, он разработал картографический инструмент, который анализирует пятьдесят шесть различных критериев для построения «тепловой карты», выявляющей оптимальное местоположение для дата-центра — от зеленого цвета (хорошее местоположение) до красного (плохое). На уровне штата такое место, как Орегон, кажется просто ужасным — в основном из-за природных факторов риска, таких как землетрясения. Но если присмотреться поближе, картина меняется: сейсмическая зона находится в западной части штата, тогда как восточная часть славится комфортно прохладным и сухим климатом — а это идеальные условия для охлаждения жестких дисков с использованием «забортного» воздуха. Что удивительно, стоимость земли и даже стоимость самого здания не имеют практически никакого веса в уравнении.

— Если посмотреть на цифры, то около восьмидесяти пяти процентов стоимости приходится на механические и электрические системы внутри здания, — объясняет Манос. — Примерно семь процентов — в среднем — это земля, бетон и железо. Это просто крохи! Люди часто спрашивают меня: «Какое здание лучше строить — небольшое по площади каждого этажа, но высокое, или использовать более просторный участок?» Это не имеет значения. В конце концов стоимость земли и затраты на строительство, даже самые большие, буквально перестают иметь значение в большинстве случаев. Все зависит от того, сколько оборудования вы сможете запихнуть в свою коробку.

И конечно, от того, сколько будет стоить подключение — то, что люди из мира дата-центров называют «опэкс», операционными расходами.

— Человек, который строит дата-центры, повсюду ищет две вещи, — смеется Манос. — Моя жена раньше думала, что мне очень нравится любоваться пейзажами, тогда как на самом деле я высматривал линии электропередачи и приглядывался, не протянуто ли на них также и оптоволокно.

Иными словами, он искал пейзаж, который был бы похож на тот, который открывался из окна комнаты моего отеля в Дэлз.

В конце 1990-х Бонневильское управление энергетики начало прокладывать оптоволоконные кабели вдоль своих магистральных линий электропередачи — удивительной сети, пересекающей северо-восток США крест-накрест и сходящейся в одной точке — в Дэлз. Это была непростая задача, для выполнения которой часто требовались вертолеты, закреплявшие кабель на мачтах ЛЭП в пересеченной местности, и хотя целью компании было прежде всего улучшение корпоративной связи, там быстро заметили, что прокладка дополнительных кабелей — в сущности, было проложено гораздо больше, чем требовали нужды самой компании, — лишь незначительно увеличивает стоимость. 

Несмотря на яростное сопротивление телекоммуникационных компаний, не желавших, чтобы их конкурентом была федеральная организация, субсидируемая из государственного бюджета, Управление вскоре начало сдавать свои оптоволоконные провода в аренду. Это была надежная коммуникационная система, опоясавшая весь регион сверхмощными потоками оптоволокна, защищенная от случайных ударов лопатой на высоте опор ЛЭП. Лакомый кусочек для строителей хранилищ данных.

Microsoft начала разрабатывать эту золотую жилу в городке Куинси, расположенном к северу от Дэлз в штате Вашингтон.

— Для нас это была самая зеленая точка во всей Америке, — рассказывает Манос, разумеется, имея в виду свою карту нагрева, а не растительность и прочие условия окружающей среды. 

Как и Дэлз, Куинси находится вблизи реки Колумбия, внутри клубка энергетической и оптоволоконной инфраструктуры Бонневильского управления энергетики. Неудивительно, что Microsoft недолго оставалась в одиночестве. Вскоре после того, как заработал ее 48-мега ваттный дата-центр площадью в 470 000 квадратных футов (к которому впоследствии добавилось еще одно здание), появились те, кого Манос называет «люди Бургер Кинг», — вторая волна пришельцев, компании, которые смотрят, какое место выберет лидер рынка, после чего строят свои здания рядом. В Куинси пришли Yahoo!, Ask.com и Sabey, оптовый владелец дата-центров.

— За полтора года городок, известный в основном тем, что здесь выращивали перечную мяту, бобы и картошку, изменился до неузнаваемости: теперь в нем шло строительство гигантского дата-центра стоимостью почти три миллиарда долларов, — рассказывает Манос. — Если вы сейчас поедете туда, то увидите среди бескрайних сельскохозяйственных полей колоссальные монументы интернет-эры, возвышающиеся над рядами кукурузы.

Тем временем к югу от Дэлз один из главных конкурентов Microsoft писал свою собственную историю.