La trasformazione dei data center, tra AI e sostenibilità
I gestori dei data center devono rispondere alla crescita dell’impiego dell’intelligenza artificiale e alla sostenibilità cercando nuove soluzioni tecnologiche.
È un periodo di grandi cambiamenti per i data center. Da una parte l’impiego sempre più diffuso dell’intelligenza artificiale spinge la loro crescita, sia come numero e dimensioni sia come consumo di energia. Dall’altra è sempre più sentita l’esigenza della sostenibilità, quindi il rispetto dell’ambiente e soprattutto il contenimento dei consumi. Tendenze contrastanti, quindi, a cui i gestori dei data center devono rispondere cercando nuove soluzioni tecnologiche.
Secondo Uptime Institute, il numero di server dedicati all’intelligenza artificiale raggiungerà i 2,7 milioni di unità entro il 2027, con una spesa globale di 81 miliardi di dollari. Questa crescita procede con un tasso annuale composto (CAGR) del 30% nel periodo 2022-2027. Di conseguenza, la domanda di energia dei data center è destinata a crescere del 10-30% nei prossimi cinque anni.
In Italia la capacità installata crescerà a doppia cifra fino a superare i 1,3 GW di potenza entro il 2030. La maggior parte dei data center italiani si concentra oggi principalmente a Milano (circa il 65% della capacità totale) e in pochi altri hub (Bergamo, Roma, Torino, circa il 20%), con piani di espansione degli operatori incentrati principalmente su Milano e Roma.
I servizi
La maggior parte dei servizi di cloud computing è ospitata nei data center, che si tratti di Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) o Software as a Service (SaaS).
Un data center moderno deve garantire l’ottimizzazione delle risorse e dei costi, in un’ottica pay-per-use. Soprattutto in contesti lavorativi con picchi di lavoro imprevedibili o legati alla stagionalità, la capacità di dimensionare gli asset con un provisioning lineare e trasparente sotto il profilo dei prezzi è un requisito fondamentale per supportare le esigenze di un business sempre più dinamico. Il ricorso a soluzioni che possono scalare sia in verticale (aumento/diminuzione della capacità o potenza della singola risorsa) sia in orizzontale (aggiunta/eliminazione di una nuova risorsa per modulare prestazioni e funzionalità dell’intero sistema) è un fattore decisivo per disegnare un data center efficace ed efficiente.
Il data center deve anche essere in grado di distribuire e scalare i sistemi di calcolo, storage e rete secondo modelli automatizzati e software-defined. Il data center può essere gestito da un‘unica dashboard centralizzata e intuitiva, che non necessita di competenze specifiche in materia di coding. Grazie ad algoritmi predittivi e di machine learning, alcune operazioni di data center management possono essere eseguite in automatico.
La compliance
Per i data center è fondamentale garantire ai propri clienti un servizio ininterrotto, 24/7 e 365 giorni all’anno. Servizi finanziari, piattaforme di pagamento, eCommerce, compagnie aeree non possono tollerare un sia pur minimo periodo di inattività dei sistemi, pena un danno economico di proporzioni ingenti.
Per offrire alle imprese una certificazione del proprio servizio ininterrotto, i data center sono classificati secondo graduatorie e rispettano normative internazionali. La classificazione internazionale più conosciuta è stata definita dall’Uptime Institute, fondato nel 1995, ed è organizzata su quatto livelli o Tier. Molto diffusa è anche la classificazione di TIA (Telecommunications Industry Association), associazione accreditata presso l’American National Standards Institute (ANSI), la cui prima versione dello standard (TIA-942-A) è datata aprile 2005.
A questi due sistemi di certificazione si è aggiunta la normativa europea ISO/IEC TS 22237, erede delle norme tecniche della famiglia EN 50600, pubblicate nel 2010 e successivamente aggiornate nel 2014 e nel 2019. Organizzata in sette parti, la ISO/IEC TS 22237 individua i requisiti relativi a costruzione, alimentazione, ventilazione e condizionamento, cablaggio, sistemi di sicurezza, processi per la gestione, operatività.
Per quanto riguarda Uptime Institute, a ogni Tier corrispondono un livello tecnico e strutturale del data center e la sua capacità di garantire la business continuity di fronte a circostanze avverse. Più alto è il Tier, maggiori sono le performance che la struttura può garantire sia sotto il profilo della sicurezza fisica sia rispetto alla cybersecurity e all’impatto ambientale. Qui di seguito elenchiamo in sintesi i requisiti di base per rispettare i quattro Tier.
Anche la classificazione ANSI TIA-942 definisce quattro livelli, chiamati Rated, e che corrispondono grosso modo ai Tier di Uptime Institute.
Rated 1
Limitata protezione contro gli eventi fisici
Nessuna ridondanza
Rated 2
Tutti i requisiti di Rated 1
Ridondanza dei componenti infrastrutturali
Un solo percorso di distribuzione per alimentazione e raffreddamento
Rated 3
Tutti i requisiti di Rated 2
Manutenzione concorrente dei componenti: intervento su qualsiasi componente decisivo ai fini del servizio senza causare discontinuità
Rated 4
Tutti i requisiti di Rated 3
Componenti ridondanti e percorsi di distribuzione indipendenti e sempre attivi
Continuità di servizio non solo per esigenze di manutenzione ma anche protezione contro quasi tutti gli eventi fisici
Il rispetto della privacy e la security
Un data center ospita dati che possono essere sensibili per le persone, di valore o vitali per le aziende. Per questo un data center deve essere protetto a tutti i livelli per evitare la perdita o la fuga di informazioni. Per quello che riguarda la privacy delle informazioni, è necessaria la conformità al GDPR, la normativa europea che garantisce il rispetto della privacy e il corretto trattamento dei dati.
I moderni data center devono rispettare il principio security by design, con soluzioni che tengono conto sia di requisiti funzionali sia di sicurezza in tutto il loro ciclo di vita. Questo deve valere anche per gli ambienti fisici, con impianti di sorveglianza perimetrali e dei punti di ingresso. L’accesso agli edifici deve essere limitato al personale addetto alla manutenzione quotidiana e ai tecnici che devono fare interventi. Tutti gli ambienti, interni ed esterni, devono essere sorvegliati 24 ore su 24 tramite telecamere e altri dispositivi come sensori di movimento e di apertura porte e finestre, sistemi di rilevamento di fumo e gas contro gli incendi.
Ugualmente importante è la sicurezza lato software, che si ottiene monitorando il traffico di rete, attivando firewall e sistemi di rilevamento delle intrusioni in tempo reale. Oggi i data center devono essere conformi alla Direttiva NIS2, il fulcro delle regole che l’Unione Europea ha adottato in materia di cybersecurity.
La sostenibilità
La sostenibilità è uno dei temi più caldi per le aziende, e i data center non fanno eccezione. Questi ultimi appartengono infatti alla categoria delle attività energivore, dato che ogni singolo edificio di un tipico data center può assorbire una potenza superiore ai 10 MW.
Attualmente – secondo uno studio pubblicato su Nature – i data center consumano circa 200 TWh di energia all’anno e si prevede che questo consumo, principalmente a causa dell’AI, aumenterà di quindici volte entro il 2030, fino a raggiungere l’8% della domanda complessiva di elettricità.
Per migliorare la sostenibilità dei data center è possibile intervenire in diversi modi:
Edificio: impiego di materiali a basso impatto ambientale, come cemento con ridotta impronta carbonica. Riciclo e adattamento degli edifici già esistenti alle nuove esigenze dei moderni data center, così da ridurre al minimo la necessità di costruirne di nuovi. Sfruttamento di siti già usati per vecchie installazioni industriali (brown field), per azzerare il consumo di terreno vergine
Energia: utilizzo di energia prodotta da fonti rinnovabili. Installazione di coperture con pannelli fotovoltaici
UPS: uso di gruppi di continuità basati su sistemi di accumulo a batteria o a celle a combustibile alimentate con idrogeno verde
Consumi: ottimizzazione dei consumi elettrici con algoritmi predittivi e intelligenza artificiale, per il monitoraggio dei carichi e l’anticipazione delle fluttuazioni di temperatura
Raffreddamento ambienti: impiego per quanto possibile dell’aria esterna (free cooling) per l’abbassamento della temperatura interna, soprattutto durante la stagione invernale e nelle installazioni in Paesi con climi rigidi
Raffreddamento server: impiego di sistemi di raffreddamento ad aria, ad aria/liquido, a liquido (solo dei processori oppure dei server completi tramite immersione totale in un fluido dielettrico). In caso di impiego di acqua, utilizzo di sistemi a ciclo chiuso, per ridurre al minimo il consumo di acqua prelevata da fonti esterne. Raccolta del calore estratto dai server per utilizzarlo per il teleriscaldamento di abitazioni e attività agricole e industriali vicine
Server: riciclo del vecchio hardware per un impiego in altre attività, in un’ottica di economia circolare
