Veri Merkezlerinde Kesintisiz Enerji: Dijital Dünyanın Güvencesi

Dünya ekonomisinin dijitalleşmesi ve büyümesi, veri merkezlerinin önemini artırmaktadır. İşletmeler, hükümetler ve bireyler büyük miktarda veriye dayalı hizmetlerden ve iş süreçlerinden faydalanmaktadır. Veri merkezleri, bulut bilişim, yapay zekâ, büyük veri analitiği, e-ticaret, sosyal medya, sağlık hizmetleri, finansal işlemler gibi birçok sektörde kritik bir altyapı rolü üstlenmektedir.

Veri merkezleri, günümüzde dijitalleşmenin hızlanması ve bilgi teknolojilerinin yaygınlaşmasıyla büyük önem kazanmaktadır. İnternet kullanımının artması, bulut bilişim, yapay zekâ, büyük veri analitiği gibi teknolojilerin benimsenmesiyle birlikte veri merkezi talebi de sürekli olarak artmaktadır. Büyük şirketler, finansal kuruluşlar, hükümetler ve hizmet sağlayıcılar, kendi veri merkezlerini inşa ederek veya hizmet satın alarak bu altyapıya yatırım yapmaktadır. Yapılan araştırmalara göre; 2021 yılında veri merkezlerinin global ölçekteki enerji tüketimi dünya genelindeki ihtiyacın %3’üne karşılık gelmektedir.

Dijitalleşmeye bağlı olarak sektördeki üstel büyüme hızı; aynı zamanda depolanan, işlenen ve korunan verinin önemi de büyük ölçüde artırmaktadır. Bu sebeple Veri merkezlerinin kesintisiz çalışması büyük önem taşır. Bu nedenle kesintisiz güç kaynakları kullanılmaktadır. Kesintisiz güç kaynakları, elektrik kesintileri veya dalgalanmaları durumunda devreye girerek enerji sağlar ve veri merkezlerinin sürekli çalışmasını sağlar. Ayrıca veri merkezlerinde kullanılan sunucular, ağ ekipmanları ve depolama sistemleri gibi cihazlar, kesintisiz güç kaynakları sayesinde enerji kesintilerinden etkilenmeden çalışabilir. Bu da hizmet kesintisi, veri kaybı ve maddi kayıpların önlenmesine yardımcı olur. Günümüzde kullanımı başlayan ve gelecekte yaşamın bir parçası olacak IoT, 5G ağları, yapay zekâ gibi teknolojilerin yaygınlaşmasıyla veri merkezi talebi daha da artacak ve kesintisiz güç kaynaklarına olan ihtiyaç da artacaktır. Bu yüzden veri merkezlerinde kesintisiz güç kaynaklarının kullanımı giderek daha fazla önem kazanacaktır.

Enerji kesintileri; donanım arızaları, yazılım hataları, doğal afetler ve siber saldırılar gibi çeşitli faktörlerden kaynaklanabilir. Bir veri merkezi kesintisinin maliyeti, veri merkezinin büyüklüğü ve karmaşıklığı, kesinti süresi ve işletme üzerindeki etkiye bağlı olarak değişebilir. Gartner tarafından yapılan bir çalışmaya göre, bir veri merkezi kesintisinin ortalama maliyeti dakika başına 5,600 dolar olarak belirlenmiştir. Bu da bir saatlik bir kesintinin bir işletme için ortalama 336,000 dolar maliyeti olabileceği anlamına gelir. Bir kesintinin maliyeti, veri merkezlerine kritik uygulamaları için bağımlı olan işletmeler için daha da yüksek olabilir. Örneğin, ticaret sisteminde bir kesinti yaşayan bir finansal hizmetler şirketi, milyonlarca dolar gelir kaybedebilir.

Beklenmedik kesintilerin direkt kayıplarına ek olarak kesintiye ilişkilin farklı kayıplar da oluşabilmektedir:

• Satış kaybı: Çevrimiçi iş yapan organizasyonlar için kesinti, müşterilerin satın alma işlemlerini gerçekleştirememesi ve potansiyel gelir kaybına neden olur. Eğer bir işletme hizmet sunmak için ağa bağımlı ise, kesinti kullanıcılarla iletişim kurmayı imkânsız hale getirir.
• Marka itibarı: Müşterilerin kolayca satın alma yapmasını veya hizmeti kullanmasını engelleyen kesintilerle sık sık karşılaşan işletmelerde, müşterilerin memnuniyetsizliklerini paylaşarak müşteri kaybetmesine ve potansiyel müşterileri kaçırmasına neden olur.
• Verimlilik düşüşü: Modern işletmeler çevrimiçi iletişim ve hizmetlere yoğun şekilde bağımlıdır. Ağ erişimi olmadığında, çalışanlar çoğu işlerini yapma yeteneğini kaybeder, üretim hatları durur veya işletmenin diğer yönleri kısıtlanır ve verimlilik düşer.
• Veri kaybı. Kesinti süresince, veri bozulabilir ve veriye zarar veren siber saldırılar için fırsatlar yaratılabilir. Veri genellikle yedeklenir, ancak kesinti müşterileri korkutabilir ve güvenlerini sarsabilir.

Son zamanlarda yaşanan bazı veri merkezi kesintileri ve bu kesintilerin maliyetleriyle ilgili bazı örnekler aşağıdaki gibidir:

• 2017 yılında, Fransa'nın Strasbourg şehrinde bulunan bir veri merkezinde çıkan bir yangın, Amazon Web Services (AWS) kullanıcılarını etkileyen bir kesintiye neden oldu. Kesinti birkaç saat sürdü ve AWS'ye tahmini olarak 100 milyon dolarlık bir maliyeti oldu.
• 2020 yılında, Hindistan'ın Mumbai şehrinde bulunan bir veri merkezinde yaşanan bir enerji kesintisi, Google, Facebook ve diğer web sitelerini etkileyen bir kesintiye neden oldu. Kesinti birkaç saat sürdü ve etkilenen şirketlere tahmini olarak 50 milyon dolarlık bir maliyeti oldu.

Bunlar, son yıllarda meydana gelen birçok veri merkezi kesintisinin sadece birkaç örneğidir. Bu kesintilerin maliyeti hem mali hem de operasyon açısından önemli olabilir. Veri merkezlerine bağımlı olan işletmeler, kapsamlı bir felaket kurtarma planı uygulayarak ve yedekli donanım ve yazılıma yatırım yaparak kesinti riskini azaltma önlemleri almalıdır.

Kesintisiz Enerji ve Altyapı Tasarımı: Veri Merkezlerinde Başarının Anahtarı

Veri merkezlerinde barındırılan ve işlenen verinin kritikliği, kesinti esnasında oluşan finansal hasarın boyutunu da her geçen gün artırmaktadır. Bu sebeple veri merkezleri için çeşitli kurum ve kuruluşlar tarafından altyapı tasarımına dair standartlar ve kural setleri belirlenmektedir. Genel olarak amacın beyaz alanların kesintisiz güç ve bu alan içindeki kritik yüklerin ihtiyaç duydukları iklimlendirmenin kesintisiz olmasını sağlamak olduğu bu kural setleri temel olarak ekipman yedekliliği ile başlar. Farklı kurum ve kuruluşlar; veri merkezlerinin altyapı yedekliliğini “Seviye 1-2-X” veya “Tier I-II-X” gibi oluşturdukları sınıflandırmalar ile kesintisiz enerji beslemelerini en üst seviyeye çıkarmayı hedeflerler. Tasarım prensibi açısından altyapı ekipmanı yedekliliğinin yanı sıra, mahal yedekliliği ile de kesinti riskini minimize eden standartlar da bulunmaktadır.

Kesintisiz hizmet vermesi hedeflenen veri merkezlerinin yedekliliğe bağlı tasarım koşullarının haricinde, kullanılacak altyapı sistemleri kritik değer taşımaktadır. Bu sistemlerin ilki olarak kaynak seçimi belirmektedir. Veri merkezi için enerji kaynakları; şebeke enerjisi, fosil yakıt ile çalışan (Dizel, benzin, doğalgaz vb.) jeneratörler, yenilenebilir enerji sistemleridir.

Veri merkezlerinde şebekenin enerji kaynağı olarak kullanılması; bu kaynağın yönetiminin veri merkezi operatöründe olmamasından dolayı plansız bir kesinti riski oluşturmaktadır.

Veri merkezlerinde farklı yakıt kaynakları ile çalışan jeneratör kullanımı; yönetiminin işletme operatöründe olmasından dolayı fayda sağlarken, birim enerji maliyetinin yüksek olmasından dolayı tesisler tarafından sürekli kullanım açısından şebeke enerjisine göre ciddi oranda mali yük oluşturmaktadır.

Veri merkezlerinde yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanılması; kaynağın sonsuz ve doğal olması sebebiyle hem finansal açıdan hem de çevre politikalarına uyum açısından tercih sebebi olabilmektedir. Ancak kaynağın sürekli olmaması (Örneğin; rüzgarın her an olmaması veya gece vakti güneş enerjisinin kullanılamaması gibi), enerji miktarının değişkenlik göstererek dalgalanması vb. sebeplerden ötürü bu kaynağın tek başına birincil kaynak olarak kullanılmasının önünde engel oluşturmaktadır.

Farklı enerji kaynaklarının tekil olarak veya farklı kombinasyonlarla kullanımı, veri merkezlerinde çoğunlukla tercih edilen işletme modelidir. Ancak bu enerji kaynaklarının altyapı tasarımına göre farklı seviyelerde yedekli olarak kurgusu dahi ele alınırsa; enerji kaynakları arasında geçiş esnasında milisaniyeler mertebesinde olsa dahil kesintiler yaşanmaktadır. Bu kesintiler ise beyaz alanlarda yer alan kritik ekipmanlarda enerji kesintisine, arızalara vb. problemlere yol açmaktadır. Dolayısıyla veri merkezlerinde ana enerji kaynakları ve/veya onların kombinasyonlarının yanı sıra kesintisiz güç kaynakları ile desteklenerek işletilmektedirler.

Günümüzde kesintisiz güç kaynakları çoğunlukla statik, dinamik UPS (kesintisiz güç kaynağı) gibi çözümlerden oluşmakla birlikte, farklı kaynaklar olarak flywheels gibi ekipmanlar da kullanılmaktadır.

Statik UPS: En çok tercih edilen kesintisiz güç kaynağı metodu olup, batarya desteği ile birlikte (Tercih edilen kapasiteye göre değişiklik gösterebilir) dakikalar mertebesinde kritik yüklere enerji sağlamaktadırlar.

Veri merkezlerinde kullanılan statik UPS' lerin iki ana türü bulunmaktadır:

• Çevrimiçi UPS' ler: Çevrimiçi UPS' ler, güç kesintisi durumunda bile yükün sürekli olarak güç almasını sağlar. Çevrimiçi UPS' ler, en pahalı UPS türüdür, ancak en yüksek koruma seviyesini sunar.
• Standby UPS' ler: Standby UPS' ler, giriş gücü başarısız olduğunda yüke sadece güç sağlar. Standby UPS' ler, çevrimiçi UPS' lere göre daha ucuzdur, ancak daha düşük bir koruma seviyesi sunar.

Veri merkezlerinde UPS kullanmanın ek faydaları şunlardır:

• Daha yüksek sürekli çalışma süresi: UPS' ler, güç kesintisi sırasında geçici bir güç kaynağı sağlayarak veri merkezi kesintilerini önlemeye yardımcı olur. Bu, güç kesintisi sırasında kritik sistemlerin çalışmasını sürdürmeye yardımcı olabilir.
• Daha az kesinti süresi: UPS' ler, güç kesintisi sırasında yedek güce sorunsuz bir geçiş sağlayarak kesinti süresini azaltmaya yardımcı olabilir. Bu, veri merkezi üzerindeki güç kesintisinin etkisini en aza indirmeye yardımcı olabilir.
• Daha iyi veri bütünlüğü: UPS' ler, kritik sistemlere temiz bir güç kaynağı sağlayarak veri bütünlüğünü korumaya yardımcı olur. Bu, güç dalgalanmaları nedeniyle oluşabilecek veri bozulmasını engellemeye yardımcı olabilir.
• Daha yüksek verimlilik: UPS' ler, güç kesintileri sırasında israf edilen enerji miktarını azaltarak veri merkezlerinin verimliliğini artırmaya yardımcı olabilir. Bu, enerji maliyetlerinden tasarruf etmeye yardımcı olabilir.

Dinamik UPS: Dinamik UPS uygulamaları, veri merkezlerine güç sağlamak için kullanılan bir UPS türüdür. Dinamik UPS uygulamaları, veri merkezine sağladıkları güç miktarını dinamik olarak ayarlayabilme özelliğiyle geleneksel UPS' lerden farklılık gösterir. Bu, dinamik UPS uygulamalarının daha verimli olmasını ve veri merkezine daha iyi bir güç kalitesi sağlamasını sağlar. Veri merkezlerinde dinamik UPS uygulamaları kullanmanın bazı avantajları ve dezavantajlarına değinilirse:

• Verimlilik: Dinamik UPS uygulamaları, geleneksel UPS' lere göre daha verimlidir. Bunun nedeni, dinamik UPS uygulamalarının veri merkezine sağladıkları güç miktarını dinamik olarak ayarlayabilmesidir. Bu, enerji maliyetlerinden tasarruf etmeye yardımcı olabilir.
• Güç kalitesi: Dinamik UPS uygulamaları, veri merkezine daha iyi bir güç kalitesi sağlayabilir. Bunun nedeni, dinamik UPS uygulamalarının güç kaynağındaki gürültüleri ve dalgalanmaları filtreleyebilmesidir. Bu, veri bütünlüğünü korumaya ve ekipman hasarını önlemeye yardımcı olabilir.
• Ölçeklenebilirlik: Dinamik UPS uygulamaları ölçeklenebilirdir. Bu, veri merkezinin artan güç ihtiyaçlarını karşılamak için kolayca genişletilebilmesi anlamına gelir.
• Maliyet: Dinamik UPS uygulamaları, geleneksel UPS' lere göre daha pahalıdır. • Komplekslik: Dinamik UPS uygulamaları, geleneksel UPS' lere göre daha karmaşıktır. Bu, daha fazla bakım ve uzmanlık gerektirdiği anlamına gelir.
• Erişilebilirlik: Dinamik UPS uygulamaları, geleneksel UPS' lere göre daha yaygın olarak bulunamayabilir. Genel olarak, dinamik UPS uygulamaları, geleneksel UPS' lere göre birçok avantaj sunar. Ancak, daha pahalı ve karmaşıktırlar. İşletmeler, dinamik UPS uygulamalarını kullanmadan önce ihtiyaçlarını dikkatlice değerlendirmelidir.

Flywheel (Volanlar): Flywheel' ler, veri merkezlerine yedek güç sağlamak için kullanılan bir enerji depolama cihazı türüdür. Flywheel' ler, ağır bir çarkı döndürerek enerji depolar. Güç kesildiğinde Flywheel devam ederken dönmeye devam eder ve veri merkezine kısa bir süre için güç sağlar.

Veri merkezlerinde Flywheel kullanmanın bazı avantajları ve dezavantajları şunlardır:

• Hızlı tepki süresi: Flywheel' ler, geleneksel pillere göre güç kesintilerine çok daha hızlı tepki verebilir. Çünkü Flywheel' ler kullanılmadan önce şarj edilmelerine gerek yoktur.
• Daha uzun ömür: Flywheel' ler, geleneksel pillere göre çok daha uzun bir ömre sahiptir. Çünkü Flywheel' ler piller gibi kimyasal bozulmaya tabi değildir.
• Daha az bakım gerektirir: Flywheel' ler, geleneksel pillere göre daha az bakım gerektirir. Çünkü Flywheel' lerin aşınabilecek hareketli parçaları yoktur.
• Yüksek maliyet: Flywheel' ler, geleneksel pillere göre daha pahalıdır.
• Düşük enerji yoğunluğu: Flywheel' ler, geleneksel pillere göre daha düşük bir enerji yoğunluğuna sahiptir. Bu, aynı miktarda enerjiyi depolamak için Flywheel' lerin daha fazla alan gerektirmesine neden olur.
• Tüm uygulamalara uygun değildir: Flywheel' ler, tüm uygulamalara uygun değildir. Flywheel' ler, hızlı tepki süresi ve uzun ömür gerektiren uygulamalar için daha uygundur.

Genel olarak, Flywheel' ler geleneksel pillere göre birçok avantaj sunar. Ancak, daha pahalıdır ve daha fazla alan gerektirir. İşletmeler, Flywheel kullanmadan önce ihtiyaçlarını dikkatlice değerlendirmelidir.

Veri merkezlerinde farklı enerji kaynaklarının ve/veya hibrit kullanımının işletmenin yapısına göre seçimi ile birlikte kesintisiz güç kaynaklarının kullanımı; veri merkezlerinin güvenilir, kesintisiz ve yüksek performanslı bir şekilde çalışmasını sağlamada önemli bir rol oynamaktadır. Bu cihazların kullanımı, veri merkezlerinin iş sürekliliğini sağlamak, veri güvenliğini korumak ve müşteri memnuniyetini artırmak için gereklidir. Veri merkezi yöneticileri, doğru kesintisiz güç kaynağı çözümünü seçerek, veri merkezlerinin sürekli olarak hizmet vermesini sağlayabilir ve işletmelerinin başarısını destekleyebilirler.