Современный мир чрезвычайно зависит от сотен интернет-кабелей, соединяющих страны и континенты. Многие проложены по морскому дну, а общая протяжённость их составляет уже 1,3 млн км. Google, инвестировавшая миллионы долларов в подводные кабельные системы, не могла не заинтересоваться влиянием солнечных бурь на их работоспособность. Тем более, что недавно Uptime Institute призвал задуматься о защите IT-инфраструктур от геомагнитных бурь.

По данным Google, вспышки на Солнце способны привести к сильным скачкам напряжения во всей инфраструктуре, так или иначе связанной с энергетикой. Самой Google принадлежит, полностью или частично, 22 подводных оптоволоконных кабеля. По мнению экспертов, если работа ВОЛС будет нарушена, интернет в том виде, каким мы его знаем, буквально перестанет существовать. Тем более, что в 2020 году начался очередной цикл повышенной солнечной активности.

Источник изображения: Google Cloud

Солнечные бури способны оказать негативное воздействие на линии связи, в том числе и современные. Ещё в 1859 году в ходе т.н. «События Кэррингтона», солнечная буря серьёзно повредила телеграфные линии, а в 1989 году, например, привела к перебоям с электроснабжения в Канаде. Хотя само оптоволокно не подвержено воздействию скачков напряжения, кабель имеет токопроводящие медные элементы и, кроме того, на всём его протяжении расположены усилители оптического сигнала, а на поверхности в точках приёма и передачи данных расположены лазеры и высоковольтные подсистемы питания.

Источник изображения: Google Cloud

Использовав данные о мелких солнечных бурях, а также сведения о воздействии на один подводный кабель во время бури в 1989 году, эксперты пришли к выводу, что воздействие в случае события масштаба, идентичного «кэррингтонскому», не приведёт к серьёзным последствиям, поскольку вызовет скачок напряжения не более 800 В. С учётом того, что подводные кабели вроде тех, что использует Google, обычно переносят всплески до 6000 В, опасаться исчезновения интернета на планете не стоит. Более подробные результаты исследования компания планирует опубликовать в 2023 году.

Как сообщается в блоге Uptime Institute, вспышки на Солнце или корональные выбросы способны вызвать геомагнитные бури, достаточные для нанесения ущерба электросетям и электронике. Но защита необходима не только от природных явлений — современные технологии позволяют сгенерировать опасный для ЦОД электромагнитный импульс (ЭМИ) с помощью устройства размером с чемодан, что открывает широкое поле для шантажа и преступлений.

Известно, что вызываемые солнечными вспышками импульсы класса G3 происходят относительно часто и могут вызвать повреждения как электросетей, так и электроники. По данным Uptime Institute, особенно для них уязвимы высоковольтные линии и иные подобные объекты — такие импульсы особенно «эффективно» влияют на проводники протяжённостью в километры. Но если шторм уровня G3 грозит неполадками в инфраструктуре, то G5 способен буквально уничтожать высоковольтные трансформаторы, не говоря о тонкой электронике.

Источник изображения: Selvan B/unsplash.com

К счастью, солнечные бури класса G5 случаются примерно раз в 25 лет, да и естественная защита Земли способна уберечь от многих последствий геомагнитных штормов, хотя и она не всегда помогает. Последний крупный инцидент случился в марте 1989 года, когда солнечная буря вывела из строя энергосеть компании Hydro-Québec на 9 часов. Впрочем, для создания проблем операторам ЦОД такой мощности импульсов и не понадобится. Даже менее интенсивные геомагнитные бури негативно влияют на энергосети и способны вывести из строя оборудование для управления энергоснабжением.

Источник: Uptime Institute

Хотя ИБП призваны бороться с такими проблемами, иногда импульс способен преодолеть защиту. А поскольку сейчас нет возможности делать точные прогнозы возникновения таких импульсов, Uptime Institute рекомендует отключать магистральное энергоснабжение во время геомагнитных бурь, переключаясь на резервные источники питания. Но запаса их энергии может не хватить на временную изоляцию ЦОД от энергосети на всё время вспышки, так что дополнительно рекомендуется распределять нагрузки между разными регионами.

Источник изображения: NASA

Практически никто из опрошенных Uptime операторов ЦОД не применял специальных мер защиты от ЭМИ. Впрочем, все природные явления бледнеют перед возможными рукотворными импульсами, которые можно сгенерировать вблизи ЦОД. Они способны повредить не только энергосети, но и саму электронику. Проводившиеся США испытания показали, что взрыв в атмосфере ядерной боеголовки создаёт достаточно мощный для повреждения энергосетей и электроники импульс, но вероятность такого события крайне мала.

Но электромагнитным оружием располагают не только игроки государственного уровня — технология проста и доступна террористам или вымогателям для последующего шантажа. Хотя свидетельств такого рода атак на ЦОД пока нет, Uptime Institute рекомендует создать вокруг зданий зону отчуждения. Она не защитит от атаки специализированным оружием, но позволит избежать нападения злоумышленников-дилетантов с маломощным оборудованием.

Для особо важных объектов рекомендуется применять варианты клетки Фарадея (в том числе для хранения запчастей), защищённые серверные стойки и датчики ЭМИ, инициирующие физическую защиту важных зон. Но всё это довольно дорогие решения, так что предлагается как минимум увеличить запасы топлива для резервных генераторов и усилить контроль доступа как к самим зданиями, так и к помещениям внутри них.