Акустичните атаки могат да извадят от строя подводните центрове за данни

Подводните центрове за данни все още не са широко разпространени, но вече им намериха слабо място. Изследователи от Университета на Флорида и Университета по електрокомуникации в Япония откриха, че звуковите вълни, изпращани от разстояние до 6 метра, могат да повлияят отрицателно на работата на подводните центрове за данни. По-конкретно това води до намаляване на реакцията на приложенията и на пропускателната способност на RAID системите за съхранение. По време на експериментите са открити неизправности във файловите системи само след 2 минути непрекъснато акустично въздействие. В някои случаи твърдите дискове могат да бъдат безвъзвратно унищожени.

Модулите на подводните центрове за данни използват водата от околната среда за разсейване на топлината, като намаляват оперативните разходи за охлаждане на сървърите и другото оборудване. Microsoft експериментира с тази технология в рамките на своята инициатива Project Natick, компанията Subsea Cloud вече предлага търговски решения, а китайската Highlander възнамерява да превърне тези съоръжения в масова практика.

Изследванията показват, че подводните центрове за данни могат да бъдат уязвими от атаки със звукови вълни. От разстояние до 6 метра акустичните взривове могат да засегнат хард дисковете (HDD) в RAID масивите. Изследователите са моделирали атаките както върху системи, работещи само с HDD, така и върху хибридни платформи с флаш дискове (SSD) и HDD. Установено е, че въздействието на звуковите вълни, които достигат резонанс, предизвиква вибрации в главите за четене и запис и в дисковите плочи, което оказва отрицателно въздействие върху производителността на диска. Разрушителният ефект на тези вибрации се увеличава с увеличаване интензивността на звука.

За тестовете сървър Supermicro, оборудван с RAID 5 масив за съхранение, бе поставен в метален корпус в два варианта: закрит лабораторен резервоар за вода и открит воден полигон, в случая в езерото в кампуса на Университета на Флорида. Звукът се възпроизвежда от подводен високоговорител.

Изследователите установиха, че пропускателната способност на масивите RAID 5 намалява, когато са изложени на звукови вълни с различни честоти, като 2, 3,7, 5,1-5,3 и 8,9 kHz. Това вероятно се дължи на факта, че компонентите в твърдите дискове и сървъра имат различни резонансни честоти. Смущения в работата на файловата система бяха регистрирани още след 2,4 минути непрекъснато акустично въздействие. Това доведе до увеличаване на закъснението на достъпа до базата данни с 92,7% и съответно до намаляване на надеждността на системата. И още, по този начин някои твърди дискове могат да бъдат необратимо унищожени.

Такива атаки могат да се извършват от модули, прикрепени към лодки или подводници. Освен това подводните центрове за данни са уязвими не само от целенасочени атаки, но и от случайното въздействие на звуковите вълни, които са в изобилие в океана. За да намалят заплахата, изследователите са проучили няколко метода. Един от тях е да се използват звукопоглъщащи материали за отслабване на вибрациите, причинени от звука. Но страничният ефект от това е повишаване на температурата на сървъра при изпълнение на работните натоварвания. Освен това атакуващият би могъл да преодолее тази защита, като увеличи силата на звука. Използването на машинно обучение за откриване на нетипично поведение на дисковете и бързото прехвърляне на работните натоварвания към други възли е показало известна ефективност.

Междувременно Subsea Cloud твърди, че е възможно да се разположат свои центрове за данни на дълбочина до 3 км. Вероятно само много решителен нападател би се опитал да стигне дотам.