Lepääkö valtionhallinto kellarista löytyvien palvelimien vai Amazonin päällä? Vili Lehdonvirta tarkastelee kehitystä ajan ja pilvien yli

Tietotekniikan laitoksen professori Vili Lehdonvirta on saanut Euroopan tutkimusneuvoston Advanced Grant -rahoituksen. Sen suuruus on 2,5 miljoonaa euroa, ja hanke kestää viisi vuotta. Tutkimuksessaan Lehdonvirta kehittää menetelmiä, joiden avulla voidaan piirtää kartalle pilvi-imperiumien laajuus ja sijainti.

”Joissain maissa, kuten Iso-Britanniassa, tietojenkäsittely on hyvin keskittynyttä hyperskaalan datakeskuksiin, jolloin suuria osia valtionhallinnosta pyörii Amazonin päällä. Toisaalta taas esimerkiksi Saksassa toimitaan pitkälti paikallisilla, kärjistettynä ministeriön kellarista löytyvillä palvelimilla.”

Lehdonvirta tarkastelee hankkeessa pidemmän ajan kehitystä. Hiljaisessa vallankumouksessa digitaalisten palveluiden tuotanto on siirtynyt yritysten omista pienistä palvelukeskuksista hyperskaalan pilvi-infrastruktuureihin. Lehdonvirtaa kiinnostaa selvittää, levittäytyykö esimerkiksi Kiina datakeskuksia perustamalla kohti Eurooppaa, vai pysyykö se Aasiassa ja Lähi-Idässä.

”Kiinnostavaa on myös, onko tietokonelaskenta karkaamassa Suomesta Keski-Eurooppaan, vai ajaako ilmastonmuutos sitäkin kohti pohjoista kuin muuttolintuja.” 

Olennainen osa hanketta on myös tarkastella, miten valtiot yrittävät politiikkatoimillaan vaikuttaa tietojenkäsittelyn maantieteeseen. Esimerkiksi valtiot voivat yrittää saada datakeskuksia sijoittumaan oman toimivaltansa piiriin tai toisaalta pitämään laskentaa hajautettuna.

”Nämä kansalliset, esimerkiksi suvereniteettiin eli digitaaliseen itsemääräämisoikeuteen tähtäävät toimet ovat vuorovaikutuksessa teknologiayritysten liiketoimintastrategioiden kanssa. Ja nämä yhdessä määrittävät tietojenkäsittelyn maantieteen.”

Pilvilaskennan todellinen luonne

Pilvi-infrastuktuurien lähtölaukaus tapahtui 2000-luvun alussa. Amazon halusi tuolloin laajentaa digitaalisia palvelujaan ja käyttää siihen aiempaa tehokkaampia tuotantolaitteita. Mittakaavaa kasvatettiin lisäämällä muiden yritysten digipalveluja saman infrastruktuurin päälle.

Alun perin ohjelmistoarkkitehtuurisuunnittelijat piirsivät diagrammeja järjestelmän arkkitehtuurista ja käyttivät pilveä symbolina. Pilvellä kuvattiin organisaation ulkopuolista verkkoa. Mutta nykyisin pilvilaskenta on Lehdonvirran mukaan harhaanjohtaja termi.

”Pilvilaskenta kuulostaa siltä, kuin se olisi kevyttä, joustavaa ja hajautettuna jonnekin stratosfääriin. Todellisuudessa pilvilaskentaa kuitenkin tuotetaan hyperskaalan datakeskuksissa, jotka käyttävät kymmeniä megawatteja sähköä ja miljoonia litroja vettä jäähdytykseen vuodessa.” 

Toisaalta Kansainvälisen energiajärjestön IEA:n tuoreimmassa raportissa tarkasteltiin internetin energiakulutusta ja hillijalanjälkeä. Vaikka viimeisen 10 vuoden aikana internetin käyttäjämäärä on kaksinkertaistunut ja datamäärä jopa 20-kertaistunut, niin datakeskusten yhteenlaskettu energiankulutus ja hiilijalanjälki on kasvanut vain hyvin maltillisesti.

”IEA:n arvion mukaan tämä johtuu keskeisesti siitä, että on siirrytty pienistä paikallisista palvelinkeskuksista kohti yhä suurempia hyperskaalan laitoksia, joiden energiatehokkuus on suurempi. Hukkalämpöä voidaan myös hyödyntää paremmin esimerkiksi kaukolämpöverkossa.”

Tietosuojaa ja suvereniteettia – onko niitä?

Yksi syy keskittämiseen on kyberturvallisuus: esimerkiksi Euroopan pankkiunionin raportin mukaan pankit ovat siirtyneet pilvi-infrastruktuuriin juuri paremman kyberturvan perässä. Toisaalta tietosuoja ei ole välttämättä parantunut.

”Esimerkiksi Saksassa tietosuojavaltuutettu totesi, että Microsoft 365- pilvipalvelu ei ole EU:n yleisen tietosuoja-asetuksen mukainen, koska yhdysvaltalaisviranomaisilla on periaatteessa tietyissä tilanteissa pääsy sen tietoihin.”

Varsinkin Euroopassa on oltu huolissaan digitaalisesta omavaraisuudesta, datan sijainnista ja siitä, kenellä on dataan pääsy. Palveluntarjoajat ovatkin alkaneet tarjota valtioille “suvereniteettipalveluita”, joissa datakeskusten sijainnin, tiedon salaamisen ja yritysjärjestelyjen keinoin pyritään varmistamaan, että  data on kyseisen maan lakien ja säädösten alainen.

”Mutta jos suvereniteettia pitää ostaa palveluna, niin onko se sitten suvereniteettia? Entä jos lisäpalvelun tarjoaminen lakkaa? Onko data silloin esimerkiksi tiedustelupalvelujen saatavilla?”

Aikahyppy joulukuuhun 2021

Hyperskaalan infrastruktuuri voi syystä tai toisesta pettää, vaikka sitä tapahtuu pieniä palvelukeskuksia harvemmin. Tällöin todella suuri määrä palveluita saattaa kyykähtää kerralla. 

”7. joulukuuta 2021 kello 10.30 aamulla moni digitaalinen palvelu lakkasi toimimasta Yhdysvalloissa. Esimerkiksi mobiilipankkisovellukset lakkasivat toimimasta, robotit eivät liikkuneet Amazonin suurissa varastoissa, turvakamerat pimenivät, eikä edes Tinder toiminut. Tämä johtui siitä, että Amazonin Virginian datakeskuksessa oli lyhyt häiriö. Softabotin piti korjata jotain pilvialustalla, mutta se onnistuikin rikkomaan kaiken.”

Esimerkiksi tämä tapaus nostaa Lehdonvirran mukaan esiin kysymyksen, että voisiko häiriöitä aiheuttaa myös tahallaan, esimerkiksi osana taloussodankäyntiä. 

Lehdonvirta tutkii hankkeissaan myös sitä, mitkä tahot käyttävät valtaa teknologiajättien taustalla. Julkisesti listattujen teknologiajättien suurimmat omistajaryhmät ovat kolme suurta varainhallintayritystä: Vanguard, BlackRock ja State Street Corporation.

”Vaikka nämä omistajat ovat varsin passiivisia, digijättien sisäiset konfliktit ovat myös kasvussa. Digijäteissä on muita yrityksiä useammin superäänioikeutettuja osakkeita, jolloin perustajat ja toimiva johto voivat kontrolloida yritystä, vaikka omistaisivat vain pienen osan. Todellinen vaikutusvalta on hyvin keskittynyt Silicon Valleyn ruhtinaille.”