دیتاسنتر چیست؟

[ArMan]

دیتاسنتر چیست؟

دیتاسنتر محلی است که به‌طور اختصاصی برای نگهداری و حفاظت متمرکز از سخت‌افزارهای رایانه‌ای، تجهیزات ذخیره‌سازی و دستگاه‌های ارتباطات شبکه‌ای ساخته‌شده است.
برخی از دیتاسنترها تعداد وسیعی از سرورها را به اینترنت عمومی متصل می‌کنند درحالی‌که سایر دیتاسنترها با اینترانت‌ها یا سایر اهداف کسب‌وکارهای خصوصی همکاری می‌کنند.
در ادامه با هزارسو همراه باشید.

تا قبل از دهه ۹۰ استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان پذیر نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت
. محیط خط فرمانی(Command Line) و ساختار غیر گرافیکی اینترنت سبب شده بود که کاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند.

در اوایل دهه ۹۰، پس از به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت (سال ۱۹۹۳ ) و پروتکل HTTP که به سادگی امکان به اشتراک گذاشتن مستندات
در اینترنت را در اختیار کاربران قرار می داد،
روز به روز بر تعداد کاربران اینترنت افزوده شد. از سوی دیگر با اضافه شدن کاربران اینترنت،
حجم مستندات نیز روز به روز افزایش یافت. مسلماً خطوط سابق اینترنتی و سرورهای موجود،
توانایی جوابگویی به خیل عظیم کاربران را نداشتند.

همچنین با زیاد شدن کاربران و بالا رفتن حجم مستندات، و نیز سادگی انتشار اطلاعات در اینترنت، مفاهیم تجاری نیز وارد عرصه اینترنت
شدند. شرکت های تجاری نیاز به سرورهایی
داشتند که این امکان را به آنها بدهد که به سادگی
و با سرعت بتوانند اطلاعات خود را در اختیار مشتریان و کاربران خود قرار دهند.


بالطبع این امکان وجود نداشت که هر شرکت یا سازمانی که قصد راه اندازی سایت های اینترنتی را دارد، خود راساً اقدام به راه اندازی سرور خود
کند، چرا که با وجود کاربران زیاد این سایت ها و
حجم بالای ترافیک، نیاز به اتصال هایی با سرعت های بسیار بالا وجود داشت که مسلما حتی در
صورتی که این امکان از لحاظ عملی وجود داشته باشد، هزینه بالایی را می طلبید.

راه حلی که برای این مشکل به نظر رسید، راه اندازی مراکز خاصی تحت عنوان Data Center یا
مراکز داده ای بود. Data Center ها با در اختیار
داشتن اتصالات پرسرعته ای به اینترنت، و
همچنین در اختیار داشتن سرورهای قوی و
متعدد، امکان راه اندازی سرورهای وب را برای
عموم مردم ممکن ساختند.


شرکت های تجاری و مردم می توانستند با اجاره
کردن فضای محدودی در این سرورها، سایت های
وب خود را معرض دید عموم قرار دهند. برخی
شرکت های بزرگ نیز با توجه به نیاز خود،
اقدام
به اجاره کردن یک سرور در مرکز داده ای می
کردند و آن را از راه دور با ابزارهای خاص کنترل
می کردند.

اکنون با توجه به رشد سریع اینترنت، روز به روزبه
تعداد Data Center ها اضافه می شود به طوری که در حال حاضر در اکثر کشورهای پیشرفته این
مراکز وجود دارند. تمرکز این مراکز بخصوص در
کشور امریکا بسیار زیاد است. دلیل آن ارزان بودن
نرخ اتصال به اینترنت و همچنین در دسترس بودن سرعت های بالا می باشد.

برخی از این Data Center از طریق خطوط
مختلف فیبرنوری، پهنای باندی بیش از ۴Gbps را
در اختیار دارند و تعداد سرورهای این Data
Center معمولا بیش از ۱۰۰۰ است که بر اساس
مشخصات به متقاضیان اجاره داده می شود.
​

 

[ArMan]

پارامترهای زیادی در قیمت اجاره ماهانه یک سرور تاثیرگذار است که می توان به سرعت CPU، مقدار
حافظه RAM و اندازه Hard Disk ، حداکثر
ترافیکی که ماهانه در اختیار هر سرور قرار می
گیرد، سیستم عامل سرور و همچنین سابقه مرکز
داده ای بستگی دارد.

چه تعداد مرکز داده (دیتاسنتر) در جهان وجود دارد؟

ساختارهای صنعی مانند اتحادیه بین‌المللی داده
(IDC) تخمین زده است که میلیون‌ها مرکز داده در
سراسر جهان وجود دارد که تنها نزدیک به سه میلیون عدد از آن‌ها در ایالات‌متحده آمریکا وجود
دارند. البته چنین تخمین‌هایی شامل بسیاری از
سایت‌های کوچک نیز می‌شود که ممکن است در
ساختمان‌های اختصاصی دیتاسنتر قرار نداشته
باشند.

دیتاسنترها چه وسعتی دارند؟

تفکر اغلب مردم در ارتباط با مراکز داده
ساختمان‌های بزرگ به شکل انبار است. بزرگ‌ترین
مراکز داده در دنیا دارای وسعتی بیش از
یک‌میلیون فوت مربع ( معادل 930 هزار مترمربع) است. بسیاری از مراکز داده معمولی وسعتی بین
1000 تا 50000 فوت مربع دارند.


انواع دیتاسنتر

دیتاسنتر بر اساس هدف تأسیس دسته‌بندی
می‌شوند. سه نوع اصلی دیتاسنتر (مرکز داده)
عبارت است از :

اختصاصی
ترتیبی (کرایه‌ای)
ابر عمومی

دیتاسنتر (مرکز داده) اختصاصی

مراکز اختصاصی توسط سازمان‌ها برای اهداف و
کاربردهای خصوصی خودشان نگهداری و راه‌اندازی می‌شوند. بسیاری از آن‌ها به شرکت‌های
خصوصی تعلق دارند که کسب‌وکارهای مبتنی بر
وب‌سرویس‌ها را اجرا می‌کنند و همچنین به
ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی (ISP) نیز تعلق
دارند. سایر مراکز توسط مؤسسات تحقیقاتی و
دانشگاهی استفاده می‌شوند. شرکت‌های بزرگ
چندملیتی مانند Google و Facebook گروهی از
مراکز داده را که در سراسر جهان پراکنده‌شده‌اند
نگهداری می‌کنند اما بخش اعظمی از کسب‌وکار آن‌ها تنها با یک مرکز داده اختصاصی انجام می‌شود. کسب‌وکارهای کوچک‌تر اغلب تجهیزات شبکه‌ای مرکزی خود را در یک یا چندین اتاق سرور
نگهداری می‌کنند که ممکن است به‌صورت
غیررسمی دیتاسنتر نامیده شوند بااینکه اتاق‌هایی هستند که در درون ساختمان‌های چندمنظوره قرارگرفته‌اند.

کرایه‌ای (گاهی اوقات colo نیز نامیده می‌شود)

مراکز کرایه‌ای اجازه می‌دهند که چندین مشتری (که گاهی اوقات مستأجران نیز نامیده می‌شوند) فضاهای طبقاتی را اجاره می‌کنند و سخت‌افزارهای خود را قرار می‌دهند. هزاران ارائه‌دهنده خدمات کرایه‌ای در ایالات‌متحده آمریکا مشغول به فعالیت هستند. این ارائه‌دهندگان خدمات و امکاناتی چون برق، سرمایش و زیرساخت ارتباطات اینترنتی را به همراه مدیریت فروش و سایر خدمات پشتیبانی به مشتریان کرایه‌ای خود ارائه می‌دهند.

مراکز عمومی

مراکز عمومی به مشتریان خود این امکان را می‌دهند تا منابع سخت‌افزاری فیزیکی و مجازی خود را که ممکن است در میان چندین نقطه پخش‌شده باشد به اشتراک بگذارند. این مراکز به‌طور سنتی خدمات میزبانی وبرا ارائه می‌دهند و در حال حاضر به‌صورت فزاینده ذخیره‌سازی ابری و سایر خدمات رایانش ابری را پشتیبانی می‌کنند.

دو گروه صنعتی به‌صورت مجزا استانداردهایی را برای دسته‌بندی انواع مختلف مراکز داده مطابق با گروه‌هایی باقابلیت‌های عملیاتی آن‌ها تعریف کرده‌اند. سازمانی به نام موسسه آپ تایم این چهار گروه را به این صورت تعریف کرده است :

گروه 1 : حداکثر زمان خرابی (ازکارافتادگی) 28.8 ساعت در سال بدون وجود سامانه‌های الکتریکی و تهویه/ خنک‌سازی اضافی.
گروه 2 : حداکثر زمان ازکارافتادگی 22 ساعت در سال به همراه برق و خنک‌سازی اضافی جزئی
گروه 3 : حداکثر زمان ازکارافتادگی 1.6 ساعت در سال باتحمل خطای بیشتر
گروه 4 : حداکثر زمان ازکارافتادگی 26.3 دقیقه در سال با تمامی خدمات اضافی

انجمن صنعت ارتباطات مخابراتی(TIA) استاندارد مشابهی را بانام ANSI/TIA-942 با چهار گروه توسعه داده است که مراکز مربوط به کسب‌وکارهای کوچک تا بزرگ‌ترین شرکت‌ها را دربرمی گیرد.​

 

[ArMan]

طراحی فضای دیتاسنتر

ساخت یک دیتاسنتر جدید مدت‌زمانی طولانی (اغلب چندین سال) به طول می‌انجامد که بیشتر مربوط به مرحله طراحی پیاده‌سازی است. در ابتدا طراحان می‌بایست موقعیت مکانی مناسبی را انتخاب نمایند. آن‌ها همچنین بایستی نیازمندی‌های فضا و پهنای باند شبکه را نیز در نظر بگیرند و تخمین بزنند. اغلب فضای کف در دیتاسنتر کم است. حتی در مراکز بزرگ نیز توانایی مقیاس بندی و جاده‌ی سخت‌افزارها در یک ناحیه مزیت کلیدی در کسب‌وکار محسوب می‌شود ( به‌عنوان‌مثال کسب‌وکار کرایه‌ای می‌تواند خدمات بسیاری را به یک مشتری بزرگ باقیمت کمتری بفروشد). میزان فضای مورداستفاده توسط سرورها به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌یابد و نواحی کاری به پلان‌های کف متمرکز می‌شوند. درنهایت سازمان نیازمند طراحی مرکز جدید به همراه فضای ذخیره‌سازی (پشتیبان) برای پیش‌بینی توسعه در آینده است.

تجهیزات دیتاسنتر مانند سرورهای تیغه‌ای در داخل محفظه‌هایی به نام رک نصب می‌شوند. سال‌های زیادی است که رک‌های با عرض 19 اینچی (482.6 میلی‌متر) استانداردسازی شده است تا سخت‌افزارهای با ارتفاع‌های ثابت به‌خصوص با ارتفاع‌های 1.752 اینچی (44.5 میلی‌متر که اغلب با حرف U خلاصه‌شده است) را جای می‌دهد. رک‌هایی با ارتفاع 42 یونیتی (42 U) ( حدود 73.5 اینچی) تبدیل به استانداری بالفعل شده است. هرچند امروزه رک‌های بزرگ‌تر مانند رک‌های با عرض 21 اینچی و ارتفاع 48 یونیتی نیز در مراکز داده یافت می‌شوند تا بتوان دستگاه‌های بیشتری را در یک فضای موجود قرارداد.

کاربری برق در دیتاسنتر

نیازمندی‌های برقی دیتاسنتر به‌شدت به‌اندازه وسعت آن‌ها وابسته است. طراحی‌های این مراکز به‌طورمعمول نیازمندی‌های برقی را برحسب وات بر فوت مربع (W/sf) یا وات بر رک تخصیص می‌دهند. ازآنجاکه یک مرکز داده تعداد بسیار زیادی از سرورها را به کار می‌گیرد، مصرف کل برق آن بسیار عظیم است ( حتی به‌اندازه شهرهای کوچک) که به‌طور معمولی هر رک بین 3 تا 5 کیلووات توان نیاز دارد. بخش قابل‌توجهی از کل توان موردنیاز برای سامانه‌های خنک‌سازی و تهویه مصرف می‌شود تا از افرایش حرارت میان سخت‌افزارهای قرارگرفته در رک‌ها جلوگیری می‌شود.

مدیریت دیتاسنتر

شرکت‌های تجاری و دیتاسنتر را به‌صورت بخش به بخش راه‌اندازی می‌کنند چراکه آن‌ها نیازمند سامانه‌های با دسترسی بالا و خدماتی چون پشتیبانی تجارت الکترونیک هستند. بالاترین گروه ( گروه 4 که توسط موسسه آپتایم تعریف‌شده است) مراکز جهانی به معنای واقعی کلمه تنها چند دقیقه در سال دارای مدت‌زمان ازکارافتادگی هستند که به معنای در دسترسی بودن 99.99 درصد ( یا همان چهارتا 9 ) است درحالی‌که پایین‌ترین رده در این طبقه‌بندی یعنی گروه 1 که توسط کسب‌وکارهای کوچک استفاده می‌شود، نیازمند در دسترس بودن بیش از 99 درصد ( دو تا 9) هستند. سامانه‌های پشتیبان باتری ( مانند UPS ) و ژنراتور از اجزای اصلی در چنین محیط‌هایی هستند چراکه آن‌ها سخت‌افزارهایی قابل جابجایی هستند و از لینک‌های شبکه‌ای اضافی در برخی موارد استفاده می‌کنند. مدیریت حجم بسیار زیاد ترافیک داده تولیدی در یک مرکز داده تبدیل به چالشی فزاینده شده است که روزبه‌روز در حال افزایش و رشد است. رشد یک‌باره ترافیک درخواستی می‌تواند به‌سرعت سبب ایجاد اضافه‌بارهایی در بخش شبکه داخلی شود.

ملاحظات امنیت شبکه نیز اهمیت بسیار زیادی در مرکز داده دارد چراکه تمرکز بسیار زیاد این حجم بالا از اطلاعات کسب‌وکاری و قراردادها، هدف جذابی برای سارقان اطلاعات و هکرها محسوب می‌شود. در اغلب موارد تعداد بسیار کمی از مردم نیازمند کار با یک مرکز داده با طراحی مناسب هستند اما برخی از آنان افرادی را در مراکز قرار داده‌اند تا به‌خصوص درزمینهی حفاظت از ساختمان و کنترل ورود و خروج‌ها نظارت داشته باشند.​