Как работают дата-центры?
Объект центра обработки данных, который позволяет организации собирать свои ресурсы и инфраструктуру для обработки, хранения и связи данных, включает в себя следующее:
- системы для хранения, совместного использования, доступа и обработки данных в организации;
- физическая инфраструктура для поддержки обработки данных и передачи данных; и
- коммунальные услуги, такие как охлаждение, электричество, сетевой безопасный доступ и источники бесперебойного питания ( ИБП ).
Сбор всех этих ресурсов в центре обработки данных позволяет организации делать следующее:
- защищать собственные системы и данные;
- централизовать сотрудников ИТ и обработки данных, подрядчиков и поставщиков;
- применять меры информационной безопасности к закрытым системам и данным; и
- реализовать эффект масштаба за счет консолидации чувствительных систем в одном месте.
Почему центры обработки данных важны?
Центры обработки данных поддерживают практически все вычисления, хранение данных, а также сетевые и бизнес-приложения для предприятия. В той мере, в какой бизнес современного предприятия выполняется на компьютерах, центр обработки данных является бизнесом.
- ИТ-персонал и персонал по обработке данных;
- вычислительная и сетевая инфраструктура; и
- безопасность вычислительного комплекса.
Каковы основные компоненты центров обработки данных?
Элементы центра обработки данных обычно делятся на следующие основные категории:
- Средство. Это включает в себя физическое расположение с контролем доступа и достаточное количество квадратных метров для размещения инфраструктуры и оборудования центра обработки данных.
- Хранение корпоративных данных . Современный центр обработки данных размещает системы данных организации в хорошо защищенной физической инфраструктуре и инфраструктуре хранения вместе с серверами, подсистемами хранения, сетевыми коммутаторами, маршрутизаторами , брандмауэрами, кабелями и физическими стойками.
- Вспомогательная инфраструктура. Это оборудование обеспечивает максимально возможную устойчивость в отношении времени безотказной работы. Компоненты инфраструктуры поддержки включают следующее:
- подсистемы распределения электроэнергии и вспомогательные энергосистемы;
- электрическая коммутация;
- ИБП;
- резервные генераторы;
- системы вентиляции и охлаждения центров обработки данных, такие как конфигурации внутрирядного охлаждения и кондиционеры воздуха в компьютерных залах ; и
- адекватное обеспечение для сетевого оператора или телекоммуникационного подключения.
- Оперативный персонал. Эти сотрудники обязаны круглосуточно обслуживать и контролировать ИТ-оборудование и инфраструктуру.
Какие бывают типы центров обработки данных?
В зависимости от владельца и конкретных требований бизнеса размер, форма, расположение и мощность центра обработки данных могут различаться.
Общие типы центров обработки данных включают следующее:
- Корпоративные центры обработки данных. Эти проприетарные центры обработки данных создаются и принадлежат организациям для своих внутренних конечных пользователей. Они поддерживают ИТ-операции и критически важные приложения одной организации и могут располагаться как на месте, так и за его пределами.
- Центры обработки данных с управляемыми услугами. Эти центры обработки данных, управляемые третьими сторонами, обеспечивают все аспекты хранения данных и вычислительных услуг. Компании арендуют, а не покупают инфраструктуру и услуги.
- Облачные дата-центры. Эти удаленные распределенные центры обработки данных управляются сторонними или общедоступными облачными провайдерами, такими как Amazon Web Services , Microsoft Azure или Google Cloud . Основанная на модели «инфраструктура как услуга», арендованная инфраструктура позволяет клиентам выделить виртуальный центр обработки данных за считанные минуты.
- Колокейшн дата-центры. Эти арендные площади внутри колокейшн-центров принадлежат третьим лицам . Арендная организация предоставляет оборудование, а центр обработки данных предоставляет и управляет инфраструктурой, включая физическое пространство, пропускную способность, системы охлаждения и безопасности. Колокейшн привлекает организации, которые хотят избежать больших капитальных затрат, связанных со строительством и обслуживанием собственных центров обработки данных.
- Пограничные центры обработки данных. Это небольшие объекты, которые решают проблему задержки, находясь географически ближе к краю сети и источникам данных.
- Гипермасштабные центры обработки данных. Подобно крупным поставщикам, таким как Amazon, Meta и Google, эти гипермасштабные вычислительные инфраструктуры максимально увеличивают плотность оборудования, сводя к минимуму затраты на охлаждение и административные расходы.
Какова инфраструктура дата-центра?
Малые предприятия могут успешно работать с несколькими серверами и массивами хранения, объединенными в сеть в шкафу или небольшой комнате, в то время как крупные вычислительные организации могут заполнить огромные складские площади оборудованием и инфраструктурой центра обработки данных. В других случаях центры обработки данных могут быть собраны в мобильные установки, такие как транспортные контейнеры, также известные как центры обработки данных в коробке , которые можно перемещать и развертывать по мере необходимости.
Однако центры обработки данных могут быть определены различными уровнями надежности или отказоустойчивости, иногда называемыми уровнями центров обработки данных . В 2005 г. Американский национальный институт стандартов и Ассоциация телекоммуникационной отрасли опубликовали стандарт ANSI/TIA-942 , «Стандарт телекоммуникационной инфраструктуры для центров обработки данных», который определяет четыре уровня проектирования и руководства по внедрению центров обработки данных.
Уровни можно различать по доступным ресурсам, мощностям центра обработки данных или гарантиям безотказной работы. Uptime Institute определяет уровни центров обработки данных следующим образом:
- Уровень I. Это самый простой тип центров обработки данных, и они включают в себя ИБП. Центры обработки данных уровня I не предоставляют резервные системы, но должны гарантировать не менее 99,671% времени безотказной работы.
- Уровень II. Эти центры обработки данных обеспечивают резервирование системы, питания и охлаждения и гарантируют не менее 99,741% времени безотказной работы.
- Уровень III. Эти центры обработки данных обеспечивают частичную отказоустойчивость , защиту от сбоев в течение 72 часов, полное резервирование и гарантию безотказной работы на уровне 99,982%.
- Уровень IV. Эти центры обработки данных гарантируют 99,995% времени безотказной работы, или не более 26,3 минут простоя в год, а также полную отказоустойчивость, системное резервирование и 96-часовую защиту от сбоев.
Как управляются центры обработки данных?
Управление центром обработки данных включает в себя следующее:
- Управление объектами. Управление физическим центром обработки данных может включать в себя обязанности, связанные с недвижимостью объекта, коммунальными услугами, контролем доступа и персоналом.
- Инвентаризация центра обработки данных или управление активами. Услуги центра обработки данных включают аппаратные активы, а также лицензирование программного обеспечения и управление выпусками.
- Управление инфраструктурой ЦОД. DCIM находится на пересечении ИТ и управления объектами и обычно осуществляется путем мониторинга производительности центра обработки данных для оптимизации использования энергии, оборудования и площади.
- Техническая поддержка. Центр обработки данных предоставляет организации технические услуги, и поэтому он также должен оказывать техническую поддержку конечным пользователям предприятия.
- Операции. Управление центром обработки данных включает повседневные процессы и услуги, предоставляемые центром обработки данных.
- Управление инфраструктурой и мониторинг . В современных центрах обработки данных используются инструменты мониторинга, которые позволяют удаленным администраторам ИТ-центров обработки данных контролировать объект и оборудование, измерять производительность, обнаруживать сбои и выполнять корректирующие действия, даже не входя в помещение центра обработки данных.
- Энергопотребление и эффективность . Простому центру обработки данных может потребоваться меньше энергии, но корпоративным центрам обработки данных может потребоваться более 100 мегаватт. Сегодня все большую популярность приобретает зеленый дата-центр , спроектированный с минимальным воздействием на окружающую среду за счет использования строительных материалов с низким уровнем выбросов, каталитических нейтрализаторов и технологий альтернативной энергетики.
- Охрана и безопасность центра обработки данных . При проектировании центра обработки данных также должны быть реализованы надежные методы обеспечения безопасности и защиты, в том числе планировка дверных проемов и коридоров доступа для обеспечения перемещения крупного ИТ-оборудования и доступа сотрудников. Тушение пожара является еще одной ключевой областью безопасности, а широкое использование высокоэнергетического электрического и электронного оборудования исключает использование обычных спринклеров.
Что такое консолидация центра обработки данных?
Современные предприятия могут использовать два или более центра обработки данных в нескольких местах для большей устойчивости и лучшей производительности приложений, что снижает задержку за счет размещения рабочих нагрузок ближе к пользователям.
И наоборот, компания с несколькими центрами обработки данных может решить консолидировать центры обработки данных , уменьшив количество местоположений, чтобы минимизировать затраты на ИТ-операции. Консолидация обычно происходит во время слияний и поглощений, когда основному бизнесу не нужны центры обработки данных, принадлежащие подчиненному бизнесу.
Центр обработки данных, облако или ферма серверов: в чем разница?
То, как и где хранятся данные, играет решающую роль в общем успехе бизнеса. Со временем предприятия перешли от простых ферм серверов на местах и крупных корпоративных центров обработки данных к облачным инфраструктурам.
Ключевые различия между корпоративными центрами обработки данных, поставщиками облачных услуг и фермами серверов включают следующее:
- Корпоративные центры обработки данных предназначены для критически важных предприятий и строятся с учетом доступности и масштабируемости. Они предлагают все необходимое для бесперебойной работы бизнеса, включая физическое компьютерное оборудование и устройства хранения, а также аварийное восстановление и резервное копирование.
- Поставщики облачных услуг позволяют пользователям приобретать доступ к ресурсам поставщика облачных услуг без необходимости создавать или покупать собственную инфраструктуру. Клиенты могут управлять своими виртуализированными или невиртуализированными ресурсами, не имея физического доступа к объектам поставщика облачных услуг.Основное различие между облачным центром обработки данных и типичным корпоративным центром обработки данных заключается в масштабе. Поскольку облачные центры обработки данных обслуживают множество различных организаций, они могут быть огромными.
- Фермы серверов — это базовые центры обработки данных. Многие взаимосвязанные серверы находятся внутри одного и того же объекта, чтобы обеспечить централизованное управление и легкий доступ. Даже с ростом популярности облачных вычислений многие предприятия по-прежнему предпочитают фермы серверов по причинам, включающим экономию средств, безопасность и оптимизацию производительности. Фактически, облачные провайдеры также используют фермы серверов внутри своих центров обработки данных.
Дальнейшее стирание границ между этими платформами связано с ростом гибридного облака. Поскольку предприятия все больше полагаются на поставщиков общедоступных облаков, они должны обеспечивать связь между своими собственными центрами обработки данных и их поставщиками облаков.
Эволюция центров обработки данных
Происхождение первых центров обработки данных можно проследить до 1940-х годов и существования первых компьютерных систем, таких как электронный числовой интегратор и компьютер или ENIAC. Эти ранние машины, которые использовались военными, были сложными в обслуживании и эксплуатации. Требовались специализированные компьютерные залы со стойками, кабельными лотками, механизмами охлаждения и ограничениями доступа для размещения всего оборудования и реализации надлежащих мер безопасности.
Однако только в 1990-х годах, когда ИТ-операции начали расширяться и стало доступно недорогое сетевое оборудование, термин « центр обработки данных» впервые стал использоваться. Стало возможным хранить все необходимые компании серверы в помещении внутри компании. Эти специализированные компьютерные залы были названы центрами обработки данных внутри организаций, и этот термин получил распространение.
Примерно во время пузыря доткомов в конце 1990-х годов потребность в скорости Интернета и постоянном присутствии в Интернете для компаний требовала больших помещений для размещения большого количества необходимого сетевого оборудования. Именно в этот момент дата-центры стали популярными и стали напоминать описанные выше.
