همه چیز درباره مرکز داده (دیتاسنتر) و انواع آن

مقدمه

در این مقاله می‌خواهیم اهمیت مرکز داده (دیتاسنتر Data Center) را بررسی کنیم. به‌طور کلی مرکز داده، تاسیساتی متشکل از کامپیوترهای درون شبکه، سیستم‌های ذخیره‌سازی و زیرساخت‌های محاسباتی (computing infrastructure) است که سازمان‌ها برای، پردازش، سازماندهی، ذخیره‌سازی و انتشار داده در حجم بالا استفاده می‌کنند. یک کسب و کار معمولا به شدت به اپلیکیشن‌ها، سرویس‌ها و داده‌های موجود در مرکز داده (دیتاسنتر) متکی است، که آن را به یک نقطه کانونی و حیاتی برای عملیات روزمره تبدیل می‌کند.

مرکز داده (دیتاسنتر)

امروزه راه‌اندازی و اداره یک کسب‌وکار بدون دسترسی به اینترنت امکان‌پذیر نیست. در واقع علاوه‌بر استفاده عمومی، بیشتر ارتباطات درون سازمان نیز با استفاده از شبکه و اینترنت انجام می‌گیرد. در این راستا کسب‌وکارها نیاز دارند تا داده‌ها و اطلاعات خود را ذخیره کنند. این ذخیره‌سازی می‌تواند برای ارتباط با مشتریان، حسابداری و کارهای روزمره و یا خیلی موارد دیگر مورد نیاز باشد، که در یک سرور ذخیره می‌شود. سرورها مانند یک کامپیوتر تخصصی هستند. کامپیوتر تخصصی یک دستگاه سخت‌افزاری است که پیچیده‌تر از یک کامپیوتر همه منظوره بوده و به اندازه آن باز نیست. کامپیوتر تخصصی ممکن است قابلیت‌های یک کامپیوتر همه منظوره را داشته باشد اما فقط برای انجام کارهای خاص طراحی شده است.

سرورها به شبکه داخلی (local network) و معمولا اینترنت متصل هستند. در صورتی که سازمان کوچک باشد، ممکن است از سرورهای درون سازمانی برای ذخیره‌سازی داده‌ها استفاده و خودش آن را مدیریت کند؛ سرور درون سازمانی سروری است که در داخل فضای اداری سازمان ذخیره و نگهداری می شود. بنابراین، برای دسترسی به اطلاعات، نیازی به اتصال به اینترنت نبوده و کاربر همیشه بر روی فایل‌های پشتیبان (backup) خود کنترل فیزیکی دارد. با این حال با رشد کسب‌وکار، یا به عبارت دیگر با بالا رفتن حجم داده‌ها، سازمان به سرورها و فضای بیشتری برای ذخیره‌سازی داده‌ها نیاز دارد.

در این حالت یکی از گزینه‌ها ساختن یک اتاق سرور اختصاصی در محل است، اما نگهداری از آن می‌تواند بسیار پیچیده باشد. از آنجایی که سرورها به‌طور مرتب در حال کار هستند، گرمای زیادی تولید می‌کنند پس نیاز به خنک کننده‌های قوی دارند تا بیش از حد گرم نشده و آسیب نبینند. مقدار انرژی مورد نیاز برای خنک کردن سرورها می تواند تقریبا برابر انرژی مورد نیاز برای فعالیت آنها باشد که هزینه بسیار بالایی خواهد داشت. همچنین لازم است این سرورها به طور شبانه‌روزی مدیریت شوند تا اطمینان حاصل شود که داده‌ها در مواردی مانند قطع برق یا حمله سایبری به خطر نمی‌افتند.

اینجاست که بحث مرکز داده (دیتاسنتر) مطرح می‌شود. کسب‌وکارها می‌توانند با هزینه‌ای معقول داده‎های خود را در یک مرکز امن، تحت نظارت 24 ساعته و تحت کنترل دمایی و دارای منبع تغذیه پشتیبان، ذخیره کنند. استفاده از مراکز داده این امکان را می‌دهد که بتوانند زمان کمتری را صرف مدیریت زیرساخت‌های ذخیره‌سازی داده کرده و زمان بیشتری را صرف تمرکز بر عملکردهای حیاتی خود کنند.

مرکز داده (دیتاسنتر) متشکل از سیستم شبکه (شامل تجهیزات شبکه، تجهیزات امنیتی، سیستم مدیریت و پایش شبکه و انواع سرورها)، سیستم‌های نرم‌افزاری (شامل سیستم‌های امنیت اطلاعات و حفظ امنیت نرم‌افزار، سیستم‌های مدیریت سیستم‌های عامل، بانک‌های اطلاعاتی و اپلیکیشن‌ها)، سیستم توزیع قدرت (شامل سیستم‌های توزیع برق، سیستم کابل کشی و مدیریت کابل‌ها، سیستم‌های برق اضطراری)، سیستم ذخیره‌سازی (شامل سیستم ذخیره‌سازی داده‌ها، سیستم پشتیان‌گیری، سیستم بازیابی اطلاعات) سیستم تاسیسات (شامل تهویه مطبوع، اعلام و اطفاء حریق) و سیستم فیزیکی (شامل سیستم‌های کنترل دسترسی فیزیکی، سیستم‌های پایش فیزیکی و محیطی) است.

در سازمان‌ها، گروه بزرگی از سرورهای کامپیوتری تحت شبکه، برای پردازش، ذخیره‌سازی، و توزیع داده استفاده می‌شوند. تقریبا هر نوع داد و ستد بازرگانی نیاز به تبادل الکترونیکی داده (EDI) دارد. امروزه تحویل داده در لحظه اهمیت زیادی پیدا کرده، و مدیریت این حجم درخواست، نیاز به مرکز داده (دیتاسنتر) دارد. در سال‌های اخیر مراکز داده به طور قابل توجهی گسترش و تکامل یافته‌اند. آنها کارآیی و مقیاس کار خود را برای استفاده از فناوری‌هایی مانند مجازی‌سازی، رایانش ابری (cloud computing)، موبایل و اپلیکیشن‌های اینترنت اشیاء (Internet of Things)، افزایش داده‌اند.

مرکز داده (دیتاسنتر) معمولا به عنوان مغز شرکت شناخته شده و تمام فرآیندهای حیاتی یک کسب‌وکار بر روی سرورها اجرا می‌شوند. تمام داده‌های مهم یک شرکت در بسته‌هایی (packets) برای انتقال پردازش، ذخیره و سازماندهی می‌شوند، در جایی که مسیریاب‌ها (routers) بهترین مسیر (path) را برای انتقال داده‌ها تعیین می‌کنند. به خودی خود مرکز داده با انبوهی از تجهیزات طراحی شده و با در نظر گرفتن تحمل‌پذیری بالا یکپارچه‌سازی شده است.

انواع مرکز داده (دیتاسنتر)

دیتاسنترها از نظر اندازه متفاوت هستند، از یک اتاق سرور کوچک گرفته تا گروه‌هایی از ساختمان‌های پراکنده در نقاط مختلف جغرافیایی، (تا انعطاف‌پذیری بیشتری در پشتیبان‌گیری از اطلاعات و محافظت از آن‌ها در برابر بلایای طبیعی و انسانی مانند سیل، طوفان و تهدیدات تروریستی داشته باشند)، اما همه آنها یک نقطه اشتراک دارند: مراکز داده یک دارایی تجاری حیاتی هستند که شرکت‌ها آخرین پیشرفت‌های تکنولوژی را در شبکه‌های مرکز داده، فناوری‌های محاسباتی و ذخیره‌سازی به کار می‌برند؛ در نتیجه می‌توان گفت شرکت‌ها مبلغ قابل توجهی را در این مراکز سرمایه‌گذاری می‌کنند.

مراکز داده مدرن نسبت به گذشته تفاوت بسیار دارد. زیرساخت آن از سرورهای فیزیکی سنتی به شبکه مجازی تغییر کرده است. این شبکه مجازی از برنامه‌های کاربردی و بار کاری (Workload) همه‌ی مجموعه‌ی زیرساخت فیزیکی، در درون محیط چند ابری پشتیبانی می‌کند. مرکز داده (دیتاسنتر) امروزه داده و اتصال داده را میان چندین تاسیسات مرکز داده و لبه (Edge) و ابرهای عمومی و خصوصی ایجاد می‌کند. همچنین مرکز داده باید بتواند میان آنها ارتباط برقرار کند؛ چه در داخل مکان خودش و چه در محیط ابری. درواقع مرکز داده (دیتاسنتر) مدرن تکامل یافته از یک تاسیسات حاوی زیرساخت درون سازمانی (on-premises) به زیرساختی است که سیستم‌های درون محل را به زیرساخت‌های ابری متصل می‌کند؛ که در آن شبکه‌ها، اپلیکیشن‌ها و بارهای کاری (workloads) در چندین ابر خصوصی و عمومی مجازی‌سازی می‌شوند.

مراکز داده سازمانی (Enterprise data centers)

مراکز داده (دیتاسنتر) سازمانی معمولا توسط یک سازمان برای اهداف داخلی خود ساخته و استفاده می‌شوند. این نوع مراکز داده در میان غول‌های فناوری رایج است و تجهیزات محاسباتی مانند سرورها، سیستم‌های شبکه و دستگاه‌های ذخیره‌سازی و همچنین زیرساخت‌های پشتیبانی مانند برق، خنک‌کننده و سیستم‌های نظارت بر محیط را، در خود جای داده است.

مراکز داده کولوکیشن (Colocation data centers)

مراکز داده (دیتاسنتر) کولوکیشن مانند نوعی ملک اجاره‌ای عمل می کنند که در آن فضا و منابع یک مرکز داده (دیتاسنتر) در اختیار افرادی قرار می‌گیرد که مایل به اجاره آن هستند. مرکز داده کولوکیشن، که اغلب به عنوان “colo” نامیده می‌شود، هر مرکز داده بزرگی است که فضای رک را برای سرورها یا سایر تجهیزات شبکه به اشخاص ثالث اجاره می‌دهد.

مرکز داده (دیتاسنتر) با خدمات مدیریت شده (Managed service data centers)

این مراکز مواردی مانند ذخیره سازی داده‌ها، محاسبات و سایر خدمات را فراهم کرده و به طور مستقیم به مشتریان ارائه می‌دهند. (از معروف‌ترین این مراکز شرکت IBM است) این مراکز ویژگی‌ها و عملکردی شبیه به یک مرکز داده استاندارد را ارائه می‌دهند، اما از طریق یک پلت فرم خدمات مدیریت شده (MSP).

مراکز داده ابری (Cloud data centers)

مراکز داده ابری، یک مرکز داده سنتی را از حالت در محل (on-premise) به حالت خارج از محل (off-site) می‌برد؛ یعنی به جای اینکه سازمان از خدمات مرکز داده داخلی به صورت فیزیکی بهره ببرد، از تمامی خدمات آن به صورت ابری بهره‌مند خواهد شد. سازمان‌ها به جای مدیریت شخصی زیرساخت‌های خود، زیرساخت‌های مدیریت شده توسط یک شرکت دیگر را اجاره می‌کنند و به منابع مرکز داده آن، از طریق اینترنت دسترسی پیدا می‌کنند. منطقه آسیا و اقیانوسیه بستر بیشترین مراکز داده ابری است.

جمع‌بندی

در دنیای امروز با گستردگی اینترنت و افزایش کاربران، اهمیت وجود دیتاسنترها بیش از پیش شده است. تقاضا برای گسترش فضای ذخیره‌سازی، و قدرت پردازش اطلاعات، به‌طور تصاعدی در حال افزایش است و شرکت‌ها و سازمان‌ها برای جلب رضایت مشتریان خود مجبورند تا فضای کاری و دیتاسنترهای خود را گسترش دهند. در واقع می‌توان گفت تمام شرکت‌های مدرن با تکیه بر مراکز داده فعالیت می‌کنند. به عنوان مثال شرکت‌هایی مانند مانند فیس بوک، اپل، eBay، آمازون و لینکدین و … همگی برای ارائه خدمات و محصولات به مشتریان خود به مراکز داده وابسته بوده و بدون آن قادر به ادامه فعالیت نیستند. بدون مراکز داده، شرکت‌ها احتمالا نمی‌توانند وجود داشته باشند یا در معرض خطر از دست دادن درآمد و تأثیر منفی بر رضایت مشتری قرار می‌گیرند.