Kas yra duomenų centras?

Nors jūsų reikalavimai namų ar darbo kompiuteriui gali atrodyti pagrįsti. Ar net aukščiausios klasės, atsižvelgiant į jūsų naudojimo atvejį, jis tiesiog neprilygsta didelėms įmonėms reikalinga apdorojimo galia ir atminties talpa. Net ir pakankamai didelės įmonės duomenų saugojimo reikalavimai bus nuo dešimčių iki šimtų terabaitų.

Užuot tik paskirstę šiuos duomenis galutinio vartotojo įrenginiuose, kurie gali būti išjungti arba atjungti nuo tinklo, dauguma duomenų saugomi centralizuotoje aplinkoje. Mažesnėje aplinkoje tai gali būti serverio patalpa. Vis dėlto jie vadinami duomenų centrais, kai pajėgumai turi būti didesni nei mažame kambaryje.

Kokie yra duomenų centro tikslai ir pranašumai?

Duomenų centras yra nuolat prieinama centralizuota duomenų saugykla. Kadangi tinklo įrangos ir serverių saugojimo ir naudojimo reikalavimai iš esmės yra tokie patys kaip diskinių serverių, kuriuose yra neapdoroti duomenys, ši aparatinė įranga paprastai sugrupuojama.

Sugrupavus pagrindinio tinklo infrastruktūrą, kelių pagrindinių užduočių atlikimas žymiai paprastesnis ir efektyvesnis. Vienas iš pagrindinių veiksnių yra ryšys. Kadangi visi serveriai, duomenys ir tinklo infrastruktūra yra vienoje vietoje, palyginti paprasta juos visus efektyviai sujungti. Vėlavimą ir dažnių juostos plotį lengviau optimizuoti nedideliais atstumais, kad būtų užtikrintas maksimalus tinklo našumas. Kaip papildoma premija, kabelių eiga yra trumpesnė ir todėl pigesnė, nei būtų, jei visa aparatinė įranga būtų labiau paskirstyta.

Pagrindinei kompiuterinei įrangai taip pat reikalinga išorinė infrastruktūra, kad ji veiktų saugiai ir nenutrūkstamai. Patikima maitinimo, aušinimo, ryšio ir saugos sistemos yra brangios. Tačiau jie yra brangesni, jei turite juos kopijuoti, o ne tiesiog turėti vieną didelę sąranką.

Ko reikia duomenų centrui?

Pagrindinė bet kurio duomenų centro dalis yra tikroji kompiuterinė įranga. Paprastai tai būna serverių stelažai. Kiekvienas stovas yra standartinio dydžio ir gali talpinti kelis standartinio dydžio skaičiavimo įrenginius. Tikrieji įrenginiai paprastai aprašomi „U“ dydžiais, o „U“ yra tiesiog standartinis aukščio vienetas. Dauguma serverių stovų yra 42 arba 48 U aukščio, o 48 U stelažai taip pat vadinami septynių pėdų stovais. Nors kai kurios kompiuterio aparatinės įrangos dydis yra 1U, dauguma įrenginių yra 2U arba 3U, nors kai kurie gali būti daug aukštesni.

Duomenų centre esantys duomenys turi būti pasiekiami, paprastai nuolat. Dėl šios priežasties tikimasi didelės spartos tinklų tiek viduje, tiek išorėje. Be to, duomenų centrai suprojektuoti su atsarginėmis ir perteklinėmis sistemomis, kad būtų užtikrintas tęstinumas labiausiai pagrįstų incidentų atveju.

Jei vienas įrenginys sugenda, duomenų centrai suprojektuoti taip, kad juose būtų pertekliniai serveriai, saugykla ir tinklo aparatinė įranga. Jo funkcionalumą gali akimirksniu pasiimti antrinis įrenginys. Maitinimo šaltinis taip pat turi keletą atsarginių kopijų, įskaitant nepertraukiamo maitinimo šaltinius arba UPS. Tai suteikia pakankamai energijos, kad prietaisai veiktų tol, kol nutrūkus elektrai įsijungs vietiniai generatoriai.

Kaip ir visi kompiuteriniai įrenginiai, duomenų centrai reikalauja aušinimo. ŠVOK sistemos dažniausiai naudojamos kartu su oro sausintuvais, siekiant užtikrinti, kad būtų tiekiamas vėsus oras, ištraukiamas karštas oras ir oras per daug nesudrėktų.

Kai tiek daug elektros ir šilumos, visada yra gaisro tikimybė. Gaisro gesinimo sistemos yra universalios, tačiau jos negali pasikliauti purkštuvų sistemomis, nes tai padarytų tiek pat žalos jautriai kompiuterio aparatūrai, kiek gaisras.

Subtilesni reikalavimai ir optimizavimas

Nors gaisro gesinimo sistemos yra universalios duomenų centruose, jos negali būti vandens pagrindu, nes tai sugadintų jautrią elektroniką. Vietoj to paprastai naudojamos inertinės dujos. Pirminis pasirinkimas buvo Halonas, kol buvo nustatyta, kad jis kenkia ozono sluoksniui. Šiuolaikinės sistemos paprastai naudoja azotą. Idėja yra tiesiog užtvindyti visą duomenų centrą azotu, stumiant deguonį, reikalingą ugniai išdegti, per per didelio slėgio angas.

Nors tai labai veiksminga gesinant gaisrus, ji taip pat yra mirtina. Atmosferoje, kurioje yra daug azoto ir deguonies, galite uždusti per kelias sekundes. Azotas yra bespalvis, bekvapis ir beskonis, todėl nėra įspėjimo apie pavojų. Taigi, gaisro gesinimo sistemos skleidžia išankstinį pavojaus signalą, įspėjantį visus viduje esančius nedelsiant išeiti arba patekti į saugią zoną su deguonies bakais ir kvėpavimo kaukėmis. Po trumpo laiko, kol žmonės pasiekia saugumą, dujos greitai išleidžiamos į duomenų centrą ir užgesina gaisrą.

Duomenų centrai dažnai turi paaukštintas grindis. Tai suteikia daug privalumų. Pagrindinis pranašumas yra tas, kad potvynio atveju lieka daugiau vietos vandeniui pakilti, kol nepatiria vandens. Pakeliamos grindys taip pat leidžia nutiesti kabelius po grindimis. Tačiau daugelis nusprendžia paleisti oro kabelius, kad būtų lengviau pasiekti. Tai taip pat yra patogus būdas tiekti vėsų orą kartu su porėtomis grindų plytelėmis.

Duomenų centrai leidžia trumpus kabelius ir dažnai virš galvos nutiesti ilgesnius kabelius.

Pastačius serverių stelažų praėjimus kintančiomis kryptimis, galima sukurti šalto ir karšto praėjimus. Vėsus oras gali būti įtrauktas iš šaltų praėjimų, o karštas oras gali būti pašalintas ir pašalintas iš karštų praėjimų. Šis išdėstymas padeda optimizuoti ŠVOK išteklių tiekimą.

Hiperskaleriai ir apgyvendinimas

Įdiegti visą duomenų centro infrastruktūrą yra brangu. Tai gali būti ypač sudėtinga įmonėms, turinčioms didelius duomenų ir apdorojimo reikalavimus, tačiau šiuo metu ribotas lėšas. Tai taip pat gali būti problema įmonėms, kurioms nereikia pakankamai ploto, kad būtų galima pasinaudoti masto ekonomija. Siekdamos užpildyti šią spragą rinkoje, daugelis įmonių įkuria pernelyg didelės talpos duomenų centrus ir išnuomoja dalį tų pajėgumų įmonių. Tokie duomenų centrai, kuriuose yra keli nuomininkai, vadinami kolokacija.

Saugumas ypač svarbus kolokacijos aplinkoje. Kadangi yra daug potencialiai neskelbtinų duomenų iš kelių šalių, tinklo ir fizinė sauga yra svarbios. Duomenų centrai labai atsargiai žiūri į abu, teikdami kruopščiai atskirtus tinklus atskiriems klientams, todėl jokie duomenys negali būti nutekėję per tinklą. Fizinę prieigą dažnai sudėtinga organizuoti, dažnai reikalaujama išankstinio leidimo.

Prieiga prie vidinių vietų paprastai yra ribojama atskiromis užrakintomis patalpomis ir net užrakintais narvais, kuriuose yra mažesni serverių stelažų bankai. „Žmogaus spąstai“ yra naudinga funkcija, kuri iš esmės veikia kaip oro užraktas, leidžiantis greitai atmesti prieigą prie patekimo vietos ir kuo mažiau rizikuoti personalu. Prieigos žurnalai taip pat yra naudingi saugumo sumetimais, todėl saugos darbuotojai gali būti tikri, kad, pavyzdžiui, gaisro atveju pastatas buvo visiškai evakuotas.

Duomenų centrai dažnai turi daug fizinio saugumo lygių, įskaitant narvus aplink serverių stelažus.

Daugelis didžiausių duomenų centrų priklauso hiperskaleriams. Tai didžiulės technologijų įmonės, tokios kaip „Google“, „Amazon“ ir „Microsoft“. Jie perka didžiulius kiekius aparatinės įrangos ir kai kuriais atvejais nuomoja prieigą prie jos. Jų atvejais prieiga paprastai yra virtualizuota, o ne fizinė. Virtualizacija gali padėti efektyviau naudoti sistemos išteklius ir prireikus lengvai keisti mastelį.

Vieta ir kiti veiksniai

Duomenų centro vieta yra labai svarbi. Labai svarbu būti šalia didelio energijos šaltinio, didelės spartos tinklo infrastruktūros mazgo ir fizinės transporto infrastruktūros. Kiti svarstymai apima pavojus aplinkai, pvz., žemės drebėjimus, ugnikalnius, potvynius ir uraganus. Klimatas taip pat yra didelis veiksnys. Vėsesnėse vietose aplinkos oro temperatūra yra žemesnė, todėl jas reikia mažiau vėsinti prieš tiekiant jas į duomenų centrą. Tai padeda sumažinti veiklos sąnaudas. Kai kurių bandymų metu nedideli duomenų centrai netgi buvo patalpinti po vandeniu. Jie panaudojo vėsias tekančias vandens sroves, kad užtikrintų dar efektyvesnį ir pigesnį aušinimą.

Moduliškumas taip pat yra svarbus veiksnys. Laikui bėgant kompiuterinė įranga tobulėja, o dabartinės technologijos pasensta. Pasenusi techninė įranga dažnai yra mažiau naši ir mažiau taupanti energiją. Tam reikia reguliaraus atnaujinimo ciklo. Moduliškumas leidžia nuolat atnaujinti, paskirstant išankstines išlaidas keliems metiniams biudžetams. Tai taip pat leidžia nuolat veikti be paslaugų pertrūkių, net ir atliekant didelio masto atnaujinimus.

Sandėliavimo talpa taip pat yra svarbus veiksnys. Nors dideli duomenų centrai gali būti ekonomiški, paprastai empiriškai pigiau reikia mažiau vietos. Duomenų centrų savininkai, ypač hiperskaleriai, dažnai išleidžia turtus itin didelio tankio laikmenoms. Pavyzdžiui, 1 TB įmonės SSD gali kainuoti tiek pat, kiek 10 TB įmonės HDD ir pasiūlyti daug didesnį našumą. Vis dėlto reikia daug daugiau serverių stelažų ir diskinių serverių, kad būtų užtikrinta tokia pati bendra atminties talpa.

Tai padidina vietos ir dažnai energijos sąnaudas ir reikalauja papildomo aušinimo ir tt Dėl šios masto ekonomijos yra daugybė didžiulių, itin brangių saugojimo įrenginių. Jie nėra skirti paprastam vartotojui. Jie skirti hiperskaleriams, kurie mokės beveik viską, kad pagerintų erdvės efektyvumą.

Išvada

Duomenų centrai yra didesnis serverių kambario pusbrolis. Jie vienoje vietoje sujungia pagrindinę skaičiavimo aparatinę įrangą, pvz., tinklo įrangą, atminties talpą, apdorojimo galią ir serverio funkcijas. Tai leidžia pasiekti masto ekonomiją ir supaprastina ryšį. Duomenų centro projekte yra daug dizaino veiksnių. Tačiau duomenų centrai turi būti didžiuliai, kad galėtų iš tikrųjų pasinaudoti masto ekonomija.

Šiuo mastu jie paprastai yra daug didesni, nei reikia daugumai įmonių, todėl patalpas galima išnuomoti mažesnėms įmonėms, suteikiant ekonominių pranašumų abiem šalims. Duomenų centrai dažnai yra specialiai pastatytuose įrenginiuose. Tačiau kai kurie pakartotinai naudoja nenaudojamas biuro patalpas, o kai kurios netgi yra senuose naujuose branduoliniuose bunkeriuose.