Hva er et datasenter?

Mens dine krav til en hjemme- eller jobbdatamaskin kan virke rimelige. Eller til og med avansert, avhengig av bruksområdet ditt, det kan ganske enkelt ikke sammenlignes med prosessorkraften og lagringskapasiteten som trengs av store selskaper. Selv et selskap av rimelig størrelse vil ha datalagringskrav på dusinvis til hundrevis av terabyte.

I stedet for bare å distribuere disse dataene på tvers av sluttbrukerenheter som kan være slått av eller ikke koblet fra nettverket, lagres de fleste data i et sentralisert miljø. I mindre miljøer kan dette være et serverrom. Likevel omtales de som datasentre når kapasiteten må skaleres høyere enn et lite rom.

Hva er formålene og fordelene med et datasenter?

Et datasenter er ment å være et konsekvent tilgjengelig sentralisert datalager. Fordi lagrings- og brukskravene til nettverksutstyr og servere i hovedsak er de samme som diskserverne som inneholder rådata, er denne maskinvaren vanligvis gruppert sammen.

Å gruppere kjernenettverksinfrastrukturen gjør det betydelig enklere og mer effektivt å utføre flere kjerneoppgaver. En kjernefaktor er tilkobling. Med alle servere, data og nettverksinfrastruktur på ett sted, er det relativt enkelt å koble dem alle sammen effektivt. Latens og båndbredde er lettere å optimalisere over korte avstander, noe som gir maksimal nettverksytelse. Som en ekstra bonus er kabelføringer kortere og derfor billigere enn de ville vært hvis all maskinvaren var mer distribuert.

Kjernedatamaskinvaren trenger også ekstern infrastruktur for å lette sikker og kontinuerlig drift. Pålitelige strøm-, kjøle-, tilkoblings- og sikkerhetssystemer er alle dyre. De er imidlertid dyrere hvis du må duplisere dem i stedet for bare å ha et enkelt stort oppsett.

Hva krever et datasenter?

Kjernedelen av ethvert datasenter er selve datamaskinvaren. Dette kommer vanligvis i form av serverrack. Hvert stativ har en standardstørrelse og kan ta flere dataenheter i standardstørrelse. De faktiske enhetene er vanligvis beskrevet i størrelsene "U", med en "U" ganske enkelt som en standard høydeenhet. De fleste server racks er 42 eller 48U høye, med 48U racks også kalt syv fots rack. Mens noen maskinvare kommer i 1U-størrelser, er de fleste enheter 2U eller 3U, selv om noen kan være mye høyere enn det.

Dataene i datasenteret må være tilgjengelige, vanligvis konstant. Av denne grunn forventes høyhastighetsnettverk både internt og utad. I tillegg er datasentre utformet med backup og redundante systemer for å gi kontinuitet i tilfelle de fleste rimelige hendelser.

Hvis en enhet svikter, er datasentre designet for å ha redundante servere, lagring og nettverksmaskinvare. Dens funksjonalitet kan umiddelbart plukkes opp av en sekundær enhet. Strømforsyningen har også en rekke sikkerhetskopier, inkludert avbruddsfri strømforsyning eller UPS-er. Dette gir nok strøm til å fortsette å kjøre enhetene til lokale generatorer starter, i tilfelle strømbrudd.

Som alle dataenheter krever datasentre kjøling. HVAC-systemer brukes ofte sammen med avfuktere for å sikre at kjølig luft leveres, varm luft trekkes ut og luften ikke blir for fuktig.

Med så mye strøm og varme er det alltid en sjanse for brann. Brannslokkingssystemer er universelle, men de kan ikke stole på sprinklersystemer, da dette vil forårsake like mye skade på den sensitive maskinvaren som en brann ville gjort.

Mer subtile krav og optimaliseringer

Selv om brannslokkingssystemer er universelle i datasentre, kan de ikke være vannbaserte, da dette vil skade sensitiv elektronikk. I stedet brukes vanligvis inerte gasser. Det primære valget pleide å være Halon inntil det ble funnet å være dårlig for ozonlaget. Moderne systemer bruker vanligvis nitrogen. Konseptet er ganske enkelt å oversvømme hele datasenteret med nitrogen, og skyve oksygenet som trengs for at brannen skal brenne ut gjennom overtrykksventiler.

Selv om dette er svært effektivt for å slukke branner, er det også dødelig. I en nitrogenrik-oksygenfattig atmosfære kan du besvime fra kvelning på sekunder. Nitrogen er fargeløst, luktfritt og smakløst, så det er ingen advarsel om fare. Som sådan gir brannslokkingssystemer en forhåndsalarm som varsler alle inne om å forlate umiddelbart eller komme til et trygt område utstyrt med oksygentanker og pustemasker. Etter en kort periode for folk å komme seg i sikkerhet, blir gassen raskt dumpet inn i datasenteret, og brannen slukkes.

Datasentre har ofte forhøyede etasjer. Dette gir mange fordeler. Kjernefordelen er at i tilfelle en flom, er det mer plass til stigende vann før noen faktisk vannskade oppstår. Forhøyede gulv gjør det også mulig å føre kabler under gulvet. Mange velger imidlertid å kjøre overheadkabling for å gjøre tilgangen enklere. Dette gir også en praktisk metode for å gi kjølig luft i kombinasjon med porøse gulvfliser.

Datasentre tillater korte kabler og kjører ofte lengre kabler over hodet.

Ved å plassere gangene til serverrackene i alternerende retninger, er det mulig å lage kalde og varme ganger. Kjølig luft kan trekkes fra de kalde gangene, og varm luft kan trekkes ut og deretter fjernes fra de varme gangene. Dette oppsettet bidrar til å optimalisere tilbudet av HVAC-ressurser.

Hyperscalers og Colocation

Det er dyrt å implementere all infrastrukturen til et datasenter. Dette kan være spesielt vanskelig for selskaper med omfattende data- og behandlingskrav, men foreløpig begrensede midler. Det kan også være et problem for bedrifter som ikke trenger nok areal til å la stordriftsfordeler slå inn. For å fylle dette gapet i markedet setter mange bedrifter opp datasentre med altfor stor kapasitet og leier deretter ut deler av den kapasiteten til selskaper. Datasentre med flere leietakere som dette kalles colocation.

Spesielt i samlokaliseringsmiljøer er sikkerhet avgjørende. Med massevis av potensielt sensitive data fra flere parter, er nettverks- og fysisk sikkerhet viktig. Datasentre er svært forsiktige med begge deler, og gir nøye adskilte nettverk til individuelle klienter slik at ingen data kan lekkes over nettverket. Fysisk tilgang er ofte komplisert å arrangere, og krever ofte autorisasjon på forhånd.

Tilgang til innvendige steder er generelt begrenset med separate låste rom og til og med låste bur som inneholder mindre banker med serverrack. "Mannfeller" er en nyttig funksjon som i hovedsak fungerer som en luftsluse, som gjør at tilgang raskt kan nektes ved inngangspunktet med minimal risiko for personell. Adgangslogger er også nyttige for sikkerhetsformål, slik at sikkerhetspersonell kan være sikker på at bygningen er fullstendig evakuert i tilfelle brann, for eksempel.

Datasentre har ofte mange lag med fysisk sikkerhet, inkludert bur rundt serverrack.

Mange av de største datasentrene eies av hyperskalere. Dette er store teknologiselskaper som Google, Amazon og Microsoft. De kjøper enorme mengder maskinvare og leier i noen tilfeller tilgang til den. I deres tilfeller er tilgang vanligvis virtualisert i stedet for fysisk. Virtualisering kan tilby forbedret effektivitet i bruken av systemressurser og kan muliggjøre enkel skalering ved behov.

Plassering og andre faktorer

Plasseringen av et datasenter er avgjørende. Det er avgjørende å være i nærheten av en stor strømkilde, høyhastighets nettverksinfrastrukturknutepunkt og fysisk transportinfrastruktur. Andre hensyn inkluderer miljøfarer, som jordskjelv, vulkaner, flom og orkaner. Klimaet er også en stor faktor. Kjølere steder har lavere omgivelseslufttemperaturer, og krever mindre kjøling før de leveres til datasenteret. Dette bidrar til å redusere driftskostnadene. I noen tester har små datasentre til og med blitt plassert under vann. De har brukt de kjølige vannstrømmene for å gi enda mer effektiv og billigere kjøling.

Modularitet er også en kritisk faktor. Over tid utvikles maskinvare, og dagens teknologier blir foreldet. Foreldet maskinvare er ofte både mindre ytende og mindre energieffektiv. Dette krever da en vanlig oppgraderingssyklus. Modularitet muliggjør konstante rullerende oppgraderinger, og fordeler forhåndskostnadene over flere årlige budsjetter. Den tillater også kontinuerlig oppetid uten tjenesteavbrudd, selv når du utfører store oppgraderinger.

Lagringskapasitet er også en vesentlig faktor. Selv om store datasentre kan være kostnadseffektive, er det generelt empirisk billigere å trenge mindre plass. Datasentereiere, spesielt hyperskalere, bruker ofte formuer på lagringsmedier med ekstremt høy tetthet. For eksempel kan en 1TB enterprise SSD koste det samme som en 10TB enterprise HDD og tilby mye høyere ytelse. Likevel trengs det mange flere serverrack og diskservere for å gi samme totale lagringskapasitet.

Dette øker plass og ofte strømkostnader og krever ekstra kjøling osv. Denne stordriftsfordelen er grunnen til at mange enorme lagringsstasjoner som er superdyre er tilgjengelige. De er ikke ment for den gjennomsnittlige forbrukeren. De er ment for hyperskalere som vil betale nesten hva som helst for forbedret plasseffektivitet.

Konklusjon

Datasentre er den større fetteren til serverrommet. De kombinerer kjernedatamaskinvare som nettverksutstyr, lagringskapasitet, prosessorkraft og serverfunksjonalitet på ett sted. Dette åpner for stordriftsfordeler og forenkler tilkobling. Det er mange designfaktorer i datasenterdesign. Datasentre må imidlertid være enorme for å dra nytte av stordriftsfordelene.

I denne skalaen er de generelt langt større enn de fleste bedrifter trenger, så plass kan leies ut til mindre bedrifter, noe som gir økonomiske fordeler for begge parter. Datasentre er ofte plassert i spesialbygde fasiliteter. Noen gjenbruker imidlertid ubrukte kontorlokaler, og noen er til og med plassert i gamle nye atombunkere.