مرکز داده یا دیتاسنتر (Data Center)

مرکز داده یا دیتاسنتر (Data Center) تا قبل از دهه ۹۰ استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان‌پذیر  نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت. محیط خط  فرمانی (Command Line) و ساختار غیرگرافیکی اینترنت سبب شده بود که کاربران  عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند. از اوایل دهه ۹۰  میلادی با به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت و پروتكل HTTP كه به سادگی  امكان به اشتراك گذاشتن مستندات در اینترنت را برای كاربران فراهم میکرد،  روز به روز بر تعداد كاربران اینترنت افزوده شد. همچنین با زیاد شدن  كاربران، بالا رفتن حجم مستندات و سادگی انتشار اطلاعات در اینترنت، مفاهیم  تجاری نیز وارد عرصه اینترنت شدند. در چنین شرایطی هر شركت یا سازمانی  تصمیم به راه اندازی سایت های اینترنتی و یا بصورت فراتر، پایگاه داده ای  تحت وب گرفته که به کمک آن، اغلب خدمات خود به ارباب رجوعان را از طریق  اینترنت و بدون نیاز به حضور آنها در محل شرکت یا سازمان مورد نظر، ارائه  نمایند. از طرفی راه اندازی چنین سرویسی نیازمند تامین تجهیزات گرانقیمت،  استخدام نفرات متخصص و صرف هزینه بالا می باشد.

مرکز داده یا دیتاسنتر (Data Center)

تا قبل از دهه ۹۰ استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان‌پذیر  نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت. محیط خط  فرمانی (Command Line) و ساختار غیرگرافیکی اینترنت  سبب شده بود که کاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته  باشند. از اوایل دهه ۹۰ میلادی با به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت و پروتكل HTTP كه به سادگی امكان به اشتراك گذاشتن مستندات در اینترنت را برای كاربران فراهم میکرد، روز به روز بر تعداد كاربران اینترنت افزوده  شد. همچنین با زیاد شدن كاربران، بالا رفتن حجم مستندات و سادگی انتشار  اطلاعات در اینترنت، مفاهیم تجاری نیز وارد عرصه اینترنت شدند. در چنین  شرایطی هر شركت یا سازمانی تصمیم به راه اندازی سایت های اینترنتی و یا  بصورت فراتر، پایگاه داده ای تحت وب گرفته که به کمک آن،  اغلب خدمات خود به ارباب رجوعان را از طریق اینترنت و بدون نیاز به حضور  آنها در محل شرکت یا سازمان مورد نظر، ارائه نمایند. از طرفی راه اندازی  چنین سرویسی نیازمند تامین تجهیزات گرانقیمت، استخدام نفرات متخصص و صرف  هزینه بالا می باشد.

از این رو این امکان وجود نداشت که هر شرکت یا سازمانی که قصد راه‌اندازی  سایت‌های اینترنتی را دارد، خود راساً اقدام به راه‌اندازی سرور خود کند،  چرا که با وجود کاربران زیاد این سایت‌ها و حجم بالای ترافیک، نیاز به  اتصال‌هایی با سرعت‌های بسیار بالا وجود داشت که مسلما حتی در صورتی که این  امکان از لحاظ عملی وجود داشته باشد، هزینه بالایی را می‌طلبید. راه‌حلی  که برای این مشکل به نظر رسید، راه‌اندازی مراکز خاصی تحت عنوان Data Center یا مراکز داده بود. Data Centerها  با در اختیار داشتن اتصالات پرسرعت به اینترنت، و همچنین در اختیار داشتن  سرورهای قوی و متعدد، امکان راه‌اندازی سرورهای وب را برای عموم مردم ممکن  ساختند.

شرکت‌های تجاری، سازمان ها و مردم می‌توانستند با اجاره کردن فضای محدودی  در این دیتاسنترها، سایت‌های وب خود را در معرض دید عموم قرار دهند و با  صرف حداقل هزینه، بهترین سرویس ممکن را به دست آورند. برخی شرکت‌های بزرگ  نیز با توجه به نیاز خود، اقدام به اجاره کردن یک سرور در دیتاسنتر یا مرکز داده‌ای می‌کردند و آن را از راه دور(Remote)  با ابزارهای خاص کنترل می‌کردند.

اکنون با توجه به رشد سریع اینترنت، روز به روز به تعداد Data Centerها  افزوده می‌شود 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 سرعت‌های بالا  می‌باشد.

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

پارامترهای زیادی در قیمت اجاره ماهانه یک سرور تاثیرگذار است که می‌توان به سرعت CPU، مقدار حافظه RAM و اندازهHard Disk ، حداکثر ترافیکی که ماهانه در اختیار هر سرور قرار می‌گیرد، سیستم عامل سرور و همچنین سابقه مرکز داده بستگی دارد.

 Data Centerبه  مجموعه‌ای از سرویس دهنده ها، زیرساخت‌های ارتباطی، امنیتی و تجهیزات  الکترونیکی گفته می‌شود که برای ارائه، نگهداری و پشتیبانی از سرویس‌های  تحت شبکه (اینترنت، اینترانت، اکسترانت) بکار گرفته می‌شوند. سازمان‌ها، شرکت‌ها، و افراد می‌توانند با به‌کارگیری سرویس‌های ارائه شده  از طرف مرکز داده وب‌گاه‌ها، اطلاعات و سرویس‌های مبتنی بر شبکه خود را بر  روی اینترنت (اینترانت/ اکسترانت) راه‌اندازی کنند. به بیان دیگر،  دیتاسنتر محل استقرار تعداد زیادی از سرورهای کامپیوتری است که در کنار  یکدیگر و بدون وقفه، امور مربوط به رایانش، ذخیره‌سازی و انتقال داده‌ها را  انجام می‌دهند.

مراکز داده مجموعه ای از ابزارها و امکاناتی هستند که تمام تجهیزات و عملیات IT سازمان  ها را در خود جمع می کنند. در واقع، خدمات مراکز داده، ذخیره سازی، مدیریت  و انتشار داده ها است. مراکز داده شامل شبکه ای از مهمترین سیستم ها هستند  که سازمان ها برای تداوم عملیات‌شان به این سیستم ها احتیاج دارند. چیزی  که در مورد مراکز داده از اهمیت زیادی برخوردار است، امنیت و قابلیت  اطمینان آنها است.

مراکز داده اینترنت بسیار پرسرعتی دارند، بنابراین می توانند سرورهای  قدرتمند سازمان ها و شرکت ها را در خود نگهداری کنند. از طرفی، از آنجایی  که سرورهای زیادی در یک مرکز داده هستند، شرکت ها می توانند با خرید سرور  اختصاصی و یا اجاره سرور مجازی، سایت و اطلاعات خود را رونمایی کنند. به  طور کلی سرورها به سرورهای اختصاصی و اشتراکی (میزبانی وب اشتراکی) تقسیم  می شوند. همانطور که از نام این سرورها مشخص است، سرورهای اختصاصی، اشتراکی  نیستند و چندین کاربر نمی توانند از آن استفاده کنند. در این بین، سرور  اختصاصی مجازی نیز وجود دارد. این سرورها مختص کسانی است که سرورهای  اشتراکی برایشان کافی نیست و از طرفی بودجه سرورهای اختصاصی را ندارند.

مراکز داده معمولا طراحی منحصر به فردی دارند، اما به طور کلی به گروه های  مختلفی از جمله دیتا سنترهای داخلی، تجاری و اینترنتی تقسیم بندی می شوند.  دیتا سنترهای اینترنتی نسبتا کاربری های محدودی دارند و معمولا نیز  برمبنای مرورگر هستند. این نوع دیتا سنترها، برخلاف دیتاسنترهای تجاری،  کاربران زیادی دارند. دیتا سنترهای تجاری به دلیل اینکه برای سازمان ها و  مراکز تجاری هستند، کاربری های متنوعی دارند. از جمله این کاربردها می توان  به کاربری های اختصاصی و آماده اشاره کرد.

ساختار، معماری و ملزومات یک دیتاسنتر می تواند بسیار متفاوت باشد. برای  مثال، یک مرکز داده که برای آمازون ساخته شده است، ملزومات مربوط به امنیت،  زیرساخت، و تسهیلات را پوشش می دهد. این مرکز داده با یک مرکز داده  اختصاصی که برای پنتاگون ساخته شده است، کاملا تفاوت دارد. دیتاسنتری مانند  دیتا سنتر پنتاگون به ایمن سازی داده های دسته بندی شده می پردازد. عملیات  یک مرکز داده موثر، صرف نظر از نوع آن، از طریق یک سرمایه گذاری متعادل در  تجهیزات و امکانات، انجام می شود.

دیتاسنتر ها با اتصالات قوی و برخی با بیش از 12 اتصال مختلف به اینترنت  متصل می باشند و در صورت بروز مشکل برای هر یک از اتصالات از اینترنت دیگر  استفاده می کنند و همیشه به اینترنت متصل می باشند. مهمترین مسئله ای که در  دیتاسنتر ها مطرح می باشد سرویس دهی بدون وقفه می باشد بنابر این قطعی برق  ، اینترنت و … می تواند در عملکرد دیتاسنتر اختلال ایجاد کند. بدین جهت  تمامی دیتاسنتر ها مجهز به UPS های بزرگ و ژنراتور های بسیار قوی جهت استفاده در مواقع ضروری قطعی برق می باشند.

در دیتا سنتر ها معمولا 2 نوع سرور Rackmount و یا Desktop استفاده می شود. سرور های Rackmount حجم  کمتری دارند و فضای کمتری نیز اشغال می کنند اما قیمت آن ها بسیار بالا  میباشد. این سرور ها امکان ارتقا به میزان اندکی دارند و بدین جهت اکثر  دیتاسنترها از سرورهای نوع Desktop استفاده میکنند.

با توجه به اینکه اکثر دیتاسنتر ها از سرور های Desktop استفاده  می کنند ساختمان های نگهداری از این سرور ها داری سقف های بلند جهت تهویه  مناسب هوا می باشد تا دمای فضای مذکور پایین نگه داشته شود و از داغ شدن  سرورها جلوگیری شود. بخشی از دیتاسنتر ها بعنوان اتاق کنترل و نظارت می  باشد که مهندسین ناظر در این قسمت مشغول کنترل و بررسی 24ساعته ی کلیه سرور  های درون دیتاسنتر می باشند.

سرور ها در محفظه هایی به نام رک یا راک یا کابینت یا قفسه (RACK) قرار داده می شوند تا به صورت ثابت در محل خود محفوظ باشند. در واقع بخش  بندی فضای دیتاسنتر با رک ها انجام میشود. هر رک نیز اندازه ی متفاوتی دارد  و با توجه به اندازه ی رک (rack) تعدادی سرور درون آن جایگذاری می شود. اندازه ی سرور ها از1U گرفته تا سرور هایی که کل طبقات یک رک را اشغال می کنند می باشند.

در دیتاسنتر ها علاوه بر موارد فوق امنیت و پایداری سرور ها نیز بسیار مهم  می باشد. سیستم های خنک کننده و اطفای حریق و ژنراتور های برق و … همگی  جهت پایداری و امنیت سرور ها در همه دیتاسنتر ها تعبیه شده است.

یک مرکز داده می تواند یک ساختمان یک یا چند طبقه ای باشد که سرور ها در تعدادی و یا کل طبقات نگهداری می شود. سرور های Rackmount در  رک های 19 اینچی به صورت ایستاده هستند و به صورت ردیف های افقی رک ها را  پر میکنند. در بین رک ها راهروهایی جهت مدیران سرورها و تیم فنی جهت نظارت و  بررسی سرور ها قرار داده شده است.

ساختمان اغلب این مراکز، دارای سیستم‌های امنیتی پیشرفته، سیستم تهویه،  اطفاء حریق و سیستم توزیع برق است که به سامانه برق اضطراری (UPS و دیزل ژنراتور) مجهز ‌شده‌اند. پیاده‌سازی یک دیتاسنتر، عموما بر پایه  شبکه‌ عظیمی از منابع پردازشی و ذخیره‌سازی صورت می‌پذیرد که با کمک یک  زیرساخت ارتباطی قدرتمند، امکان ارایه سرویس‌های اینترانتی (محلی و داخل  سازمانی) یا اینترنتی انتقال داده را در مقیاس‌های کوچک و بزرگ فراهم  می‌کند.

مرکز داده، بسته به نوع کاربردی که برای آن تعریف شده ‌است، می‌تواند به  عنوان یک مرکز پردازشی، مرکز ذخیره داده، مرکز جمع‌آوری داده یا تمامی این  موارد عمل کند. مراکز داده بسیار عظیم و متنوعی در سرتاسر شبکه جهانی  اینترنت در حال سرویس دهی هستند که برخی از این مراکز استفاده تجاری محدود  درون سازمانی دارند و برخی دیگر در اینترنت به صورت تجاری یا عمومی قابل  استفاده هستند.

مرکز داده یکی از اصلی‌ترین بخش‌های مربوط به تکنولوژی و استراتژیک هر  کشوری به شمار می‌رود. در واقع یک دیتاسنتر مجموعه‌ای است از سرورها که با  یک زیرساخت ارتباطی امن در کنار تجهیزات الکترونیکی دیگر جهت هدفی مشترک  کنار هم کار می‌کنند. از اهداف مهم ساخت و طراحی دیتاسنتر می‌توان به  نگهداری و پشتیبانی از سرویس‌های شبکه از قبیل سرویس اینترنت و اینترانت  اشاره کرد.

دیتاسنترها با تجهیزات پیشرفته، سخت افزار قدرتمند، خطوط  پرسرعت اینترنت، تهویه مناسب، افراد متخصص و ... امکانات قدرتمندتری در  اختیار میگذارند.

عوامل تشکیل دهنده یک مرکز داده

• امکانات مرکز داده: یکی از مهمترین  اجزای تشکیل دهنده یک دیتا سنتر، مجموعه تسهیلات و امکانات آن است.  امکانات یک مرکز داده، مکان و فضای سفید و یا مکان قابل استفاده و در دسترس  برای تجهیزات IT است. یکی از وظایف مرکز داده،  ارائه دسترسی شبانه روزی به اطلاعات است. همین موضوع باعث شده است که مراکز  داده، جزو پر مصرف‌ترین تجهیزات از نظر مصرف انرژی در جهان باشد. به همین  منظور، تاکید زیادی بر فضای سفید و کنترل محیطی مرکز داده انجام می شود. با  این کار، دیتا سنترها در همان دما و رطوبت سازنده باقی می مانند.
• زیرساخت های پشتیبان: زیرساخت های  پشتیبان، تجهیزاتی هستند که بالاترین سطح دسترسی را در حالتی امن و پایدار  امکان پذیر می کنند. موسسه آپ تایم چهار رده از مرکز داده را تعریف می کند  که در محدوده سطوح دسترسی از ۶۷۱/۹۹% تا ۹۹۵/۹۹% قرار می گیرند. برخی از  اجزای زیرساخت های پشتیبان به شرح زیر هستند: منابع تغذیه بدون وقفه، کنترل  محیطی، و سیستم های امنیت فیزیکی.
• تجهیزات IT: این تجهیزات، تجهیزات فیزیکی برای عملیات IT هستند  و وظیفه ذخیره سازی داده های سازمان ها را به عهده می گیرند. سرورها، سخت  افزارهای ذخیره، کابل ها، و قفسه ها و عوامل امنیتی از جمله فایروال ها در  این دسته قرار می‌گیرند.
• کارمندان عملیات: کارمندان عملیات وظیفه دارند که عملیات را نظارت کنند و مراقب کارایی و کیفیت تجهیزات زیرساختی و اطلاعاتی در شبانه روز باشند.

انواع دیتاسنترها

دیتاسنترها بر حسب تکنولوژی‌های مورد استفاده، هویت صاحبان، کاربرد و  هزینه‌ها به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند. در این قسمت سعی می‌کنیم تا به  ترتیبی کوتاه و در قالب راهنمایی ساده، به معرفی انواع متفاوت دیتاسنترها  بپردازیم، از مدل‌های سنتی و گران‌قیمت گرفته تا انواع جدیدتر و ارزان‌تر،  هر چند که ممکن است در برخی موارد میان این دسته‌بندی‌ها و ارایه‌کنندگان  سرویس، همپوشانی وجود داشته باشد.

·دیتاسنترهای سازمانی (Enterprise Data Centers):  اکثر ما با دیتاسنترهای سازمانی آشنایی داریم. این نوع دیتاسنترها که توسط  خود سازمان‌ها پیاده‌سازی و مدیریت می‌شوند، معمولا در محوطه فیزیکی و  ساختمان اصلی سازمان ایجاد و میزبایی می‌شوند. هنوز هم برخی از سازمان‌ها و  شرکت‌ها برای میزبانی داده‌های خود، این نوع دیتاسنترهای سنتی و پر هزینه  را مورد استفاده قرار می‌دهند.

·دیتاسنترهای مدیریت شده (Managed Services Providers Data Centers): دیتاسنترهای مدیریت شده را می‌توان به عنوان اولین مدل برون‌سپاری(Outsource)  دیتاسنترها  معرفی نمود که توسط سازمان‌ها و شرکت‌های بزرگ مورد استفاده قرار  می‌گیرند. همانطور که از اسم آنها برمیاید، معمولا توسط یک کمپانی ثالث  (سرویس دهنده) مدیریت می‌شوند، هر چند برخی از سرویس‌دهندگان، امکان مدیریت  جزیی، یا تمام کارکردهای دیتاسنتر را برای مشتریان فراهم می‌کنند. شرکت‌ها  و سازمان به جای صرف هزینه‌های سنگین برای تهیه تجهیزات و منابع زیرساختی،  دیتاسنترهای مدیریت شده را از سرویس‌دهندگان اجاره می‌کنند.

·دیتاسنترهای هم‌مکانی (Colocation Data Centers):  در ابتدا بسیاری از سازمان‌ها به برون‌سپاری دیتاسنتر خود ابراز تمایل  می‌کردند، اما خواسته اصلی آنها این بود که کارکنان خود آن سازمان‌ها به  جای کارکنان شرکت‌های سرویس دهنده، وظیفه نگهداری، مدیریت و کنترل کامل  دیتاسنتر برون‌سپاری شده را برعهده بگیرند.

همین مسئله، زمینه پیدایش خدمات هم‌مکانی (Colocation) توسط  شرکت‌های ارایه کننده خدمات دیتاسنتر را ایجاد نمود. با استفاده از این  خدمات، سازمان‌ها و موسساتی که برای استقرار سرورهای پرقدرت خود به فضایی  امن با پشتوانه پهنای باند پرظرفیت نیاز دارند، می‌توانند از خدمات هم  مکانی یا خدمات اشتراک فضا در دیتاسنترها استفاده کنند. در این نوع خدمات،  امکان اجاره یک تا چند کابینت (Rack)  یا حتی قفسه(Cage)  در فضای یک دیتاسنتر برای سازمان‌ها میسر می‌شود، و مسئولیت انجام بیشتر وظایف در این فضا بر عهده کارمندان خود سازمان خواهد بود.

·دیتاسنترهای یکجا یا عمده (Wholesale Data Centers):  دیتاسنتر یکجا به دیتاسنترهای بسیار بزرگی اشاره دارد که معمولا  سرویس‌دهنده فقط محوطه بسیار وسیعی از فضا، انرژی برق و سایر امکانات  تاسیساتی را به مشتریان خود اجاره می‌دهد. اکثر شرکت‌های بزرگ (مانند Facebook و (Yahoo)  ترجیح  می‌دهند تا به جای ساخت دیتاسنتر خود در نقاط مختلف جغرافیایی، از خدمات  این نوع دیتاسنترها استفاده و آنها به صورت یکجا اجاره کنند. دیتاسنترهای  یکجا معمولا با عنوان سوییت‌های اختصاصی یا قفسه‌های بزرگ نیز تعریف  می‌شوند. ممکن است ارایه‌کننده این نوع دیتاسنترها، مسئولیت نگهداری و  مدیریت سیستم‌های تاسیساتی، مکانیکی و یا خود دیتاسنتر را به نمایندگی از  مشتری برعهده بگیرد.

·دیتاسنترهای ابری (Cloud Data Centers): اما شاید  ارزان‌ترین نوع دیتاسنترها، دیتاسنترهای ابری باشند که در سال‌های اخیر با  محبوبیت بسیار گسترده‌ای مواجه شده‌اند. در گذشته‌ای نه چندان دور، سازمان  و کسب و کارها باید مابین ساخت یک دیتاسنتر اختصاصی در محل ساختمان خود یا  دریافت دیتاسنتر مدیریت شده از شرکای تجاری خود، یک گزینه را انتخاب  می‌کردند.

با ظهور فناوری رایانش ابری و ارایه خدمات زیرساختی به عنوان سرویس IaaS – (Infrastructure as a Service)، این امکان برای سازمان‌ها و کسب و کارها فراهم شد تا به صورت کاملا Self-Service و تنها با چند کلیک ساده موس، دیتاسنتر اختصاصی مجازی خود را بر بستر ابری طراحی و در کوتاهترین زمان ممکن راه‌اندازی کنند.

دیتاسنتر ابری، امکان بهره‌برداری از قدرت گروه عظیمی از سرورهای کامپیوتری، منابع پردازشی و ذخیره‌سازی را در شبکه‌ای خصوصی (Private Cloud)، شبکه‌ای عمومی(Public Cloud)  و  یا ترکیبی از این دو برای شرکت‌ها و سازمان‌ها فراهم می‌کند. تحقیقات  بین‌المللی نشان می‌دهد که آمار مهاجرت سازمان‌ها به زیرساخت ابری و  استفاده ترکیبی(Hybrid)  از فناوری رایانش ابری (استفاده همزمان از ابر اختصاصی و ابر عمومی) در چند سال اخیر به شدت افزایش یافته است.

دسته‌بندی  Data Center

مراکز داده را با توجه به اندازه و کارکرد به دسته‌های زیر تقسیم می‌کنیم:

• شبکه‌های سازمانی، تجاری یا دانشگاهی  (Campus)
• شبکه‌های خصوصی  WAN
• فراهم‌کننده‌های سرویس  (SP)
• مراکز داده اینترنتی  (IDC)
• مراکز داده فراسازمانی  (Extranet)
• مراکز داده محلی  (Intranet)

واحد IT یکی از قسمت های بسیار مهم از هر سازمان و  شرکت در سراسر جهان می باشد. توجه این واحد و ارتقاء آن یکی از نکات اصلی  جهت تداوم کسب و کار می باشد. شرکت ها برای اجرای عملیات خود به  سیستم های  اطلاعاتی متکی هستند. اگر یک سیستم در دسترس نباشد، ممکن است عملیات شرکت  دچار اختلال و یا بطور کامل متوقف شود. ارائه یک زیرساخت قابل اعتماد به  منظور به حداقل رساندن احتمال اختلال برای انجام عملیات IT  لازم است. از موارد مهم دیگر، امنیت اطلاعات می باشد. به همین دلیل Data  Centerها به عنوان یک محیط امن که احتمال نقض امنیت را به حداقل میرساند، مورد توجه قرار می گیرند. 

انواع مرکز داده

به تازگی، اصطلاح "مرکز داده" به عنوان یک واژۀ تعریف شده جهانی برای هر  نوع محیط محاسباتی با سازماندهی بالا یا پایین، مورد استفاده قرار گرفته  می‌گیرد. اما می‌توان گفت، به طور کلی مراکز داده را می‌توان به چندین دسته  تقسیم بندی کرد. هر یک از شبکه های فناوری اطلاعات دارای خصوصیات خاصی است  که زمانی که یکی از معماران مرکز داده ها را طراحی می‌کند، بایستی آن ها  را در نظر بگیرد. در این صورت، می‌تواند آن را به بهترین وجه مطابق با  تقاضاهای بالقوه کاربران نهایی کند. بنابراین آگاهی از انواع مختلف مراکز  داده می‌تواند به طراحان در تامین بهتر نیازهای مشتریان این عرصه کمک زیادی  برساند.

فضا و ساختار فیزیک مرکز داده

• اتاق ورودی
• ناحیه توزیع اصلی
• ناحیه توزیع افقی
• ناحیه توزیع جدا شده
• ناحیه توزیع تجهیزات
• اتاق مخابرات
• اتاق تجهیزات الکتریکی و مکانیکی
• سرورها و برنامه های مورد نیاز
• سیستم های مدیریت شبکه
• تجهیزات غیرفعال شبکه
• حافظه ها
• برنامه های کاربردی
• پایگاه های داده، فایل سرورها و برنامه های مربوط به داده های عملیاتی
• سیستم های مدیریت سیستم عامل ا، بانک های اطلاعاتی
• سیستم های امنیت اطلاعات و حفظ امنیت نرم افزار
• سیستم های ذخیره سازی و بازیابی اطلاعات
• سیستم های یکپارچه سازی اطلاعات

معیارهای تفاوت در انواع مراکز داده چیست؟

با توجه به نوع هر مرکز داده (دیتاسنتر) معیارهایی وجود دارند که در انواع  مختلف از مراکز داده، تفاوت ایجاد می‌کنند. این معیارها عبارتند از:

• نوع پهنای باند (داخلی، خارجی یا مختلط)

• استفاده از لایه دو (L2) و / یا لایه سه (L3) برای کنترل ترافیک در مرکز یا حاشیه (Top of Rack)

• تکنولوژی ذخیره‌سازی داده‌ها

• سطح مجازی‌سازی سرور

• اندازه کلی مرکز داده (تعداد سرورها)

ساختار مراکز داده

مراکز داده، به صورت کلی می‌توانند شامل قسمت‌های زیر باشند. این قسمت‌ها، بسته به دسته‌بندی مرکز داده می‌تواند متغیر باشد:

1. سیستم شبکه 
   • تجهیزات شبکه مانند سوییچ‌ها، مسیریاب‌ها
   • تجهیزات امنیتی مانند دیواره‌های آتش، IDSها و IPSها، ضدویروس‌ها و سایر سامانه‌های امنیت شبکه
   • سیستم مدیریت و پایش شبکه
   • سرویس گرها، شامل انواع سرورها و برنامه‌های مورد نیاز آن‌ها
   • تجهیزات غیرفعال شبکه 
     • سیستم کابل کشی و مدیریت کابل‌ها
     • چینش و آرایش محیط داخلی مرکز داده
2. سیستم‌های نرم‌افزاری 
   • سیستم‌های امنیت اطلاعات و حفظ امنیت نرم‌افزار
   • سیستم‌های مدیریت سیستم‌های عامل، بانک‌های اطلاعاتی و برنامه‌های کاربردی
   • سیستم‌های یکپارچه‌سازی اطلاعات
3. سیستم توزیع قدرت 
   • سیستم‌های توزیع قدرت

• سیستم کابل کشی و مدیریت کابل‌ها
• سیستم‌های کنترل قدرت
• سیستم‌های پشتیبان قدرت
• سیستم‌های پایش قدرت و نیرو

4. سیستم ذخیره‌سازی 
   • سیستم ذخیره‌سازی داده‌ها
   • سیستم پشتیان‌گیری و نگهداری قابل اطمینان پشتیبان‌ها
   • سیستم بازیابی اطلاعات
5. سیستم تأسیسات 
   • سیستم HVAC
   • لوله‌کشی
6. سیستم فیزیکی 
   • سیستم‌های کنترل دسترسی فیزیکی
   • سیستم‌های پایش فیزیکی و محیطی
   • راه کارهای مقابله با تهدیدات فیزیکی و محیطی

کاربری‌های مراکز داده

مراکز داده، قادر به ارائه نقش‌های زیر هستند:

• یک پایگاه برای ارائه سرویس میزبانی وب (Web Hosting) شامل موارد رایج مانند وب سرور، پایگاه‌های داده، FTP, Email, DNS  و …
• یک پایگاه برای ارائه سرویس‌های پست الکترونیک
• پایگاه‌های اختصاص اشتراک مکانی و اختصاصی (Colocation and Dedicated Servers)
• پایگاه‌های برای ارائه سرویس برنامه‌های کاربردی (ERP, CRM...)
• پایگاه‌های برای ارائه سرویس‌های بازی در شبکه

استانداردهای زیرساخت مراکز داده

مشهورترین استانداردی که تقریبا توسط تمام دیتاسنترهای دنیا تایید و مورد  استفاده قرار می‌گیرد، برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ میلادی توسط انجمن  بین‌المللی صنعت ارتباطات (Telecommunications Industry Association به اختصار TIA تدوین و به تصویب جامعه جهانی رسید. در این استاندارد که TIA-942 نام دارد، ضمن تعریف ابعاد فنی و زیرساختی یک مرکز داده استاندارد، چهار سطح (TIER) برای طبقه‌بندی مراکز داده بر حسب کیفیت مرکز ارایه شده تعریف شده است.

استانداردهای مرکز داده:

• استاندارد TIA942 دیتاسنتر
• استاندارد BICSI 2011 دیتاسنتر

استانداردهای زیرساختی برای دیتاسنترها کدامند؟

هر چند این امکان وجود دارد تا تقریبا هر نوع فضایی را با تغییر کاربری به  دیتاسنتر تبدیل نمود، اما معماری ساختارمند و اصولی ساختمان دیتاسنتر، از  همان ابتدا نیازمند مطالعات و بررسی‌های پیچیده فنی و کارشناسی می‌باشد.

صرف نظر از مباحث مربوط به هزینه‌های اولیه، لازم است تا نقاطی که برای  استقرار و احداث ساختمان دیتاسنترها انتخاب می‌شوند، از لحاظ جغرافیایی،  پایداری لرزه‌ای و شرایط جوی هوا، مسافت تا نقاط پرخطر مثل جاده‌ها،  فرودگاه‌ها و دسترسی نزدیک به منابع پرقدرت انرژی و امکانات ارتباطی پر  سرعت (مانند فیبر) مورد بررسی قرار گیرند. بعد از انتخاب نقطه جغرافیایی  مورد نظر، معماران ساختمان می‌توانند با در نظر گرفتن جنبه‌های فنی و  استانداردهای زیرساختی، طراحی نقشه ساختمان دیتاسنتر را انجام دهند.

اما معتبرترین و محبوب‌ترین استانداردی که برای پیاده‌سازی و طراحی  زیرساخت دیتاسنترها مورد قبول جامعه جهانی قرار گرفته است، استاندارد TIA942 نام دارد. در این استاندارد، که توسط انجمن بین‌المللی صنعت ارتباطات(TIA)  و  برای اولین بار در سال ۲۰۰۵ میلادی به تصویب رسید، به صورتی جامع و تخصصی،  به مباحث فنی و زیرساختی مراکز پرداخته شده است و براساس همین  استانداردها، دیتاسنترها به چهار سطح(TIER)  تقسیم  شده‌اند. قابلیت افزونگی، میزان پهنای باند، نگهداری و نظارت، امنیت  دیتاسنترها و داده‌های میزبانی شده در آنها، از جمله مباحث بسیار مهمی  هستند که به صورت دقیق در این استاندارد به آنها پرداخته شده است.

مشخصه های دیتا سنتر استاندارد

• ساختار فیزیکی
• سیستم های توزیع و کنترل برق و برق اضطراری
• سیستم های تهویه هوا HVAC کشف رطوبت
• سیستم های مدیریت هوشمند ساختمان BMS
• سیستم های کنترل دستی فیزیکی
• سیستم های اعلام و اطفاء حریق
• سیستم های پشتیبان
• ساختار شبکه
• تجهیزات امنیتی، مانند دیوارهای آتش و انتی ویروس ها
• تجهیزات فعال شبکه، مانند سوییچ ها و مسیریاب ها

طراحی مرکز داده

با توجه به دسته‌بندی‌های مختلفی که برای یک مرکز داده وجود دارد، و  قسمت‌های مختلفی که برای هر دسته قابل ارائه است، طراحی مراکز داده  می‌بایست با رعایت موارد مطرح شده انجام بگیرد.

طرح بندی پیاده‌سازی مرکز داده

قسمتی از اقدامات لازم برای ایجاد یک مرکز داده را می‌توان به این ترتیب بیان نمود:

• طراحی اولیه platform و تهیه نقشه‌های فنی
• اخذ مجوزهای لازم
• نهایی نمودن طرح اولیه شامل:
  • سخت‌افزار (کامپیوترها، سرورها و دستگاه ذخیره‌سازی اطلاعات)
  • شبکه (تجهیزات شبکه و کابل‌کشی)
  • تجهیزات برق اضطراری  (UPS)، ژنراتور و …
  • آماده‌سازی مستندات
  • برآورد هزینه
  • تأمین بودجه
• سفارش، خرید و حمل
• تأمین محل DC (بررسی مخابراتی، ساختمان مناسب، خرید ساختمان)
• تأمین Link اینترنت مورد نیاز و خطوط تلفن
• آماده‌سازی سیت شامل:
  • تهیه نقشه‌های لازم، Cabling، معماری، عملیات ساختمانی، کنترل و دسترسی، اطفاء حریق، تهویه برق اضطراری، UPS، ژنراتور، نصب شبکه برق و  Data
• آماده‌سازی تیم اجرا و پشتیبانی (انتخاب، آموزش)
• مدیریت سازمانی (آماده‌سازی و تدوین چارت سازمانی، روشها، گردش عملیات)
• نصب و راه‌اندازی تجهیزات
• تست‌های اولیه و Stress Testing
• ایجاد Call Center

ویژگی‌ها

مدل معماری باید بگونه‌ای باشد که در آن بتوان محیطی را فراهم آورد که به  واسطه آن اعمال تغییرات دینامیکی که به صورت معمول مورد نیاز می‌باشد  امکان‌پذیر گردد. معماری باید این قابلیت را به وجود آورد که در پایان  استقرار سایت به شکلی در نظر گرفته شود که مجموعه از قابلیت توسعه و افزایش  امکانات در هر یک از اجزا خود بدون بروز هیچگونه مشکلی در یکپارچگی کل  مجموعه برخوردار باشد. معیارهای مورد توجه عبارت هستند از:

• توسعه آسان
• ضریب اطمینان و دسترسی بالا
• راه‌حل‌های امنیتی
• افزونگی جهت کاهش اثر خرابی
• مدیریت آسان

الزامات امنیتی مرکز داده/ ارائه راهکارها و خدمات امنیت اطلاعات/ Security Services

امنیت همواره در زندگی بشر فراتر از یک نیاز و به عنوان یک ضرورت  اجتناب‌ناپذیر مطرح بوده و در روزگار کنونی که بخش قابل ملاحظه‌ای از زندگی  انسان در فضای مجازی سپری می‌شود، تأمین امنیت فضای شبکه‌های اطلاعاتی  اهمیتی فوق‌العاده دارد. طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های امنیت اطلاعات در  بسیاری از سازمان‌ها، بانک‌ها و مؤسسات اروپایی، آمریکایی و آسیایی،  راهکارها و خدمات ذیل را ارائه می‌نماید: اجرای آزمون‌های امنیت اطلاعات با  به‌کارگیری مجموعه وسیعی از آخرین ابزارها، تکنیک‌ها و روش‌های شناخته شده  و نیز بهره‌گیری از مجموعه‌ای از مجرب‌ترین متخصصین امنیتی، نقاط ضعف و  آسیب‌پذیری شبکه، سرورها و برنامه‌های کاربردی سازمان را از طریق اجرای  آزمون‌های زیر مشخص می‌نماید:

تست نفوذپذیری (Penetration Test) ارزیابی آسیب‌پذیری (Vulnerability Assessment) ارزیابی امنیتی نرم‌افزارهای وب (Web-Application Security Assessment) بازبینی امنیتی کد نرم‌افزار (Security Code Review)  علاوه  بر فهرست رتبه‌بندی شده نقاط ضعف که می‌تواند به اولویت بندی فعالیت‌ها و  پروژه‌های امنیتی سازمان کمک کند، مجموعه‌ای از راهکارهای مناسب جهت کاهش  آسیب‌پذیری‌های کشف شده نیز ارائه می‌شود.

اهمیت دیتاسنترها برای سازمان‌ها و کسب و کارها

در دهه‌های اخیر با کاهش قیمت تجهیزات کامپیوتری و امکان دسترسی آسان و  فراگیر به اینترنت پرسرعت و همچنین وابستگی روز افزون کسب و کارها به  فناوری اطلاعات، تقاضا برای خدمات دیتاسنتر‌ بسیار افزایش یافته است. در  حال حاضر، دیتاسنترها نقش کلیدی و بسیاری مهمی را در حوزه اقتصاد دیجیتال  ایفا می‌کنند و پشتیبانی طیف عظیمی از فعالیت‌های مهم دولت‌ها، جامعه و کسب  و کارها را بر عهده دارند.

حجم فعالیت بعضی از سرویس‌های اینترنتی تا حدی وسیع است که در برخی مواقع  حتی تا ۱۰ سرور کامپیوتری نیز جوابگوی نیازهای آنها نیستند. در چنین  شرایطی، تنها شبکه عظیمی از صدها و حتی هزاران سرور کامپیوتری قادر خواهند  بود تا از عهده تامین نیازهای این سرویس‌ها برای ذخیره‌سازی، رایانش و  انتقال داده‌ها بربیایند. از دیدگاه سازمانی در فناوری اطلاعات، دیتاسنترها  بستر لازم را برای پیاده‌سازی و اجرای بدون وقفه برنامه‌های کاربردی  سازمان‌ها و فعالیت آنها فراهم می‌کنند.

مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)، برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP)،  پست الکترونیک، ذخیره‌سازی، تهیه نسخه پشتیبان و اشتراک فایل‌ها، کلان  داده، هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، خدمات ارتباطی درون سازمانی، انتقال،  پردازش و رایانش بدون وقفه داده‌های عظیم، از جمله رایج‌ترین کاربردهای  دیتاسنتر در سازمان‌ها، دانشگاه‌ها و شرکت‌های گوناگون می‌باشند. شرکت‌های  بزرگی مانند گوگل، مایکروسافت و آمازون، با تاسیس مراکز داده در نقاط مختلف  جهان همواره در تلاشند تا زیرساخت‌های لازم را برای پاسخگویی به نیازهای  متفاوت جامعه بین‌المللی در مناطق مختلف دنیا فراهم کنند.

تفاوت دیتاسنتر اختصاصی و اشتراکی

بعضی از دیتاسنترها اشتراکی هستند، به این معنا که یک فضای فیزیکی  می‌تواند ۱۰، ۱۰۰ و حتی ۱۰۰۰ یا تعداد بیشتری از سرورهای کامپیوتری را  میزبانی کند و هر کدام از آنها متعلق به یک شرکت یا سازمان متفاوت باشند.  در مقابل، برخی از دیتاسنترها اختصاصی هستند، به این معنا که تمام قدرت  رایانشی و زیرساختی در محل ساختمان دیتاسنتر، به صورت کاملا اختصاصی در  اختیار یک سازمان قرار دارد.

البته با وجود سرویس‌هایی مانند خدمات هم‌مکانی (Colocation) و فضای امن و محصور (Cage)،  این امکان فراهم می‌شود تا ارایه خدمات دیتاسنتر اختصاصی در محل  دیتاسنترهای اشتراکی نیز میسر شود. این خدمات، زمینه کاهش قابل توجه  هزینه‌ها و افزایش بهره‌وری را برای سازمان‌ها به ارمفان خواهند آورد، چرا  که سازمان‌ها دیگر مجبور نیستند تا متحمل هزینه‌های سنگین و فرایند پیچیده  ساخت و نگهداری دیتاسنترها شوند.

اصلی‌ترین اجزا تشکیل دهنده دیتاسنتر کدامند؟

دیتاسنترها از اجزا مختلفی مانند روترها (Routers)، سوییچ‌های شبکه (Network Switches)، دیوارهای آتش (Firewalls)، سیستم‌های امنیتی، سیستم‌های ذخیره‌سازی (Storage Systems)، سرورها (Servers)، رَک‌ها (Racks)،  کابل‌ها و سیستم‌های کنترل و مدیریت ارایه سرویس تشکیل شده‌اند. معمولا  نحوه طراحی محوطه اصلی (فضای سفید) دیتاسنترها به اینگونه است که سرورهای  کامپیوتری به صورت طبقه به طبقه داخل کابینت و رک‌هایی(Rack)  قرار گرفته‌اند و با کابل‌کشی اصولی و رعایت استانداردهای لازم، در ردیف‌هایی (Row)  منظم کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

از آنجایی که ذخیره‌سازی و مدیریت نرم‌افزارها و داده‌های حیاطی بسیاری از  سازمان‌ها بر عهده این سرورهای کامپیوتری است، امنیت، کارآمدی، پایداری و  همگام‌سازی مداوم یک دیتاسنتر با پیشرفت‌های روز دنیا بسیار حائز اهمیت  است. از این رو، بکارگیری جدیدترین سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای امنیتی و  به‌روزرسانی مدام آنها از اهمیت ویژه‌ای در مراکز داده برخوردار است. در  واقع، زیرساخت ارتباطی و شبکه قدرتمند، سیستم‌های ذخیره‌سازی، منابع  پردازشی و رایانشی، مهمترین اجزاء هر دیتاسنتر را تشکیل می‌دهند.

دیتاسنترها چگونه کار می‌کنند؟

همانطور که گفته شد، دیتاسنتر از مجموعه‌ سرورهای کامپیوتری تشکیل شده است  که داده‌ها را از طریق ارتباطات شبکه‌ داخلی یا اینترنتی ارسال، دریافت و  پردازش می‌کنند. برای درک بهتر چگونگی کارکرد این مراکز، سرورها را در پشت  مجموعه‌ای از لایه‌ها تصور کنید که در پایین‌ترین این لایه‌ها، داده‌ها  قرار گرفته باشند. در اینجا سعی می‌کنیم تا با ارایه مثالی ساده، نحوه کار  یک دیتاسنتر اینترنتی را توضیح دهیم.

هنگامی که شما یک آدرس اینترنتی را در مرورگر خود تایپ می‌کنید، درخواستی برای سرور یا سرورهایی در دیتاسنتر اینترنتیIDC — (Internet Data Center)  ارسال  می‌شود. این درخواست ابتدا توسط لایه‌های امنیتی دیتاسنتر برای بدافزارها  یا هر نوع آلودگی دیگر مورد بررسی قرار می‌گیرد. سپس درخواست به سوییچی در  لایه دسترسی(Access Layer)  ارسال می‌شود. سوییچ  درخواست را به سمت وب سرور فیزیکی یا مجازی در لایه داخلی شبکه هدایت  می‌کند، که ممکن است برای حفظ پایداری و توانایی مدیریت ترافیک بالا، از  طریق تقسیم بار میان خوشه‌ای از سرورها (Server Cluster)، پشت یک Load Balancer قرار داشته باشد. سرور، درخواست را دریافت، پردازش و به سمت سرور بانک  اطلاعاتی هدایت می‌کند و برای پاسخ، داده‌های مربوط را از بانک اطلاعاتی در  مرکز شبکه مرکز داده فراخوانی می‌کند.

درخواست پردازش شده با گذر از لایه ذخیره‌سازی شبکه، اطلاعات مورد نیاز را  از دیسک‌ها استخراج می‌کند. سپس با تقسیم پاسخ دریافت شده در قالب  بسته‌هایی(packages)  برای انتقال آماده می‌شوند.  در پایان با انتخاب بهترین و سریعترین مسیر توسط روترها از طریق بسترهای  ارتباطی/شبکه‌ای بی‌سیم یا با سیم در قالب یک صفحه وب یا انواع دیگر  داده‌ها به مبدا درخواست کننده ارسال می‌شوند.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن چیست؟

مدرن‌ترین و بهترین دیتاسنترها با مدیریت بهینه فضا و ظر<