ویژگی‌های یک دیتاسنتر مدرن چیست؟

مدرن‌ترین و بهترین دیتاسنترها با  مدیریت بهینه فضا و ظرفیت‌ها، حداکثر استفاده را از فضای فیزیکی خود  می‌برند و در عین حال قدرتمندترین توان پردازشی، ذخیره‌سازی و پیاده‌سازی  شبکه را با استفاده از تکنولوژی مجازی‌سازی ممکن سازند. دیتاسنترهای مدرن  دارای زیرساخت منعطفی بوده و همواره سعی می‌کنند تا خود را با رشد سریع  تکنولوژی‌ها همگام ‌نمایند تا امکان ارتقاء ساده و بدون دردسر سرویس‌ها در  سریعترین زمان ممکن فراهم شود. در واقع این مراکز باید آمادگی داشته باشند  تا جوابگوی ظرفیت‌ها و کارکردهای مورد نیاز در آینده نیز باشند.

یک دیتاسنتر مدرن با پیاده‌سازی صحیح سیستم سرمایشی و سیستم توزیع برق، به  میزان قابل ملاحظه‌ای، زمینه کاهش هزینه‌ها و مصرف انرژی را فراهم  می‌نمایند. به عنوان نمونه، بکارگیری استانداردها و راهکارهایی مانند  راهکار راهروی سرد(Cold Aisle)  و راهروی گرم (Hot Aisle)، میزان مصرف انرژی را تا حد قابل ملاحظه‌ای کاهش می‌دهد و کارآمدی سیستم سرمایشی را دوچندان می‌کند.

مدرن‌ترین دیتاسنترها از دستورالعمل‌ها و فرایندهایی پیروی می‌کنند‌ که با  دقت و به بهترین شکل ممکن در قالب مستندات تهیه، تدوین و تنظیم شده‌اند.  این مراکز با ایجاد سالن ناک(NOC)  یا مرکز عملیات شبکه، به صورت بدون وقفه بر فعالیت‌ها، لایه‎‌های امنیتی و سطوح دسترسی‌ نظارت نموده، و کیفیت و امنیت حداکثری سرویس را تضمین و بر پایداری آن نظارت می‌کنند.

ساختمان‌ دیتاسنترهای مدرن بسیار مقاوم و پیشرفته احداث شده‌اند و محدوده  فیزیکی آنها توسط به‌روزترین سیستم‌های امنیتی محافظت می‌شود. سیستم‌های  احراز هویت بیومتریک مانند تشخیص اثر انگشت و اسکن عنبیه چشم، نظارت  شبانه‌روزی با استفاده از دوربین‌های مدار بسته(CCTV)  و همچنین کنترل دقیق دسترسی‌ها، ورود و خروج‌ها با کمک کارت‌های هوشمند، از جمله مهمترین این موارد هستند.

ادغام و یکپارچگی دیتا سنتر/ یکپارچگی دیتا سنتر

هیچ محدودیتی در تعداد دیتا سنترهای استفاده شده توسط یک سازمان وجود  ندارد به عنوان مثال اکثر سازمان های مدرن ممکن است از دو یا چند دیتا سنتر  در مکان های مختلف استفاده کنند که این امر منجر به افزایش انعطاف پذیری و  بهینگی عملکرد برنامه ها می شود و زمان تاخیر را کمتر می کند. چرا که حجم  زیادی از اطلاعات در دسترس کاربران قرار می گیرد. یک سازمان با دیتا  سنترهای متعدد ترجیح می دهد که دیتا سنترهای خود را ادغام کند ، این امر  بدین منظور انجام می شود که مکان های اشغال شده کاهش یابد و همچنین هزینه  ها عملیات  IT به حداقل برسد . قوام و یکپارچگی  عموماً در قالب ادغام و اکتساب رخ می دهد و در زمانی که اکثریت سازمان  نیازی به دیتا سنترهای سازمان های زیر دست ندارند .

ادغام دیتا سنتر(ِData center Colocation) : از  جمله راهکارهای دیگری که امروزه برای شبکه های بزرگ حائز اهمیت است ادغام  دیتا سنتر می باشد. متولیان دیتاسنتر می توانند مبلغی را جهت اجاره فضا و  دیگر تجهیزات سخت افزاری پرداخت کنند تا از قابلیت ادغام سازی دیتاسنتر  بهره مند شوند. که با اجاره کردن فضای سرور و تهیه سخت افزارهای مورد نیاز  به اپراتورهای دیتا سنتر دسترسی داشت. این راهکار یک گزینه بسیار جذاب برای  سازمان هایی است که پایین بودن هزینه های مربوط به راه اندازی دیتا سنتر  برای آنها در اولویت قرار دارد .

خوشبختانه امروزه ، متولیان ادغام سازی اختیارات مشتریان خود را توسعه  داده اند و امکان مدیریت جامع و دسترسی به فضای کلود را برای آنها فراهم  کرده اند.

رده بندی دیتا سنتر

برخلاف باور عموم ، مراکز داده ها را با توجه به اندازه فیزیکی و یا  سبکشان رده بندی نمی کنند، آنچه که عیان است این است که سازمان های کوچک  نیز باید با در اختیار داشتن آرایه ای از سرورها و استوریج ها عملیات  موفقیت آمیزی داشته باشند ، در مقابل سازمان های بزرگ که روزانه با حجم  پردازشی بسیار زیادی روبرو هستند مانند آمازون ، گوگل و فیس بوک نیاز حیاتی  به داشتن دیتا سنتر مناسب با زیرساخت بهینه خواهند داشت. در موارد دیگر  دیتاسنترها می توانند به شکل سیار مانند کانتینر راه اندازی شوند که به  عنوان Data Center in a Box نیز تلقی می شوند و  قابلیت این را دارند که بر حسب نیاز از مکانی به مکان دیگر منتقل شوند با  این حال، رده بندی دیتا سنتر را می توان با سطوح مختلف از قابلیت اطمینان و  یا انعطاف پذیری تعریف کرد. در سال 2005، مؤسسه ملی استاندارد آمریکا (ANSI) و انجمن صنعت ارتباطات(TIA) ، استاندارد ANSI/TIA-942 را منتشر کردند، این استاندارد که با عنوان "استاندارد زیرساخت های مخابراتی برای مراکز داده" منتشر شد چهار رده از دستورالعمل های طراحی و پیاده سازی مرکز داده را  تعریف کرد. دیتا سنترهای موجود در رده های بالاتر از انعطاف پذیری، امنیت و  قابلیت اطمینان بیشتری نسبت به رده های قبلی برخوردارند . به عنوان مثال  دیتا سنتر رده 4 زیرساخت بیشتر و امنیت بیشتری به نسبت دیتاسنتر رده 1  ارائه می دهد.

معماری و طراحی دیتا سنتر

اگر چه تقریبا استفاده از هر فضای مناسبی به عنوان یک "مرکز داده" امکان  پذیر است اما طراحی و پیاده سازی یک مرکز داده نیاز به بررسی دقیق تری  دارد. فراتر از مسائل اساسی هزینه و مالیات، محل موردنظر برای مرکز داده  براساس بسیاری از معیارها از جمله موقعیت جغرافیایی، ثبات در آب و هوا و  لرزه خیز بودن محل، دسترسی به جاده ها و فرودگاه ها، دسترسی به انرژی و  ارتباطات از راه دور و حتی محیط سیاسی حاکم ؛ انتخاب می شود. بعد از ایمن  سازی مکان ، معماری دیتاسنتر را می توان با توجه به زیرساخت های مکانیکی و  الکتریکی، همچنین ترکیب تجهیزات IT طراحی کرد.

بهره وری و مصرف انرژی

دیتا سنتر اهمیت بهره وری از انرژی را تشخیص داده و طراحی می کند . یک  مرکز داده معمول ، ممکن است تنها چند کیلو وات انرژی نیاز داشته باشد ، اما  نصب و راه اندازی آن  در مقیاس بزرگتر می تواند ده ها مگاوات و یا بیشتر  انرژی نیاز داشته باشد. امروزه، مرکز داده هایی تحت عنوان مرکز داده سبز  طراحی شده و در حال رشد است که اثرات زیست محیطی را از طریق استفاده از  مصالح ساختمانی-انتشار کم، مبدل های کاتالیزور و فن آوری انرژی جایگزین، به  حداقل می رساند.

سازمان ها اغلب ، بهره وری انرژی مرکز داده را از طریق معیاری تحت عنوان کارایی مصرف انرژی (PUE)، می سنجند که نشان دهنده نسبت کل انرژی ورودی مرکز داده به انرژی مورد استفاده استفاده تجهیزات IT است . با این وجود، ظهور و پیشرفت مجازی سازی اجازه داده است تا استفاده از تجهیزات IT بسیار سازنده تر باشد که بهره وری بسیار بالا تر، مصرف انرژی پایین تر و کاهش هزینه های انرژی را به دنبال دارد. پارامتر هایی مانند PUE دیگر مورد توجه اهداف بهره وری از انرژی نمی باشند. اما سازمان ها هم چنان ممکن است از پارامتر PUE جهت داشتن تحلیل جامعی از انرژی و سیستم سرمایشی، استفاده کنند .

مدیریت و نظارت زیرساخت های دیتا سنتر

دیتا سنترهای مدرن استفاده گسترده ای از نرم افزارهای  نظارت و مدیریت  دارند. این نرم افزارها  مانند ابزار مدیریتی برای زیرساخت های مراکز داده  عمل می کند و امکاناتی را در اختیار مدیران IT قرار می دهند ، که از جمله این قابلیت ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• اجازه دسترسی از راه دور جهت نظارت بر تاسیسات و تجهیزات دیتا سنتر
• اندازه گیری عملکرد دیتا سنتر
• تشخیص به موقع خرابی دیتا سنتر و پیاده سازی یک آرایه وسیع از اقدامات اصلاحی

باید توجه داشته باشیم که تمام قابلیت های فوق الذکر بدون ورود فیزیکی به اتاق دیتا سنتر نیز قابل انجام است.

رشد مجازی سازی یک بعد مهم دیگر به مدیریت زیرساخت های دیتا سنتر افزوده  است شده است. مجازی سازی از انتزاع سرورها، شبکه ها و استوریج ها پشتیبانی  می کند و این اجازه را به مدیران شبکه می دهد که تمام منابع محاسباتی خود  را بدون توجه به مکان فیزیکی ، سازمان دهی کنند ، همچنین این امکان وجود  دارد که در صورت نیاز به استفاده مجدد از آنها ، تمام منابع بازیابی شوند.  تمام این قابلیت ها از طریق نرم افزار مدیریتی ، قابل پیاده سازی خواهند  بود.

مراکز داده و کلود

دیتا سنترها به شکلی روز افزون، در حال اجرای نرم افزارهای شخصی کلود  هستند و این امر متکی بر مجازی سازی می باشد تا بتواند یک سطح از  اتوماسیون،User Self-Service  و بازپرداخت (Billing/Chargeback)  را  به مدیریت دیتا سنتر اضافه کند. هدف این است که به هر یک از کاربران این  اجازه داده شود تا حجم کارها و منابع محاسباتی را براساس تقاضا و بدون  مداخله مدیران IT، تامین کنند.

همچنین این امکان به شکل فزاینده ای برای دیتا سنترها فراهم می شود که با  ارائه دهندگان کلود عمومی ارتباط برقرار کنند. پلت فرم هایی مانند  مایکروسافتAzure ، به استفاده هیبریدی از دیتا سنترها با Azure یا  سایر منابع کلود عمومی، تاکید دارند. نباید این نکته را فراموش کرد که  حاصل این اقدامات، از بین بردن مراکز داده نیست، بلکه، ایجاد یک محیط پویا  است که این قابلیت را در اختیار سازمان ها قرار می دهد تا حجم انبوه دیتا و  پردازش های خود را به صورت محلی یا در کلود اجرا کنند و یا از یک کلود به  کلود مطلوب دیگر انتقال دهند.

ایمنی و امنیت دیتا سنتر 

در طراحی دیتاسنترها پیاده سازی روش های ایمنی و امنیتی صوت ، الزامی است.  بعنوان مثال ایمنی، عموما در طرح راهها و راهروهای دسترسی به مکان  دیتاسنتر نمود پیدا می کند چرا که باید فضای کافی برای جابجایی تجهیزات  بزرگ IT  وجود داشته باشد، همچنین بستر مناسب برای  تعمیر زیرساخت ها توسط متخصصان را فراهم آورد. سیستم اطفاء حریق یکی دیگر  از حوزه های مهم ایمنی می باشد که مانع استفاده گسترده از تجهیزات حساس  الکتریکی و الکترونیکی پر مصرف میشود. در مقابل دیتاسنترها اغلب از سیستم  های اطفاء حریق شیمیایی سازگار با زیست محیطی استفاده میکنند که به شکل  چشمگیری خطرات آتش سوزی را کاهش می دهند. از آنجایی که دیتاسنتر یک دارایی  مهم برای سازمان ها محسوب میشود، نیاز به مقیاس های امنیتی گسترده همچون  کلیدهای ورودی و بازرسی ویدیویی میباشد تا تخلفات احتمالی بازدید کنندگان،  پیمانکاران و کارمندان را شناسایی کرده و از آنها جلوگیری کند.

طراحی و پیاده سازی مراکز داده

در زمان طراحی و برنامه ریزی جهت اجرای یک مرکز داده باید عوامل متعددی را  در نظر گرفت: از سطح استفاده از مجازی سازی گرفته تا رعایت الزامات  پدافندی؛ از پیش بینی توسعه پذیری (Modularity) گرفته  تا راندمان مصرف انرژی. اینکه چگونه می توان با حداقل سرمایه گذاری،  بهترین زیرساخت را برای میزبانی اطلاعات و پردازشگرها فراهم کرد، نیازمند  دانش، تجربه و هماهنگی کامل و عمیق بین طراحان، مجریان و صاحبان کسب و کار  (کارفرما) است. از سرویس خارج شدن مرکز داده در بسیاری از موارد ناشی از  رعایت همین موارد ساده – به ویژه در حوزه زیرساخت – است. یک تحقیق ساده  نشان می دهد که بیش از 70% از موارد قطعی سرویس در مراکز داده، ناشی از نقص  سیستم برق و یا تهویه بوده است.

روند روز افزون مجازی سازی (Virtualization) و فشرده سازی (Consolidation) پردازش و ذخیره سازی اطلاعات سبب شده است که روز به روز نیاز به استفاده از سرورهای تیغه ای (Blade) فزونی  یابد. این سرورها مصرف برق و نیاز برودتی بیشتری نسبت به سرورهای متداول  دارند و همین موضوع سبب می شود که حساسیتها بر روی این دو سیستم زیرساختی  بیش از پیش باشد. به همین دلیل برق مصرفی متوسط یک رک در مراکز داده امروزی  (حدود 20 کیلووات) بیش از 10 برابر مراکز داده سنتی (حدود 7/1 کیلووات)  برآورد می شود. از آنجا که تأمین این میزان برق و برودت برای هر رک در شیوه  های سنتی و فناوری های قدیمی برق و سرمایش تقریباً غیر ممکن است، لذا باید  به متدولوژیها و فناوری های نوین توجه ویژه ای داشت. یکی از این روشهای  نوین، سرمایش با استفاده از سیال نارسانا (دی الکتریک) است.

در این روش سرورها درون سیال بصورت مستغرق قرار می گیرند و آنرا بدون  واسطه هوا، خنک می کنند. با این روش هزینه های عملیاتی سیستم سرمایش حدود  60% کاهش پیدا خواهد کرد.

علاوه بر استفاده از فناوری های نوین، با پیش بینی و اجرای چند راهکار  عملی ساده نیز می توان به پاسخگویی بهتر به این نیازها کمک کرد. بعضی از  این روشهای کاربردی ساده عبارتند از:

اصلاح جانمایی رکها و تشکیل راهروهای سرد و گرم و جداسازی آنها از یکدیگر تا حد امکان

توزیع یکنواخت بارهای مصرفی (سرورها) در کل فضای اتاق سرور (بجای تمرکز بیش از حد آنها در یک یا چند رک محدود)

تمرکز رکهای با متوسط مصرف زیاد در بخشی از فضای اتاق سرور و پیش بینی تمهیدات زیرساختی (مانند برق و سرمایش) ویژه برای این بخش

پوشاندن فضاهای خالی رکها توسط صفحات محدود کننده (Blanking Panel) جهت مدیریت بهتر گردش هوا

برای رکهای با مصارف بیش از حد متوسط (نسبت به سایر رکهای مرکز)، از  تجهیزات کمکی گردش هوا استفاده کنید. فنهایی که قابلیت نصب روی درب رک را  دارند، از همین دسته هستند.

از طرف دیگر با توجه به سرمایه گذاری اولیه (CAPEX) بالای مورد نیاز برای سیستمهای تأمین انرژی الکتریکی و برودت و همچنین هزینه های بالای بهره برداری (OPEX) این  سیستمها، در طراحی مراکز داده جدید – و البته در بهینه سازی مراکز داده  موجود – بیشترین توجهات به سیستمهای برق و سرمایش (که اصلی ترین مصرف کننده  انرژی در مراکز داده به شمار می رود) معطوف است.

اگرچه روشهای متعددی را می توان برای کاهش یا بعبارت بهتر بهینه سازی مصرف  انرژی در مراکز داده مورد استفاده قرار داد، اما اثرات این روشها بر  عملکرد مرکز داده ممکن است کوتاه مدت و یا بلند مدت باشد. بعنوان مثال  افزایش یک درجه سانتیگراد به دمای کارکرد مرکز بر اساس راهنمای TC 9.9 مؤسسهASHRAE،  حداکثر دمای هوا در ورودی سرورها می تواند بین 24 تا 27 درجه سانتیگراد  باشد)، حدود 4% مصرف انرژی را کاهش می دهد و اثر آنرا (که بدون تحمیل هزینه  ای اضافه قابل دسترس است) در هزینه های مصرفی ماهانه می توان مشاهده کرد؛  اما در صورت تعویض تجهیزات قدیمی با تجهیزات جدید با راندمان بالاتر، ممکن  است آثار اقتصادی این تغییر بسیار دیرتر دیده شود.

یکی از بهترین روشها برای کاهش مصرف انرژی در سیستمهای سرمایش، ممانعت از  اختلاط هوای سرد و گرم است. مفاهیم و روشهایی مانند سرمایش درون راهروی (In Row Cooling) و یا راهرو سرد/گرم Cold/Hot Aisle برای رسیدن به این هدف بکار گرفته شدند.

در گام بعدی می توان به سراغ روشهای سرمایش درون رکی (In Rack Cooling) رفت  که در آنها هوای سرد مستقیماً به درون رکها دمیده می شود. در این صورت  لازم است رکها دارای دربهای شیشه ای باشند تا از هدر رفت هوای سرد به بیرون  از رک جلوگیری شود.

البته باید توجه داشت که هرگونه تغییر در سیستم سرمایش، ممکن است بر سایر  جوانب زیرساختی تأثیر بگذارد. بعنوان مثال در صورت استفاده از روش سرمایش In Rack،  مسلماً باید تمهیدات لازم برای سیستم اطفاء حریق نیز پیش بینی شود. به این  مفهوم که یا باید سیستمهای اطفاء حریق درون رکها نصب شوند و یا اینکه  امکان بازشدن درب رکها توسط فرمان سیستم کنترل مرکزی و یا پانل مدیریت  اطفاء حریق فراهم شود.

مسأله مهم بعدی، توجه به رطوبت موجود در هواست. اگرچه وجود مقدار مشخصی از  این رطوبت برای عملکرد مرکز داده ضروری است، اما وجود رطوبت در هوا، مفهوم  گرمای نهان را در خود مستتر دارد. حال چنانچه بر مدیریتی بر میزان رطوبت  موجود در هوا نداشته باشیم و یا به تقطیر و تبخیر آن (در بخشهای مختلف سیکل  سرمایش و به ویژه در هنگام عبور هوا از روی مبدلهای حرارتی) توجه نکنیم،  این موضوع می تواند علاوه بر افزایش مصرف انرژی در سیستم سرمایش بحرانهای  مربوط به تأمین و دفع رطوبت در مرکز را نیز به دنبال داشته باشد.

روش دیگری که جهت کاهش مصرف انرژی در سیستمهای سرمایش بکار گرفته می شود،  استفاده از موتورهای دور متغیر در تجهیزات سرمایشی است. اگرچه سیستم سرمایش  برای کار در نقطه اوج مصرف (Peak) تجهیزات فعال  طراحی می شوند، اما می دانیم که این شرایط در تمامی زمانها اتفاق نمی افتد.  بلکه یک مطالعه ساده نشان می دهد که تجهیزات فعال (Active) در  مراکز داده بصورت متوسط با طرفیتی معادل 55% بار نامی خود کار می کنند.  بنابراین لازم است بارهای سرمایشی نیز بصورت مدیریت شده و متناسب با نیاز  برودتی مرکز، قابل تنظیم و کنترل باشند. استفاده از موتورهای دور متغیر (Electrically Controlled (EC) و یا (Variable Frequency Drive (VFD) در همین راستاست.

اقدامات لازم جهت ایجاد  Data Center

• طراحی اولیه platform و تهیه نقشه‌های فنی
• اخذ مجوزهای لازم
• تهیه تجهیزات سخت‌افزار (کامپیوترها، دستگاه ذخیره‌سازی اطلاعات)
• تهیه تجهیزات شبکه و کابل‌کشی
• تهیه تجهیزات برق اضطراری، ژنراتور و (UPS)
• مستندات
• برآورد هزینه
• تأمین بودجه
• سفارش، خرید و حمل
• تأمین محل بررسی مخابراتی، ساختمان مناسب، خرید ساختمان
• تأمین Link اینترنت مورد نیاز و خطوط تلفن
• تهیه نقشه‌های لازم، Cabling، معماری، عملیات بنایی، کنترل و دسترسی، اطفاء حریق، برق اضطراری، UPS، ژنراتور، نصب شبکه برق
• آماده‌سازی گروه 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 و مرکز پاسخگویی به مشترکان

معیارهای طراحی یک دیتا سنتر

• ضریب اطمینان و دسترسی بالا (High Availability)
• سهولت در توسعه مرکز (Scalability)
• راه‌حل‌های امنیتی (Security Solutions)
• سهولت مدیریت (Manageability)
• اجزای اصلی پیاده‌سازی (Data Center)

ساختار شبکه کامپیوتری اتاق سرور

آماده سازی اتاق سرور جهت ارتباطات شبکه ای سرورها با ایستگاه های مختلف شبکه از جمله کارهای پایه ای در اتاق سرور می باشد.

درواقع کلیه کارها و هزینه هایی که در اتاق سرور انجام می شود هدفش استفاده منطقی و مطمئن از تجهیزات اتاق سرور می باشد.

در زیر دو ساختار فیزیکی . منطقی شبکه آمده است .

مرکز اطلاعات و پردازش روی شبکه سرورها هستند لذا ارتباط مناسب این سرورها با مجموعه شبکه امری اجتناب ناپذیر است.

دراین راستا سه عامل زیر مدنظر هستند:

پیاده سازی مدل سه لایه:

کابل کشی و پیش بینی مسیرهای داخل اتاق سرور باید به گونه ای باشد تا  بتوان پیاده سازی مدل سه لایه شبکه را عملیاتی ساخت از این لحاظ داشتن نقشه  منطقی و فیزیکی سوئیچ های مختلف شبکه باید پیش از اجرای مسیرگذاری در  دستور کار قرار گیرد.

کابل کشی استاندارد:

رعایت اصول کابل کشی ساخت یافته و همچنین درنظر داشتن خم ها و زوایای مختلف در کابل کشی اتاق سرور باید در نظر گرفته شود.

ثابت کردن رک ها:

به دلیل جلوگیری از واژگون شدن رک ها در هنگام زلزله ، رک ها باید به کف وصل و مهار شوند.

پیش از اجرای کف و ایجاد کانال های مختلف باید محل استقرار رک ها تعیین شده و بست ها و Holder های نگهدارنده در آن تعبیه شود لذا دانستن نوع و مدل رک ها ، اندازه آن ها ، موقعیت مکانی نسبت به یکدیگر باید تعیین شوند.

کانال های عبور:

جهت نظم بخشیدن به کابل های Portable  نظیر کابل های رابط برق ، Patch Cordها و … ، مسیر عبور استاندارد کابلی توکار در اتاق سرور صورت می گیرد. این کانال ها باید دارای درپوش مناسب بوده و بین مسیرهای Data و برق فاصله ایجاد نماید.

ساختار منطقی شبکه:

ساختار منطقی و نرم افزاری سرورها امکان استفاده مطمئن از اطلاعات روی  سرورها را مهیا می سازد لذا اتخاذ استراتژی مناسب ارتباط سرورها با یکدیگر و  همچنین ارتباط ایستگاه های کاری با آن ها باید پس از نصب فیزیکی اتاق سرور  انجام شود. درزیر به برخی از تنظیمات منطقی و نرم افزاری اشاره شده است:

• دامین کنترلر و سرویس های شبکه نظیر DHCP ، DNS و … 
  • VLANو تقسیم سوئیچی
• ایجاد Access List  روی سوئیج های شبکه
• ایجاد Routing  و Gateway شبکه

طراحی و جانمایی اتاق سرور و یا مراکز داده / طراحی دیتاسنتر (Datacenter Design)

دیتاسنتر ، فضایی است که شرایط محیطی آن بر اساس نیاز دستگاه ها و تجهیزات شبکه ای کنترل شده است. این اطاق باید الزامات استاندارد NFPA 75 (استاندارد ملی مقابله با حریق تجهیزات فناوری اطلاعات، سرنام کلمات :National Fire Protection Association) را پوشش دهد.

اما در اینجا قصد داریم در مورد جنبه های مختلف طراحی یک دیتاسنتر بحث کنیم.

مثلا دما و رطوبت اطاق ، استحکام کف اطاق از لحاظ این که قادر به تحمل چه  وزنی میباشد؟ نور و روشنایی اطاق، برق، سیستم هواساز و اعلام و اطفاء حریق.

در این بحث به بررسی این عوامل خواهیم پرداخت:

مکان:

وقتی مکان ساخت دیتاسنتر را انتخاب میکنیم باید به یک سری پارامتر هایی  توجه ویژه نماییم. مثل این که مکان نباید در جایی از ساختمان قرار گرفته  باشد که توسط اجزای اصلی و غیر قابل جابه جایی ساختمان مثل آسانسور و  دیوارهای اصلی محدود شده باشد.

دسترسی پذیری اطاق برای ورود تجهیزات بزرگ به مرکز داده باید لحاظ گردد.

مکان مورد نظر برای مرکز داده باید به دور از موارد زیر باشد:

• منابع الکترومغناطیس
• منابع نویز
• ترانسفورماتور
• موتور و ژنراتور
• تجهیزات X-ray
• تجهیزات رادیویی و فرستنده رادار
• و دستگاه جوش القایی (قوس الکتریکی)

دیتاسنتر نباید دارای پنجره به خارج باشد زیرا باعث کاهش امنیت و نیز افزایش دما میگردد.

سطح دسترسی

درب های دیتاسنتر باید فقط بر روی افراد مجاز باز شود برای این منظور از  سیستم های کنترل تردد استفاده میگردد. این سیستم ها پارامتر های مختلفی را  برای شناسایی افراد مجاز در نظر میگیرند مثلا برخی از آنها کارتی بوده و با  بارکد کار میکنند ، برخی RFID بوده و برخی از آنها نیز با پارامترهای بیولوژیک مثل اثر انگشت و اسکن عنبیه چشم کار میکنند.

به هر حال شما باید با توجه به بودجه و نیز میزان امنیت مورد نیاز خود از  این سیستم ها استفاده نمایید. بهترین سیستم سیستمی است که بیش از یک  پارامتر را ارزیابی نماید. مثلا اثر انگشت به همراه رمز ورود یا اسکن چهره و  تن صدا.

طراحی معماری/ سایز

اندازه ی دیتاسنتر باید به مقدار کافی بزرگ باشد که بتواند همه ی تجهیزات  پیش بینی شده ی فعلی را درون خود جای دهد. اندازه ی تجهیزات را میتوانید از  فروشنده ، پیش از ارسال محموله به طور دقیق دریافت کنید. همچنین فضا باید  به قدری باشد که طرح های توسعه ای آینده ی شما را پوشش دهد.

دیتاسنتر نیاز به فضایی تحت عنوان انبار دارد تا در آن قطعات یدکی و لوازم مصرفی ذخیره شود.

تجهیزات نو داخل کارتن ، فیلترهای هوا ساز ، تایل های کف کاذب اضافی ،  کابل های اضافی ، تجهیزات یدکی، رسانه های ذخیره سازی یدکی و کاغذ های  ذخیره از اقلامی هستند که میتوانند خارج از دیتاسنتر و در این نگهداری  شوند.

همچنین دیتاسنتر باید دارای بخشی برای بازکردن بسته بندی تجهیزات (Unpacking Room)  و آماده سازی و تست تجهیزات باشد. یکی از خاصیت هایی که این کار دارد ،  کاهش چشمگیر ورود گرد و غبار به علت باز کردن تجهیزات در خارج از اطاق  کامپیوتر است.

فضای دیتاسنتر فقط فضای رک ها و تجهیزات شبکه نیست. شما باید توجه داشته  باشید برای سیستم های اعلام و اطفاء حریق ، تابلوهای برق و هواساز نیز باید  فضای کافی در نظر بگیرید.

اگر شما در حال طراحی یک مرکز داده جدید برای انتقال تجهیزات از دیتاسنتر  قدیمی هستید باید یک نقشه پلن از سایت جدید طراحی کنید و تجهیزات موجود را  در آن جانمایی نمایید. سپس با نگاهی به طرح های توسعه آینده فضا مورد نیاز  در دیتاسنتر را تخمین بزنید. نقشه باید به گونه ای باشد که تمام تجهیزات و  تمام رک ها به صورت کامل پر شده باشد.

هر تغییر تکنولوژی که باعث تغییر سایز فضای مورد نیاز میشود را باید در نظر داشته باشید.

همچنین فضایی برای تجهیزات توزیع برق و هوا ساز نیز در نظر بگیرید.

معمولا در کنار مرکز داده یک مرکز عملیات و یک اطاق پرینتر نیز درنظر گرفته میشود.

اتاق پرینتر باید خارج از اتاق کامپیوتر باشد و یک سیستم تهویه مجزا از  اتاق کامپیوتر داشته باشد زیرا پرینتر ها غبار کاغذ و تونر تولید میکنند و  این ضررات برای تجهیزات اتاق کامپیوتر بسیار مضر هستند.

استاندارد NFPA 75 توصیه میکند که یک اتاق مجزا نیز برای رسانه های ذخیره سازی نظیر Tapeها داشته باشید زیرا نوار ها دارای بخارات سمی و خطرناک میباشند.

ایجاد اتاق های مجزا برای سیستم های اعلام و اطفا حریق ، هوا ساز و برق  باعث میشود که ورود افراد تعمیرکار به اتاق کامپیوتر برای سرویس دوره ای  تجهیزات به مراتب کمتر شود و امنیت بالاتری داشته باشیم.

سایر تجهیزات

تجهیزات کنترل برق نظیر تابلو برق ها ، UPS تا kVA 100 میتوانند در اطاق کامپیوتر نصب شوند.

اما باطری های اسیدی ، UPS بالاتر از kVA 100 و هر UPS ی که دارای باطری تر باشد باید در فضایی مستقل مستقر گردد.

هرگونه تجهیزات و وسایل نامربوط به اتاق کامپیوتر باید از اتاق حذف شود.  مثلا لوله آب ، فاضلاب ، لوله های فن کوئل ، لوله هوای فشرده و لوله گاز

در صورتی که هریک از این تاسیسات در اتاق وجود دارد یا از آن عبور کرده  است باید به نحو مقتضی تغییر مسیر داده شود تا مزاحمتی برای اتاق ایجاد  ننماید.

سقف کاذب

حد اقل ارتفاع سقف دیتاسنتر باید 2.6 متر باشد. این ارتفاع از بالای کف  کاذب تا زیر پایین ترین عنصر نصب شده زیر سقف کاذب ( مثل دوربین ، نازل های  آتش نشانی و یا تجهیزات نور ) محاسبه میشود.

اگر قرار است تجهیزات خنک کننده یا رک با ارتفاع بالاتر از 2.13 متر به  دیتاسنتر وارد نمایید باید دستور اجرای سقف به همان میزان بلندتر از حد  استاندارد را بدهید.

حد اقل باید 46 سانتی متر فضای خالی بالای رک تا نازل های آتش نشانی داشته باشیم.

پاکسازی محیط

کف ، دیوارها و سقف دیتاسنتر باید به گونه ای پوشش داده شود که ورود گرد و  غبار به مرکز داده را به حداقل برسانیم. از رنگ هایی استفاده کنید که به  روشنایی مرکز داده کمک نماید.

روشنایی

حداقل میزان روشنایی مجاز در دیتاسنتر ، 500 لوکس در سطح افقی و 200 لوکس  در سطح عمودی و در ارتفاع یک متری از سطح کف کاذب در بین راهرو ها باشد.

همه ی لامپ های روشنایی دیتاسنتر نباید از تابلو برق یکسان تغذیه شوند و یا از برق تجهیزات استفاده نمایند.

استفاده از کلید های دیمر دار در مرکز داده مجاز نیست.

پیش بینی چراغ های اضطراری و علامت گذاری به صورت شبرنگ به سمت خروجی های اضطراری ضروری است.

درب ها

درب های دیتاسنتر باید حداقل دارای 1 متر عرض و 2.13 متر ارتفاع و بدونه  پاشنه باشد. لولای درب باید به سمت خارج باز شود یا درب به صورت کشویی  باشد. درب میتواند دو لنگه و بدون ستون مرکزی باشد تا برای ورود تجهیزات  بزرگ داخل مرکز داده مانعی وجود نداشته باشد.

کف اتاق

ظرفیت کف دیتاسنتر باید برای تحمل وزن بار متمرکز و توزیع شده ی تجهیزات نصب شده کافی باشد. حداقل قدرت تحمل بار توزیع شده باید kPA 7.2 باشد و توصیه شده است که این میزان را 12 در نظر بگیریم.

همچنین کف باید دارای حداقل قدرت تحمل kPA 1.2 بار آویزان از زیر آن (مثل نصب لدر و سینی و ... ) را نیز داشته باشد.

که برای این این نیز عدد kPA 2.4 توصیه گردیده است.

برای آشنا شدن با روش اندازه گیری تحمل بار کف میتوانید به Telcordia specification GR-63-CORE رجوع کنید.

مقابله با زلزله

ساختمانی که در آن دیتاسنتر بنا میگردد باید مقاوم در برابر زلزله بوده و  دستور العمل های آئین نامه مقابله با زلزله در آن لحاظ شده باشد. زمانی که  قصد سرمایه گذاری عظیمی برای احداث یک دیتاسنتر دارید ، نگاه کنید سرمایه  خود را بر روی کجا خرج مینمایید. حتما بر روی این مسائل حساسیت خاصی داشته  باشید. مثلا شهری که سابقه ی چندین زلزله در مدت کوتاهی داشته است نباید  گزینه ی اول شما برای احداث دیتاسنتر و سرمایه گذاری باشد.

استحکامات ساختمان باید به شما این اطمینان را بدهد که در صورت وقوع زلزله  آسیب جدی به تاسیسات شما وارد نمیشود. بنابراین گاهی اوقات ساخت یک  ساختمان بر اساس آیین نامه ارزان تر در می آید تا این که دیتاسنتر را در یک  ساختمان موجود اما نا ایمن بنا کنید. رجوع كنيد بهTelcordia specification GR-63-CORE

طراحی محیطی

آلاینده ها

اطاق کامپیوتر باید از وجود انواع آلاینده ها مطابق استاندارد ANSI/TIA-569-B باشد.

هواساز (HVAC)

دستگاه هوا ساز باید قادر باشد 24 ساعت شبانه روز در 365 روز سال به اطاق کامپیوتر سرویس دهی نماید.

سیستم برق پشتیبان

سیستم هوا ساز دیتاسنتر باید توسط ژنراتور مخصوص پشتیبانی گردد. اگر  دیتاسنتر ژنراتور اختصاصی ندارد باید از ژنراتور ساختمان به عنوان پشتیبان  سیستم خنک کننده ی اطاق کامپیوتر استفاده نمایید.

پارامترهای عملیاتی دما و رطوبت

دما و رطوبت دیتاسنتر میبایست دائما در حال کنترل شدن باشد. دما و رطوبت مطلوب برای اطاق کامپیوتر به شرح زیر است:

• دمای خشک : 20 تا 25 درجه سانتی گراد
• حداکثر دمای نقطه شبنم : 21 درجه سانتی گراد
• رطوبت نسبی : 40% تا 55%
• حداکثر تغییرات دما در یک ساعت: 5 درجه سانتی گراد
• تعریف دمای خشک (DBT) : درجه حرارتی است که ما با  یک دماسنج استاندارد اندازه گیری می کنیم بطوری که هیچ گونه آبی و رطوبتی  بر روی سطح آن نباشد. بطور معمول وقتی مردم درجه حرارت هوا را می گویند در  حقیقت به Dry-Bulb اشاره میکنند. چندین مقیاس اندازه گیری بطور معمول برای این دما استفاده می شود، در سیستم Inch-Pound در  اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب بر مبنای درجه حرارت فارنهایت 32 درجه می  باشد و همچنین درجه حرارت نقطه جوش آب برابر با 212 درجه میباشد. در سیستم  بین المللی SI در اتمسفر استاندارد نقطه انجماد آب  بر مبنای درجه حرارت سیلیسیوس 0 درجه می باشد و همچنین درجه حرارت نقطه  جوش آب برابر با 100 درجه می باشد.
• تعریف دمای نقطه شبنم Dew Point : نشان دهنده ی  دمایی است که آب موجود در هوای مرزوب شروع به تقطیر می کند. وقتی هوا سرد  می شود، رطوبت نسبی افزایش پیدا می کند تا زمانی که به اشباع برسد و تقطیر  صورت گیرد. در واقع تقطیر بر روی سطحی صورت می گیرد که دمایش پایین تر از  دمای نقطه شبنم باشد.

دستگاه رطوبت ساز یا خشک کن هوا بستگی به موقعیت جغرافیایی دیتاسنتر باید  در کنار هوا ساز پیشبینی شود. مثلا در بندرعباس نیاز به خشک کن و در اصفهان  یا یزد نیاز به رطوبت ساز برای سیستم تهویه داریم. در اکثر هواسازها ین  سیستم پیش بینی گردیده است و این قابلیت وجود دارد که به صورت خودکار رطوبت  به میزان قابل قبول در استاندارد تنظیم گردد.

اندازه گیری دمای محیط زمانی باید انجام شود که تمامی تجهیزات نصب شده در مرکز داده عملیاتی باشند.

اندازه گیری دما از فاصله ی 1.5 متری از سطح کف و در هر 3 تا 6 متر، در وسط راهروی سرد اطاق کامپیوتر انجام میگیرد.

اندازه گیری دما حتما باید در نقاط مختلف اتاق در جایی که منفذ هوا وجود دارد انجام گیرد.

لرزش

دستگاه هواساز یک دستگاه مکانیکی بوده و ممکن است لرزش هایی را نیز داشته  باشد. لرزش در اتاق میتواند تاثیرات مخربی داشته باشد و در نهایت به قطعی  سرویس ها منتهی گردد. ساده ترین مثال میتواند این باشد که لرزش ممتد  میتواند باعث شل شدن اتصالات گردد و در نتیجه میتواند قطعی و خرابی به  همراه داشته باشد.

برای جلوگیری از این اتفاق میتوانیم از پایه ها و تجهیزات لرزه گیر برای  این دستگاه ها استفاده نمود که حداقل انتقال لرزه را داشته باشد.

طراحی الکتریکی

برق

برای تامین برق تجهیزات در دیتاسنتر باید از منابع جداگانه و کابل کشی جداگانه استفاده گردد.

پریزهای 20A برای تامین برق تجهیزات و ابزارهای برقی در اطاق کامپیوتر باید پیشبینی شود.

از پریزهای رک ها برای استفاده ی ابزار برقی نظیر دریل و جاروبرقی نباید استفاده کرد.

پریزهای اتاق نباید از یک پانل یا از یک فاز مشترک با تجهیزات شبکه و سرورها استفاده کند.

فاصله ی پریزهای اطاق باید 3.65 متر یا کمتر (در صورت لزوم) از یکدیگر بر روی دیوار باشد.

برق اضطراری

تابلو برق های دیتاسنتر باید توسط ژنراتور اطاق پشتیبانی شوند.

ژنراتور باید بر اساس میزان حداکثر بار انتخاب گردد.

ژنراتورهای اطاق کامپیوتر اغلب با نشان "Computer Grade" عرضه میگردند.

اگر دیتاسنتر دارای ژنراتور اختصاصی نمی باشد ، تابلو برق های آن باید به ژنراتور ساختمان متصل گردد.

این ژنراتور باید قابلیت پوشش کامل بار تجهیزات را داشته باشد.

سیستم ارت

دیتاسنتر باید دارای سیستم ارت بر مبنای استاندارد ANSI/TIA/EIA-J-STD-607-A. باشد.

سیستم اعلام و اطفاء حریق

سیستم اعلام و اطفاء حریق و نیز استفاده از خاموش کننده های دستی باید مطابق با استاندارد NFPA 75 باشد .