مبانی مرکز داده(1)

– مبانی مرکز داده

زیرساخت Data Center چیست؟

مقدمه

مراکز داده به عنوان مهمترین بخش هر سازمان محسوب میشود که برای هر سازمان و شرکت به لحاظ نگهدای ار اطلاعات و اسناد شرکت مهم و با ارزش است . یک مرکز داده در حقیقت قلب اطلاعات شرکت بوده و تمامی داده های مالی و اداری و تجاری یک سازمان را در خود جای داده است . این مرکز بقدری مهم بوده که هر لحظه قطعی ارتباط یا بروز مشکل در آن میتواند میلیون ها دلار هزینه برای شرکت بوجود آورد .  به همین دلیل مراکز داده به سیستم های پشتیبانی پیچیده ای نیاز دارند – که از آنها به عنوان زیرساخت یاد می کنیم. این زیرساخت به طور قابل توجهی قیمت توسعه داده های ورودی به امکانات را تا 5-10 برابر یک ساختمان اداری یا معادل آن را در برمیگیرد در ادامه در این خصوص توضیح خواهیم داد . در چتر گسترده زیرساخت ها ، ما به طور خاص امنیت ، قدرت ، خنک کننده و اتصال را بررسی خواهیم کرد. علاوه بر این ، ما مفهوم افزونگی در این سیستم ها را پوشش خواهیم داد.

امنیت ساختمان مرکز داده

مراکز داده غالباً اطلاعات بسیار ارزشمندی از قبیل اطلاعات بانکی و کارت اعتباری ، اطلاعات هویتی و اطلاعات مهم تجاری را در سرورهای خود نگهداری می کنند. به همین دلیل ، شرکت ها باید ببینند که مرکز داده ای که برای کار انتخاب می کنند ، از امنیت فیزیکی بالایی برخوردار است تا اطلاعات آنها را ایمن و محافظت کند. امنیت مرکز داده غالباً از بیرون با حصار درجه K که با کل ملک هم مرز است آغاز می شود ، سپس برای ورود به ساختمان به یک کارت کلید برای باز کردن قفل درب ورودی نیاز دارید. هنگامی که در لابی ساختمان قرار گرفتید ، احتمالاً همان چیزی است که بعنوان لایه بعدی امنیت به عنوان دام انسان شناخته می شود. تله مرد یک اتاق کوچک است که لابی را به قسمت های داخلی تاسیسات با یک ورودی و یک درب خروجی متصل می کند که در آن دو درب نمی توانند همزمان باز شوند. این امکان کنترل بیشتر در مورد افرادی را که وارد تاسیسات می شوند فراهم می کند و از ورود احزاب ناخواسته به بخشهایی از تسهیلات که شامل سرورها هستند جلوگیری می کند. یکی دیگر از اقدامات امنیتی معمول ، قفس قفل شده در اتاق سرور واقعی است که از سرورهای خاص محافظت می کند. بنابراین اگر به طور تصادفی کسی بتواند تمام اقدامات امنیتی دیگر را پشت سر بگذارد و واقعاً وارد اتاق سرور شود ، مجبور است به نحوی قفس کف تا سقف را باز کند تا به سرورها برود. تمام این اقدامات امنیتی برای اطمینان از این است که فقط کاربران تعیین شده و پاک شده به فضای شرکت خود دسترسی دارند.

زیرساخت برق (قدرت)

زیرساخت های دیجیتال مانند سرورها و پردازنده ها برای کار کردن به برق نیاز دارند. حتی کسری از ثانیه وقفه می تواند تأثیرات چشمگیری داشته باشد. به همین ترتیب ، زیرساخت برق یکی از مهمترین اجزای مرکز داده است. برق در امتداد آنچه زنجیره قدرت نامیده می شود ، حرکت می کند ، این است که چگونه برق از ارائه دهنده خدمات به سرور داخل مرکز داده می رسد. یک زنجیره برق سنتی از پست شروع می شود و در نهایت از طریق یک ترانسفورماتور ساختمان ، یک ایستگاه سوئیچینگ ، یک منبع تغذیه بدون وقفه (UPS) ، یک واحد توزیع برق (PDU) و یک پانل برق از راه دور (RPP) پیش از رسیدن به محل رک ها و سرورها درصورت قطع شدن منبع تغذیه پست از پست ، مراکز داده همچنین از ژنراتورهای موجود در محل برای تأمین نیروگاه استفاده می کنند. به یک مرکز داده مانند یک لپ تاپ غول پیکر فکر کنید. سیم اصلی از دیواره خارج می شود (برق شهری) و سپس به برق قابل استفاده برای لپ تاپ (جعبه کوچک وسط سیم لپ تاپ شما) تبدیل می شود. سرانجام ، اگر هر یک از اجزای سیم بند خراب شود (قطعی اصلی برق ، خرابی ترانس) ، لپ تاپ دارای یک باتری برای تأمین برق موقتی است. هر مرحله از این فرایند یک هدف مشخص دارد ، خواه این باشد که برق را به ولتاژ قابل استفاده تبدیل کند ، سیستم های پشتیبان را شارژ کند یا توزیع برق را به جایی که لازم است ، انجام دهد. ما در مقاله های بعدی کارهایی را که هر یک از ملفه ها انجام می دهند و چرا مهم است ، شرح خواهیم داد.

زیرساخت مکانیکی (خنک کننده)

سرورها هنگام کارکردن و خنک سازی آنها گرمای قابل توجهی تولید می کنند تا سیستم ها را به صورت آنلاین حفظ کنند. مقدار نیروئی که یک مرکز داده می تواند مصرف کند اغلب با مقدار مصرف برق در هر رک که می تواند خنک باشد ، محدود می شود ، که معمولاً به آن تراکم می گویند. به طور کلی ، مرکز داده متوسط ​​می تواند با تراکم بین 5-10 کیلووات در هر رک خنک شود ، اما برخی از آنها می توانند بسیار بالاتر بروند. متداول ترین روش برای خنک سازی یک مرکز داده شامل دمیدن هوای خنک از طریق یک طبقه بلند است که در بالا نشان داده شده است. در این تنظیمات ، قفسه ها در کف مرتفع با کاشی های قابل جابجایی قرار می گیرند ، معمولاً سه فوت بالاتر از کف دال بتونی. هوای خنک در زیر کف برجسته تغذیه می شود و از طریق کاشی های سوراخ شده در کف اطراف قفسه ها مجبور می شود. هوای گرم تری که از سرورها خارج می شود ، بالا می رود و از سالن داده ها دور می شود ، از طریق چیلرهای آب سرد برای خنک کردن آن عبور می کند و در زیر کف بالا آمده دوباره خنک می شود تا سرورها دوباره خنک شوند. در حالی که کف بلند یک راه حل معمول است ، اما همیشه لازم نیست. برخی از مراکز داده از انزوا استفاده می کنند ، جایی که موانع فیزیکی برای هدایت هوای خنک به سمت سرورها و دفع هوای گرم قرار می گیرند. مشاهده سقف های بلند در مراکز داده جدید نیز معمول است. به سادگی با افزایش حجم هوا در سالن داده ها ، گرم نگه داشتن فضای اتاق راحت تر است. راه حل کمتر رایج دیگر خنک سازی مایع است. سرورها در قفسه هایی ذخیره می شوند که در مایع غیر رسانای مخصوصی غوطه ور هستند. این روش کارآمدترین است که مرکز داده را قادر می سازد با تراکم بسیار بالا کار کند و طول عمر تجهیزات را افزایش دهد. در شرایط خاص آب و هوایی ، مراکز داده می توانند از “خنک سازی رایگان” در جایی که از هوای خارج برای خنک کردن سرورها استفاده می کنند ، استفاده کنند. به جای اینکه هوای گرم را گرفته و دوباره از آن استفاده کنند ، اجازه می دهند گرما خارج شود و هوای خنک را از بیرون بکشاند. این فرآیند ، همانطور که انتظار می رود ، بسیار ارزان تر و کارآمدتر از مصرف انرژی بیشتر از زیرساخت های خنک کننده ساخته شده توسط انسان است.

زیرساخت اتصال

زیرساخت اتصال مرکز داده نیز مهم است. بدون آن ، مرکز داده فقط ساختمانی پر از رایانه است که نمی تواند با کسی در خارج از ساختمان ارتباط برقرار کند. از آنجا که مراکز داده بنیاد اصلی فعالیتهای آنلاین هستند ، ساختمانها باید بسیار به هم متصل شوند. دسترسی به انواع ارائه دهندگان فیبر ، یک مرکز داده را به شبکه گسترده ای متصل می کند که قادر به ایجاد تأخیر کم است و به مشتریان بیشتری دسترسی دارد. فیبر به طور سنتی از طریق “خزانه” های امن به مرکز داده و به اتاق ملاقات ساختمان یا مستقیماً به سرورهای کاربر منتقل می شود. Meet-me-room مکانی است که خطوط فیبر از حامل های مختلف می توانند ترافیک را به هم متصل و مبادله کنند.

افزونگی

با توجه به ماهیت حیاتی زیرساخت های مرکز داده ، فقط داشتن سیستم های لازم برای عملیات کافی نیست. کاربران مرکز داده همچنین به تجهیزات اضافی که مرکز داده در اختیار دارد اهمیت می دهند تا اطمینان حاصل شود که هیچ سیستم واحدی نمی تواند خراب شود و مرکز داده و سرورهای کاربران را به صورت آفلاین از آن استفاده کند. این معیار افزونگی نامیده می شود. به عنوان مثال ، ممکن است یک مرکز داده برای خنک کردن سرورهای خود به 10 چیلر نیاز داشته باشد ، اما در کل 11 چیلر در محل خواهد داشت. چیلر اضافی اضافی است و در صورت خرابی چیلر دیگر استفاده می شود. افزونگی توسط “نیاز” یا “N” به علاوه تعداد سیستم های اضافی برقرار می شود. مثال بالا N + 1 در نظر گرفته می شود. مرکز داده به 10 چیلر احتیاج دارد و یک مورد اضافی نیز دارد ، بنابراین به عنوان N + 1 برچسب گذاری می شود. اگر مرکز داده فوق 10 ژنراتور اضافی علاوه بر 10 مورد نیاز برای کار داشته باشد ، افزونگی آنها دو برابر نیاز آنها یا 2N خواهد بود. در یک سناریوی N + 1 ، یک مرکز داده می تواند یک چیلر از دست بدهد و به دلیل وجود یک چیلر اضافی همچنان کار کند ، اما اگر چیلر دوم خراب شود ، آنها اضافی در دسترس نخواهند داشت. در یک سناریوی 2N ، همه چیلرهای عملیاتی ممکن است خراب شوند و مرکز داده به اندازه کافی جایگزین همه آنها می شود. امروزه ، بیشتر ارائه دهندگان مراکز داده ، N + 1 را برای جلوگیری از خرابی کافی می دانند ، اگرچه برخی از صنایع نیاز به اضافه کار بودن مراکز داده خود دارند. افزونگی در بیشتر جنبه های یک مرکز داده اعمال می شود ، از جمله منابع تغذیه ، ژنراتورها ، زیرساخت های خنک کننده و سیستم های UPS. بعضی از مراکز داده چندین خط برق دارند که وارد ساختمان می شوند یا برای اطمینان از به روز بودن در صورت خرابی خط در جایی ، از چندین پست برق تغذیه می شوند. همین روش را می توان با خطوط فیبر نیز در نظر گرفت. مراکز داده از اکوسیستم اینترنتی پشتیبانی می کنند که امروزه بیشتر جهان به آن اعتماد می کنند. به همین ترتیب ، برای اطمینان از عدم وقفه در خدمات ارائه شده به زیرساخت های قوی نیاز دارند.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *