XXI век – век информационных технологий. Они развиваются стремительными темпами и не стоят на месте. В связи с этим, возникает вполне закономерный вопрос о месте хранения той или иной информации, которая занимает уже довольно много места и не может поместиться на простом жестком диске.
Все пользователи сети интернет, так или иначе, сталкивались с таким понятием как «дата-центры». Даже если вы не совсем понимаете, что это такое, то смело могу вас заверить – вы этим пользуетесь ими каждый день. Потому что абсолютно вся информация ваших социальных сетей находится именно в хранилищах данных. Эта информация хранится на серверах, огромном количестве серверов, а они, в свою очередь, располагаются в зданиях, имеющих общее название Центры обработки данных (ЦОД), или, как уже говорилось выше — дата-центры.
Что такое дата-центр (ЦОД)?
Давайте же определим, что такое дата-центр. Согласно Википедии, Центр обработки данных (ЦОД) или дата центр — это комплекс, состоящий из специализированного помещения (или целые здания), в котором размещено серверное и сетевое оборудование для подключения абонентов к различным данным в сети Интернет.
Если описать простым языком, то ЦОД может выглядеть, как огромное высокотехнологичное, хорошо охраняемое здание, площадь которого занимают сервера, хранилища данных, сетевое оборудование, где происходит хранение и обработка данных, с последующим их распространением по всему миру.
Зачем нужны дата-центры?
Сегодня корпоративным клиентам требуется максимально снизить риски, связанные с серверным оборудованием компании. Им требуются:
— гарантированное питание, доступ к сети и как следствие доступность всех сервисов в формате 24×7;
— защита от несанкционированного физического доступа к оборудованию;
— защита оборудования от пожара, который может произойти в офисе компании, а также от затопления офиса, вызванного тушением офисов, находящихся выше (задача пожарников потушить пожар, и максимально пролить перекрытия в случае пожара, чтобы не дать огню ни единого шанса);
— круглосуточная техническая поддержка, которая производит монтажные работы, замену оборудования, перезапуск сервисов, и др.;
— защита от DDOS-атак хакеров, часто связанных с недобросовестной конкуренцией;
— защита от глобальных катаклизмов (при распределении данных клиента на различных площадках), т.н. “катастрофоустойчивость”.
На помощь корпоративным клиентам приходят дата-центры с их уникальной защищённостью:
— закрытая территория;
— вооруженная охрана;
— системы контроля учёта допуска (СКУД) сотрудников и посетителей;
— круглосуточное видеонаблюдение;
— системы газового пожаротушения;
— гарантированное электропитание.
Существует мнение, что дата-центрами пользуются лишь крупные компании, ведь раньше это стоило огромных денег. Но сегодня, при совершенствовании технологий, и увеличения числа ЦОДов в мире, цены на услуги дата-центров порой оказываются выгоднее, чем аренда помещения под серверную в бизнес-центре, и сейчас услугами дата-центров начали пользоваться, как компании только начавшие своё развитие, так и компании, которые считаются «средним бизнесом» в различных странах.
Как было сказано выше, XXI век информационных технологий. Всегда найдутся изощренные умельцы, так называемые «хакеры», которые захотят получить ту или иную конфиденциальную информацию и использовать её в собственных целях или же подвергнуть всевозможным атакам.
Чтобы свести такие случаи к минимуму и максимально защитить данные, было внедрено жесткое правило в виде запасного копирования и хранения данных в дата-центрах, что делает возможность потерять данные крайне малой, и практически её исключает.
Если соединить всё воедино, то главная цель коммерческих ЦОДов — предоставление определенного вида услуг, направленных на максимальное обеспечение надежности хранения, а также обработки различного потока данных (например, обеспечение работоспособности социальных сетей и Интернет-ресурсов).
Для некоторых компаний дата-центр – единственная возможность делать объёмные вычисления необходимые для своих пользователей.
Можно определить 4 основные услуги, предоставляемые своим клиентам на платной основе:
1. Размещение собственного оборудования (услуги Colocation) — когда компании отказываются от своих серверных помещений в бизнес-центах в пользу хранения своего серверного оборудования на территории ЦОДа на специальных стеллажах, а также в серверных стойках и шкафах
2. Аренда серверов (сборка конфигурации сервера производится под заказ клиента) – решение для тех, у кого нет необходимого собственного оборудования с определенной комплектацией, нужной для хранения информации или политика безопасности, не позволяющая размещение оборудование непосредственно у себя в офисе. Обычно это долговременная аренда оборудования в центре обработки данных.
3. Виртуальный хостинг – все современные компании зачастую нуждаются в размещении своих web-страниц и их безостановочной роботе. Идеальное решение для интернет-магазинов, мобильных приложений, социальных сетей.
Virtual Private Server (VPS) – если ваша работа заключается в больших вычислениях, или она слишком многофункциональна и многогранна, то аренда виртуально выделенного сервера жизненно необходима.
Состав и структура дата-центра (ЦОД)
Типовой дата-центр заключается в следующих блоках:
— Информационной блок содержит в себе оборудование сервера, обеспечивающие основные функции ЦОД — обрабатывает и хранит данные.
— Телекоммуникационный блок, являющийся связующим звеном между элементами ЦОД. Также он передает данные между дата-центром и пользователем.
— Инженерный блок – отвечает за нормальную работу центральных систем центра обработки данных. Он состоит из элементов кондиционирования для поддержания температуры и допустимого уровня влажности; элементов бесперебойного электроснабжения ЦОД при возможной потери основных источников электроэнергии; элементов охранных и пожарных сигнализаций, систем газового пожаротушения; и элементов отдаленного IP-контроля, контроля доступа и управления питанием. Этот блок является самым важным помещением в ЦОДе.
За всеми серверами 24/7 следит команда профессионалов, которая обслуживает всё оборудование.
Различные дата-центры предоставляют, очень часто, различный спектр услуг.
Ну, а раз это такое крутое здание с хорошей охраной и защитой, есть ли там защита «как в кино»? Естественно! Сканеры отпечатков пальцев, сетчатки глаза, лица и еще различных мест – абсолютная норма для ЦОДов. Не говоря о куче камер, количество которых даже охрана не может до конца подсчитать.
Всё оборудование монтируется в стойки и шкафы. Так называемое Rack-исполнение. Компьютеры настольного исполнения не популярны в таких хранилищах и используются очень редко, поэтому чаще всего, размещается оборудование в стоечном исполнении, которые приспособлены для установки в стойку. Стоек же этих там находится десятки, сотни, а то и тысячи.
Маленькие дата-центры могут поместиться в обычный контейнер 6х12 метров с возможностью транспортировки. Неоспоримый плюс, это быстрое развертывание, например на площадках с дешевым электричеством.
Есть огромные ЦОДы больше 11 этажей в высоту и такой же огромной площадью
К примеру, не самый большой дата-центр компании Google имеет площадь равную Тринадцати(!) НСК «Олимпийский».
Как определяется надёжность дата-центра (ЦОД)?
Степень надежности всех ЦОДов, определятся уровнями Tier:
Tier 1 — базовый (начальный) уровень, применявшийся в 1960–70 годы. Понятное дело, что просчет или полный отказ работы систем и оборудования приводит к перебоям работы всего ЦОД. Весь инженерный блок может удовлетворить только текущие потребности без возможности резервирования и избытков ресурсов. И тут уже появляются цифры. Годовой простой может составить 28,8 часа. И при таком простое коэффициент отказоустойчивости равняется 99,671 %. Используется единственный канал распределения питания.
Tier 2 — следующий уровень надежности. Для начала найдем схожесть с предыдущим уровнем. Работа дата-центра с Tier 2 может прерваться из-за любой ошибки или отказа, как в случае с Tier 1. Но здесь наконец-то появилась допустимость резервирования максимально важных компонентов. Tier 2 предполагает наличие избыточных системных ресурсов, а также усовершенствованную систему охлаждения и энергоснабжения.
И как пелось у Ленинграда «Но есть один, момент». Если понадобиться провести ремонтные работы, то придется полностью остановить работу дата-центра. Годовое время простоя составит 22 часа, а коэффициент отказоустойчивости — 99,741 %. Здесь используется один канал электропитания.
Tier 3. В этом уровне наконец-то появляется возможность не прекращать работу ЦОДа, в случае необходимости провести ремонтные, либо профилактические действия. Простой за год не перешагнет отметку в 1,6 часа, а коэффициент отказоустойчивости будет равняться 99,98 %. Здесь есть несколько каналов электропитания с одним активным.
Дата-центр Tier 4 — это практически полностью отказоустойчивый ЦОД, в котором возможно резервация всех систем, а также можно отметить повышенную отказоустойчивость. По факту – это самый высокий уровень надежности. При таком уровне можно проводить как запланированные, так и спонтанные ремонтные работы без прерывания «жизнедеятельности» дата-центра. Годовой простой составит не больше 0,4 часа. Коэффициент же отказоустойчивости, будет равняться — 99,995 %. Здесь есть несколько активных каналов подачи.
Критерии оценки качества дата-центров.
Если вы решили воспользоваться услугами ЦОДов, либо же создать свой, то стоит придерживаться именно этих критериев, а дальше по порядку:
— Доступность — здесь играет роль соотношение времени аптайма (непрерывной работы системы) к общему времени работы;
— Вместительность — способность уместить нужное оборудование, в нужном количестве.
— Масштабируемость — возможность усовершенствования и увеличения мощностей оборудования разных систем центра обработки данных;
— Надежность — возможность долгосрочной работы и непрерывного функционирования всех систем ЦОДа.
— Простота управления — все системы ЦОД обоснованно взаимодействуют между собой.
— Обслуживаемость — простота в использовании и обслуживании, скорость проведения ремонтных работ;
Классификация ЦОДов
Дата-центры делятся на различные виды, у которых есть свои определенные параметры.
— Использование: корпоративное или коммерческое.
Корпоративный вид служит для автоматизации различных бизнес-процессов, хранения и обработки данных каких-то компаний и организаций. Коммерческий же дата-центр предназначен для заработка от оказываемых услуг, аренды и т.п.
— Бывают также основные и резервные дата-центры. Логично предположить, что резервный необходим, когда основному требуется профилактика, ремонт и т.п.
Существует также классификация ЦОДов по размеру (крупные, средние и маленькие):
— У крупных есть «свое» здание, которое специально создано с определенными требованиями ЦОДа.
— У средних ЦОДов, чаще всего, арендованное помещение нужного размера и каналы с определенной пропускной способностью.
— Маленькие дата-центры предоставляют ограниченный перечень услуг и не обязательно располагаются в приспособленных для этого локациях.
Свою популярность сейчас получают контейнерные ЦОДы, которые специально проектируются и оперативно развертываются под определённые специализированные задачи.
Если вернутся к коммерческому виду ЦОД, то у него есть еще разные типы использования:
— Первый – виртуальный хостинг, который понимает под собой аренду виртуальных мощностей (процессор, память, диск). То есть один сервер делится на несколько разных клиентов.
— Второй — выделенный хостинг — все почти как в первом, но здесь уже точно есть гарантируемые ресурсы.
— Третий — в этом случае, сервер клиента размещается в помещении Центра обработки данных.
— Четвёртый — для размещения майнинг-оборудования с целью добычи криптовалют.
В наше время, набирают популярность Облачные дата-центры, развитие которых происходило в такие этапы:
Начальный этап можно датировать с 2006 по 2016 года. Он связан с объединением дата-центров. Здесь произошло слияние не связанных ранее информационных систем, результатом которого стали интегрированные облачные системы.
Этап нашего времени — это радикальное изменение дизайна архитектуры ЦОДов, посредством перехода львиной доли дата-центров в виртуальную среду. Это решение способствовало увеличению загрузки ресурсов из-за широкой доступности пользователей и обеспечило улучшение распределения ресурсов посредством технологий.
Следующий этап – это скорее прогнозируемый взгляд в будущее, где Облачные сервисы будут усовершенствоваться с бешеной скоростью. Конечно, это при условии огромного спроса, который будет только увеличиваться, и будет направлен на иинфо коммуникационные технологии. Это можно связать с банальным ростом числа пользователей облачных хранилищ, вместе с которым будет расти количество потребляемого трафика.
Заключение
На сегодняшний день на всей планете Земля находится более 4 миллионов дата-центров и эта цифра с каждым днем увеличивается. Не с геометрической прогрессией, конечно, но и не совсем медленно.
За последние несколько лет, было построено порядка 100 тысяч(!) новых дата-центров. Львиная доля которых используется посредством колокейшна, т.е. оборудование базируется в стойках с серверами ЦОДа. Оставшиеся части же применяются для поддержки облаков, бэкапов и т.д.
Если верить прогнозам, то до 2023 года количество дата-центров вырастет примерно в 2 раза, а то и больше.
Подводя черту под всем вышесказанным хочется отметить, что Дата-центр – это очень сложное инженерно-техническое решение, для хранения, обработки и распределения данных, размеры которого абсолютно не ограничены ни территорией, ни максимально возможным пространством для хранения.
Практически вся информация, используемая нами, хранится именно в дата-центрах (99%). Когда я говорю «вся информация», я имею в виду все ваши социальные сети, приложения, фото и видео в Облаке и все те твиты, лайки и комментарии, которые появляются в то время, пока вы читаете эту статью.
Но не стоит забывать, что в данный момент, услугами таких хранилищ пользуются в основном компании, как крупные, так и более меньшего масштаба. Потому что это экономит средства, ибо содержать свое личное такое хранилище очень дорого и не каждому под силу обеспечить бесперебойную и нормальную работу центра обработки данных.
Малые и средние компании, чаще всего пользуются услугами ЦОДов с TIER I и TIER II. Это обосновано низкой стоимостью.
Большие же компании использует дата-центры уровня TIER III, которые как и TIER IV обеспечивают бесперебойную работу оборудования, но стоимость услуг которых более дешевле.
Итак, количество ЦОДов растет, на базе некоторых будут даже строится целые «умные» города, именно поэтому в недалеком будущем, думаю каждый из нас сможет стать жителем именно таких населенных пунктов, а пока что заполняем эти хранилища фотографиями и комментариями, к этому материалу в частности.
