ЦОД — это специализированное помещение с совокупностью инженерных решений для организации бесперебойной среды функционирования, объединенных в сеть компьютеров, сетевой инфраструктуры и других электронных устройств, которые применяются владельцами бизнеса для управления корпоративными данными.
Все ЦОД обладают аппаратными и программными средствами защиты внутренних ресурсов и данных в облаке.
Инженерные системы являются основной любого дата-центра. К ним относят профессиональное устройства, основная задача которых — обеспечение бесперебойной работы оборудования. Эффективная работа ЦОД напрямую зависит от правильного проектирования и внедрения таких систем. Рассмотрим основные из них:
Кондиционирование. Электронно-вычислительная техника в процессе работы выделяет большое количества тепла. В дата-центрах могут быть установлены тысячи серверов, поэтому для их непрерывной работы необходимо позаботиться об эффективном отводе тепла. Для решения этой задачи помещения комплектуются промышленными системами кондиционирования, спроектированными под конкретное здание. Часто владельцы комбинируют промышленные кондиционеры с современными системами фрикулинга.
Передача данных. Для обеспечения максимальной непрерывности работы ЦОД необходимы качественные каналы связи. Как правило, в современных дата-центрах используется несколько выделенных и общедоступных линий от разных провайдеров. В случае неполадок с подключением используются резервные каналы.
Электроснабжение. Для обеспечения бесперебойной работы оборудования необходимо подключение нескольких надежных независимых линий электропитания. Если в основной линии пропадает напряжение, автоматически подключается резервная. Кроме того, в дата-центрах должен быть предусмотрен резервный генератор, который используется только в тех случаях, когда все линии обесточены.
Мониторинг. Круглосуточный мониторинг работающих систем — залог стабильной работы центра обработки данных. Системы мониторинга важны для оперативного обнаружения и устранения возникших неполадок. В случае их обнаружения, персонал оперативно приступает к их устранению, используя заранее разработанный план действий.
Безопасность. В дата-центрах предусматривается установка как физических, так и цифровых систем безопасности. Важно защитить оборудование не только от физического воздействия, но и от возможных утечек данных в результате кибератак. В ЦОД используются комплексные системы физической защиты, включая системы видеонаблюдения, пожаротушения, сигнализацию. Часто на таких объектах устанавливаются системы контроля доступа для сотрудников.
Для обеспечения эффективной работы оборудования в каждом ЦОД работают профессиональные специалисты, задача которых состоит в мониторинге, технической поддержке инфраструктуры ЦОДа и клиентского оборудования. помимо этого, в структуре ЦОД есть собственный SOC — высокопрофессиональная команда по защите от кибератак и организации физической безопасности ЦОДа.
Непрерывность работы дата-центра обеспечивается, в частности, благодаря резервированию основных систем. Рассмотрим несколько основных схем, которые применяются в современных дата-центрах, в зависимости от их уровня.
N. Данный вариант не предусматривает резервирование основных компонентов. В таком случае непрерывность работы зависит только от качества каждой составляющей системы. Таким образом, при отказе одного компонента системы, весь дата-центр перестает стабильно функционировать. Современные владельцы отказываются от такой схемы, так как постоянно возрастает спрос на минимальное время простоя.
N + 1. Если в дата-центре используется данная схема, это означает, что на каждый критический элемент системы предусмотрен один резервный. Таким образом, при выходе из строя основного элемента, он оперативно заменяется, и работа продолжается с минимальным временем простоя.
2N. Данная схема предусматривает двойное резервирование. Например, если для полноценной работы требуется три генератора, то в резерве будет находится еще шесть. Часто резервные и основные компоненты подключаются параллельно для равномерного распределения нагрузки.
2N + 1. Этот вариант похож на предыдущий, однако в нем предусматривается дополнительная избыточность на один резервный элемент. Данная модель отличается высоким уровнем надежности, однако ее реализация требует немалых финансовых затрат. Как правило, к ней обращаются средние и крупные предпринимателями, для которых требуется минимальное время простоя IT-инфраструктуры.
В зависимости от территориального расположения, размера, видов услуг и типов обслуживаемых клиентов центры обработки данных условно можно разделить на несколько категорий:
ЦОД с управляемыми услугами. Такие дата-центры управляются операторами которые берут на себя полную ответственность за все аспекты деятельности ЦОДа. А владельцы бизнесов арендуют вычислительные мощности и услуги ЦОД с необходимым уровнем доступности ( SLA), и не тратят время и бюджет на организацию собственной ИТ-инфраструктуры.
Корпоративный ЦОД. Этот центра обработки данных одного бизнес-владельца. Предприниматель сам организует и контролирует работу своего ЦОД, других клиентов такой ЦОД не обслуживает.
Облачные дата-центры. Удаленные распределенные ЦОД поставляются общедоступными провайдерами. Среди владельцев бизнеса популярностью пользуются такие сервисы, как, например, Google Cloud, Microsoft Azure. Одним из основных преимуществ арендованной удаленной инфраструктуры является простота масштабирования.
Колокейшн ЦОД. Данная услуга предполагает совместное размещение оборудования в подготовленных для этого помещениях. Организация использует собственные сервера, но размещает их на арендованной в дата-центре площади. Такой вариант является предпочтительным, если инвестировать в собственный дата-центр нерентабельно.
Пограничные дата-центры. Как правило, это объекты небольшого размера, основная задача которых состоит в уменьшении задержек приема/передачи сигнала. Они размещаются в определенных географических местах, ближе к источникам данных.
У небольших компаний и предприятий центр обработки данных может выглядеть как небольшой шкаф или комната, в которой установлено несколько серверов, устройств хранения и передачи данных. Крупный бизнес нуждается в большем количестве аппаратного оборудования, поэтому оно может занимать очень большие площади в специально оборудованных для этого помещениях с климат-контролем и системами безопасности.
По уровню надежности и отказоустойчивости ЦОД принято разделять на несколько уровней. Классификация была введена Американским национальным институтом стандартов. Проектирование дата-центра может осуществляться, опираясь на четыре основные уровня:
Tier 1. Самый низкий уровень. Для его подтверждения владельцу дата-центра необходимо обеспечить наличие источника бесперебойного питания и не менее 99.671% времени безотказной работы в год. Наличие резервных систем не предусматривается.
Tier 2. На втором уровне время бесперебойной работы ЦОД увеличивается на одну десятую до 99.741%. Кондиционирование ЦОД должно осуществляться резервными системами в случае выхода из строя основных или перебоев в основной электросети.
Tier 3. Обеспечивается частичная отказоустойчивость. Предприниматели получают гарантию работы оборудования на протяжении 72 часов в случае сбоев или отказов систем дата-центра. Кроме того, в дата-центрах третьего уровня гарантируется полное резервирование всех систем и пользовательских данных. Время бесперебойной работы ЦОД должно составлять 99.982%.
Tier 4. Для получения максимального уровня провайдеру дата-центра необходимо обеспечить минимальный простой, который не должен превышать 26.3 минуты на протяжении года. Время безотказной работы оборудования в случае сбоев должно составлять 96 часов. Также предусматривается полное резервирование всех систем и данных.
Выбор уровня надежности дата-центра для бизнеса зависит от нескольких основных факторов: необходимое время безотказной работы, уровень безопасности и допустимый бюджет. Если предпринимателю важно, чтобы IT-инфраструктура была доступна в любое время с минимальными отказами, то следует обратить внимание на последние уровни. Однако стоимость услуг будет выше, чем в первых уровнях.
Стоит отметить, что сертификация ЦОД не является обязательной. Поэтому часто можно встретить поставщиков услуг, которые не указывают конкретный уровень дата-центра. В таком случае нужно более подробно изучать предлагаемые условия, чтобы убедиться в их соответствии вашим требованиям.
Можно выделить несколько уровней управления дата-центрами:
Управление объектами. Предусматривает выполнение различных задач, связанных с недвижимостью, в частности, контролем доступа, коммунальными услугами, персоналом и пр.
Управление активами. Услуги дата-центров включают аппаратные активы, лицензирование программного обеспечение и управление версиями.
Управление IT-инфраструктурой. Постоянный мониторинг производительности оборудования с целью оптимизации используемой площади, энергии и аппаратных устройств. Для мониторинга используется современное ПО, позволяющее администраторам удаленно контролировать процесс, своевременно обнаруживать сбои в работе и устранять их.
Техническая поддержка. В случае непредвиденных ситуаций, специалисты дата-центра оказывают техническую поддержку клиентам. Как правило, ее стоимость включена в услугу аренды ЦОД.
Физическая безопасность и охрана помещения. Процесс проектирования дата-центра обязательно включает в себя разработку надежных систем, обеспечивающих высокий уровень безопасности, в том числе коридоров, дверных проемов, которые обеспечивали бы легкий доступ к оборудованию. Кроме того, в центрах обработки данных устанавливаются пожарные системы, которые автоматически приводятся в действие в случае возгорания.
В материале было рассмотрено устройство ЦОД изнутри и дан ответ на вопрос: какова цель центров обработки данных. Современные облачные технологии постепенно избавляют предпринимателей от необходимости аренды или создания собственного дата-центра. Однако полный переход на облачные технологии займет немало времени, поэтому центры обработки данных все еще остаются и будут оставаться актуальным бизнес-решением.
