دیتاسنتر چیست؟ کاربرد datacenter در فناوری اطلاعات

گسترش روزافزون شبکه جهانی اینترنت و پیشرفت های بشر در حوزه آی‌تی موجب تبدیل شدن دیتاسنترها به یکی از مهره‌های کلیدی این صنعت شده است. طیف وسیعی از کسب و کارها به منظور ارائه خدمات خود در سرورهای ابری و مجازی، به استفاده از دیتاسنترها روی آورده‌اند؛ اما متاسفانه دانش آنها نسبت به این مبحث مهم محدود است. از این‌رو در این مقاله معرفی جامعی از دیتاسنتر و انواع آن صورت گرفته است.

دیتاسنتر چیست

با توجه به اینکه شرکت‌های خصوصی و دولتی همواره با داده‌ها سر و کار دارند، هزینه نگهداری سرور و شبکه برای آنها به صرفه نیست از این‌رو آنها به جای راه‌اندازی شبکه در دفتر کاری خود به استفاده از خدمات دیتاسنترها روی آورده‌اند. دیتاسنتر یا Data Center مرکز فیزیکی است که تعداد زیادی از سرورهای کامپیوتری و تجهیزات شبکه در آن گنجانده شده است. طراحی این مرکز مبتنی بر منابع پردازشی و ذخیره‌‎سازی است از این رو سازمان‌ها از آن برای تهیه برنامه و داده های مهم استفاده می کنند. به طور خلاصه دیتاسنتر را می‌توان مجموعه‌ای از سرورهای کامپیوتری دانست که وظیفه امور مربوط به رایانش، ذخیره‌سازی و انتقال داده‌ها را بر عهده دارند و استفاده از آن موجب افزایش امنیت و کاهش ریسک خرابی منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری می‌شود.

کاربرد دیتاسنتر چیست

دیتاسنتر یا همان مراکز داده شرایطی را فراهم کرده است که مردم و کسب و کارها بتوانند در سوشال مدیا یا شبکه‌های اجتماعی فعالیت کنند. به همین دلیل می‌توان کاربردهای گسترده‌ای را برای مراکز داده در نظر گرفت که از جمله‌ی آنها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد.
به وجود آوردن شرایطی برای ذخیره‌سازی، مدیریت، پشتیبان‌گیر و بازیابی داده ها

• ارائه برنامه‌های کاربردی
• فراهم کردن شرایطی برای پذیرش تراکنش‌های مالی در کسب و کارهای بزرگ
• میزبانی کردن از بازی‌های آنلاین
• قابل استفاده برای کلان داده‌ها
• کاربردی در یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی

دسته‌بندی‌های دیتاسنتر

دیتاسنترها را بر اساس مالکیت، نوع فناوری و میزان بهره‌وری انرژی در دسته‌های مختلفی قرار داده‌اند که در ادامه به آنها پرداخته می‌شود.

۱. دیتاسنتر مدیریت‌شده (Managed Data Center)

در دیتاسنتر مدیریت شده، خدماتی همچون محاسبات، ذخیره‌سازی و … به سازمان‌ها و شرکت‌ها ارائه داده می‌شود. شرکت‌ها با استفاده از این خدمات می‌توانند اقدام به مدیریت و اجرای عملیات فناوری اطلاعات کنند. به بیان دیگر شرکت ارائه دهنده وظیفه‌ مدیریت کامل یعنی استقرار، نظارت و مدیریت خدمات را برعهده دارد. این در حالی است که سازمان خدمات گیرنده، مدیریت جزئی را انجام می‌دهد. لازم به ذکر است شرکت خدمات گیرنده در قبال بروز مشکل در اجزای شبکه، ارتقاء برنامه‌ها و سیستم‌های عامل هیچ مسئولیتی ندارد زیرا شرکت ارائه دهنده از طریق پلتفرم این بخش را مدیریت می‌کند.

۲. مرکز داده سازمانی (Enterprise Data Center)

دیتاسنتر مرکزی به صورت خصوصی فعالیت می‌کند و وظیفه‌آن پشتیبانی از اطلاعات یک سازمان است. این دیتاسنتر در موقعیت‌های جغرافیایی مختلف چندین مرکز داده را پشتیبانی و شرایطی را برای ردیابی توان، پهنای باند مصرفی، برنامه‌ها و سیستم‌ها فراهم می‌کند. بهره بردن از این مرکز داده با بار مالی فراوانی همراه است. همچنین تعمیر و نگهداری آن سخت و مستلزم صرف زمان و تلاش زیادی است.

۳. مرکز داده ابری (Cloud Data Centers)

در دیتاسنتر ابری به منظور اجرا و مدیریت برنامه و سیستم‌ها خدمات ابری ارائه می‌شود. وقتی کسب و کاری داده‌های خود را بر روی سرورهای ابری بارگذاری می‌کند، تیم ارائه دهنده دیتاسنتر در جهت افزایش ایمنی و ممانعت از حذف یا تخریب داده‌ها، آنها را در چند جای مختلف کپی می‌کند. علاوه بر این یک نسخه پشتیبانی نیز از آن تهیه می‌کند. دیتاسنتر ابری برتری‌های بسیار زیادی نسبت به مراکز داده فیزیکی دارند و به طور کلی در دو دسته عمومی و خصوصی قرار می‌گیرند.

۴. مرکز داده لبه (Edge Data Centers)

دیتاسنتر لبه یکی از جدیدترین مدل‌های مراکز داده است که در نزدیکی مشتری قرار دارد و بهترین خدمات را ارائه می‌دهد. در واقع این مدل کوچک دیتاسنتر، به یک مرکز داده بزرگ وصل می‌شود و این امر به توزیع موثر بار ترافیکی کمک می‌کند. از محاسن این مرکز داده نوظهور می‌توان به قدرت اتصال و اندازه آنها اشاره کرد که شرایطی را برای انتقال سریع و بدون تاخیر خدمات و محتواها فراهم کرده است.

۵. مرکز داده فرامقیاس (Hyperscale Data Centers)

مرکز داده فرامقیاس یک دیتاسنتر غول‌پیکر است که می‌تواند حجم زیادی از داده‌ها را ذخیره و مدیریت کند. این مرکز داده قادر است هزاران سرور را در خود جای و از آنها پشتیبانی کند. در واقع افزایش تعداد دستگاه‌ها، تجهیزات شبکه و … بر قدرت سیستم بی‌تاثیر است. از دیگر محاسن این دیتاسنتر، انعطاف‌پذیری و سرعت بالای‌ آن بدون نیاز به هزینه‌های تعمیر و نگهداری زیاد است.

۶. مرکز داده کولوکیشن (Colocation Data Center)

کسب و کارهایی که قصد اجاره کردن فضایی از دیتاسنتر را دارند می‌توانند از مرکز داده کولوکیشن استفاده کنند. اجاره کردن بخشی از دیتاسنتر شرایطی را برای پشتیبانی از برنامه‌ها، سرو‌رها و دستگاه‌ها به وجود می‌آورد. همچنین امکان استفاده از دیگر زیرساخت‌ها همچون امنیت، پهنای باند، تجهیزات و سیستم‌های خنک‌کننده دیتاسنتر مرکزی وجود دارد. این مدل از دیتاسنتر به واسطه بهای کم خود بسیار مورد توجه سازمان‌هایی که منابع کافی برای ساخت و مدیریت مراکز داده مجزا ندارند، قرار گرفته است.
در کنار موارد ذکر شده می‌توان به دیتاسنترهای دیگری همچون هتل‌های حامل، میکرو، سنتی و مدولاز اشاره کرد.

چرا دیتاسنتر‌ها برای کسب‌و‌کارها اهمیت زیادی دارند؟

در چند دهه اخیر طیف وسیعی از مردم به اینترنت دسترسی پیدا کرده‌اند و در این فضا در حال فعالیت هستند. از طرف دیگر محاسن بهره بردن از خرید‌های آنلاین تمایل مردم را به انجام معاملات در این فضا افزایش داده است. همین امر موجب ورود بیش از پیش کسب و کارها به دنیای وب و افزایش تقاضا برای دیتاسنتر شده است. افزایش حجم فعالیت‌ها در سرویس‌های اینترنتی موجب ناتوانی سرورها در برابر حجم زیاد تقاضاها شده است. از اینرو لازم است دیتاسنتر، یعنی شبکه عظیمی از صد تا هزاران سرور، برای ذخیره‌سازی، رایانش و انتقال داده‌ها تشکیل شود. با توجه به مطالب ذکر شده می‌توان گفت دیتاسنترها وظیفه‌ی پشتیبانی از فعالیت‌ها مهم اینترنتی را برعهده دارند. استفاده از دیتاسنتر به ارتقای فعالیت کسب و کارها از طریق فراهم کردن شرایطی برای ارسال ایمیل، به اشتراک گذاری فایل، کاربردهای بهره وری، مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)، برنامه ریزی منابع سازمانی (ERP)، خدمات ارتباطی و همکاری و … کمک می‌کند.

اجزای دیتاسنتر

سرورهای مختلف همچون سرور مجازی ترکیه،  فرانسه، آمریکا،  کانادا باید به صورت بهینه در کنار یکدیگر قرار گیرند تا بتوانند پایداری قابل قبولی را ایجاد کنند. از این رو ایجاد دیتاسنتر و زیرساخت نگهداری تجهیزات پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها بسیار هزینه‌بر است. به منظور درک بهتر از فضای دیتاسنتر و تخمین هزینه‌های احتمالی برای احداث آن در ادامه اجزای مرکز داده مورد بررسی قرار می‌گیرد.

1-سرور: سرور یکی از اجزای اصلی دیتاسنتر است که وظیفه‌ی ارائه خدمات وب از جمله پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها را برعهده دارد. سرور را می‌توان به کامپیوترهایی با قدرت سخت افزاری و ظرفیت چند برابری تشبیه کرد. هر سروری به صورت جداگانه از بخش‌هایی همچون مادربورد، تجهیزات ذخیره‌سازی، منبع تغذیه و کارت شبکه تشکیل شده است. سرور با استفاده از یک کابل می‌تواند به شبکه اصلی دیتاسنتر متصل شود.

2- رک (Rack): به منظور چینش مناسب سرورها و استفاده حداکثری از فضای دیتاسنتر از رک استفاده می‌شود. رک در واقع اتاقک فلزی است که وظیفه‌ی نگهداری از سرور و تجهیزات جانبی آن را بر عهده دارد. این چینش منظم و استاندارد موجب دسترسی راحت به سرورها می‌شود.

3-سوئیچ و شبکه: سرورها با استفاده از شبکه‌ی دیتاسنتر و سوئیچ‌ها می‌توانند به شبکه اینترنت متصل شوند. سرور از طریق کابل شبکه به سوئیچ متصل و از طریق IP اختصاصی مسیریابی می‌شود.

4-تهویه و سرمایش : سرورها همچون سایر تجهیزات الکتریکی از خود حرارت تولید می‌کنند. این حرارت بازدهی و پایداری سرویس را کاهش و موجب افزایش خسارات سخت افزاری می‌شود. بنابراین لازم است که در جهت تقلیل فشار وارده به تجهیزات مستقر در اتاقک‌ها و کاهش ریسک خرابی آنها، از سیستم تهویه و سرمایش استفاده شود.

5-برق اضطراری: بروز کوچکترین وقفه‌ای در فعالیت سرورها موجب متوقف شدن بخش عظیمی از فعالیت‌های اینترنتی می‌شود. با توجه به اینکه همواره امکان قطعی برق وجود دارد لازم است که تجهیزات دیتاسنتر به برق اضطراری متصل شوند. به منظور تامین برق اضطراری از باتری‌های اضطراری (UPS) و ژنراتورهای دیزلی استفاده می‌شود.

6-اطفای حریق: در فضای دیتاسنترها وجود تجهیزات اطفای حریق الزامی است زیرا همواره احتمال وقوع آتش‌سوزی وجود دارد. باید به این نکته دقت داشت وقوع آتش‌سوزی در دیتاسنترها منجر به توقف فعالیت هزاران کسب و کار می‌شود.

7-پرسنل پشتیبانی: پرسنل پشتیبانی وظیفه دارد که پایداری سرورها را بررسی و مشکلات احتمالی آنها را رفع کند. در واقع آنها با استفاده از تجهیزات مانیتورینگ شبکه، کوچکترین اختلالی را شناسایی و مرتفع می‌کنند.

ویژگی‌های یک دیتاسنتر خوب

1. امنیت: یک دیتاسنتر خوب دارای امنیت بسیار بالایی است. عدم وجود امنیت منجر به لو رفتن داده‌های حیاتی موجود در سرورها همچون تراکنش‌های مالی و … می‌شود.
2.  قدرت فیل آور (Failover) و استحکام: دیتاسنتر باید مجهز به ژنراتور باشد که قطعی برق منجر به توقف فعالیت آن نشود. در واقع باید این اطمینان وجود داشته باشد که نوسانات برقی نمی‌تواند عملکرد سیستم را تهدید کند.
3.  قابلیت اتصال : دیتاسنتر زمانی یک مرکز داده واقعی است که تجهیزات آن به یکدیگر متصل باشند. بنابراین مرکز داده باید بستر مناسب برای اتصال تمام مین‌فریم‌ها، سوئیچ‌ها و آرایه‌های ذخیره‌سازی را داشته باشد.
4.  سیستم خنک کننده : سیستم خنک کننده در نظر گرفته شده برای دیتاسنتر باید این قابلیت را داشته باشد که علیرغم گرمای زیاد تولید شده توسط دستگاه‌ها، فضا را خنک نگه دارد. این سیستم‌های خنک کننده باید مجهز به تبرید الکتریکی یا چیلرهای معمولی باشند.
5.  ظرفیت داخلی: لازم است که مرکز داده فضای کافی برای مدیریت داده‌ها داشته باشد. هر چه توان دیتاسنتر بالاتر باشد می‌تواند تراکنش‌های بیشتری را پشتیبانی کند.
6.  یکپارچگی کامل دیتاسنتر: ادغام مراکز داده شرایطی را فراهم می‌کند که دیتاسنترها فضای کافی برای حجم زیادی از اطلاعات داشته باشند.
7.  طراحی دیتاسنتر: محل قرارگیری دیتاسنتر بر کارایی آن اثرگذار است. برای طراحی دیتاسنتر لازم است شرایط آب و هوایی، موقعیت جغرافیایی، دسترسی به شبکه جاده‌ای، میزان انرژی موجود، لرزه خیز بودن محیط، و حتی شرایط سیاسی منطقه مورد بررسی قرار گیرد. همچنین در طراحی دیتاسنتر باید میزان مقاومت و استحکام آن نیز در نظر گرفته شود.
8.  میزان مصرف انرژی: میزان مصرف انرژی دیتاسنترها بسته به نوع طراحی و تجهیزات بکار رفته در آن می‌تواند بین چند کیلو وات تا ده‌ها مگاوات متغیر باشد. در طراحی یک دیتاسنتر خوب از راهکارهای مختلفی برای کاهش مصرف انرژی استفاده شده است به گونه ای که می‌توان عملکرد آن را دوستدار محیط زیست تلقی کرد.
9.  امکانات مدیریت بر زیرساخت‌ها: یکی از ویژگی‌های یک مرکز داده خوب استفاده از نرم افزارهای نظارتی و مدیریتی است. این امکانات به بررسی عملکرد و تشخیص خرابی دیتاسنتر کمک می‌کند.

استانداردهای مختلف زیرساخت دیتاسنترها

استاندارد تدوین شده برای دیتاسنتر و زیرساخت‌های آن ANSI/TIA-942 است. گواهینامه آماده ANSI/TIA-942 مشمول این استاندارد می‌شود که مطابق با آن دیتاسنترها بر اساس سطوح افزونگی و تحمل خطا در یکی از چهار دسته زیر قرار می‌گیرند.

• سطح۱ زیرساخت اصلی سایت: در این سطح دیتاسنتر در برابر رویدادهای فیزیکی محافظت محدودی را ارائه می‌دهد و از اجزای تک واحدی و مسیر توزیع تک مسیره و غیر زائد تشکیل شده است.
• سطح۲ زیرساخت سایت اجزا با ظرفیت اضافی: در این سطح، نسبت به سطح یک، محافظت بهتری در برابر رویدادهای فیزیکی ارائه‎ می‌شود. همچنین از اجزایی با ظرفیت اضافه و یک مسیر توزیع واحد و غیر زائد تشکیل شده است.
• سطح۳ زیرساخت سایت قابل نگهداری همزمان: در این سطح، دیتاسنتر در برابر تقریبا تمامی رویدادهای فیزیکی محافظت می‌شود. این دیتاسنتر با اجزایی با ظرفیت اضافی و همچنین چندین مسیر توزیع مستقل اداره می‌شود. این امر شرایطی را فراهم کرده است که عملیات حذف یا جایگزینی اجزاء بدون نگرانی از اختلال در خدمات اعمال شود.
• سطح ۴ زیرساخت سایت مقاوم در برابر خطا: در این سطح بالاترین سطح تحمل خطا و افزونگی وجود دارد. در سطح 4، اجزا دارای ظرفیت اضافی و چندین مسیر توزیع مستقل هستند و همین امر شرایطی را برای افزایش امکان نگهداری همزمان بدون ایجاد خرابی فراهم کرده است.

بهترین دیتاسنترهای خارجی

1. هتزنر (Hetzner): این دیتاسنتر آلمانی فعالیت خود را در سال 1997 میلادی آغاز کرده است و بهترین خدمات را در خصوص سرورهای مجازی و اختصاصی، هاست اشتراکی و اختصاصی، دامنه، گواهی SSI و… ارائه می‌دهد. این شرکت به واسطه ارائه بهترین خدمات با نازلترین قیمت به نامی شناخته شده تبدیل شده است. سرور مجازی آلمان vpsmarket از این دیتاسنتر ارائه میشود.
2. دیجیتال اوشن (DigitalOcean): زیر ساخت‌های این دیتاسنتر واقع در ایالات متحده است اما مراکز مختلفی از آن در سراسر جهان قرار گرفته است. که انواع سرور مجازی آمریکا و سرورهای اختصاصی از این دیتاسنتر ارائه میشوند. از محاسن این دیتاسنتر می‌توان به قیمت‌گذاری قابل تنظیم اشاره کرد . این امر به صرفه‌جویی در هزینه‌ها کمک بسیاری می‌کند. همچنین این دیتاسنتر از نظر سرعت دارای جایگاه بالایی است به طوری که بارگذاری صفحه در آن حدود ۲۶۸ میلی‌ثانیه طول می‌کشد.
3. او وی اچ (OVH): دیتاسنتر OVH در سال 1999 در فرانسه فعالیت خود را آغاز کرده است. در این دیتاسنتر از به‌روزترین سخت‌افزارها استفاده شده است. همچنین در زیرساخت‌های آن تمامی استانداردهای بین‌المللی لحاظ شده است. به همین دلیل آن را در دسته امن‌ترین دیتاسنترهای جهان قرار داده‌اند. این دیتاسنتر در کشورهای مختلفی دایر شده است از جمله سرورهایی که از این دیتاسنتر ارائه میشوند میتوان به سرور مجازی فرانسه و سرور مجازی هلند اشاره داشت.
4. رد استیشن (Redstation): دیتاسنتر رد استیشن در 150 کشور دنیا مشغول به فعالیت است و امروزه هزاران سرویس  را مدیریت می‌کند. تمامی سرورهای این دیتاسنتر از برند دل تهیه شده است. سرور مجازی انگلیس از این دیتاسنتر ارائه میشود.

بهترین دیتاسنترهای ایرانی

1. فرانت: این دیتاسنتر ایرانی در سال 1377 فعالیت خود را آغاز کرده و موفق به دریافت گواهینامه ISO 9001 و اخذ ISPشده است.
2. پارس آنلاین: این دیتاسنتر از سال 1378 فعالیت خود را به عنوان اولین دیتاسنتر خصوصی در خاورمیانه آغاز کرده است. و میزبانی هزاران سرور مجازی ایران را برعهده دارد.
3. آسیاتک: فعالیت این دیتاسنتر از سال 1382 آغاز شده است. آسیاتک برای اولین بار سرورهای خارجی را به ایران وارد کرده است.

1-خدمات اصلی دیتاسنترها چیست؟

دیتاسنترها خدمات گسترده‌ای را ارائه می‌دهند که از جمله‌ی آنها می‌توان به مواردی همچون ذخیره‌سازی، مدیریت، پشتیبان‌گیری ( بازیابی داده ها)، ارائه برنامه‌های کاربردی، پذیرش تراکنش‌های مالی در کسب و کارهای بزرگ، میزبانی بازی‌های آنلاین و …. اشاره کرد.

2-یک دیتاسنتر خوبی چه ویژگی‌هایی دارد؟

یک دیتاسنتر خوب دارای امنیت، قدرت فیل آور (Failover) ، استحکام، قابلیت اتصال و ظرفیت داخلی بالایی است. از طرف دیگر طراحی آن اصولی و میزان مصرف انرژی در آن بسیار پایین است. همچنین یک دیتاسنتر خوب به سیستم خنک کننده پیشرفته مجهز است و امکانات مدیریت بر زیرساخت‌های آن اصولی و توسعه یافته است.

3-دیتاسنتر خارجی بهتر است یا ایرانی؟

محل قرارگیری دیتاسنتر یا سرور بر سرعت لود وب‌سایت‌ها اثر مستقیمی دارد. هرچه محل قرارگیری سرور دورتر باشد به همان نسبت نیز سرعت کندتر می‌شود. بنابراین هر وب‌سایتی باید به این نکته توجه داشته باشد که کاربران آن واقع در چه کشوری هستند. اگر تنها ایرانی‌ها هستند پس استفاده از دیتاسنتر ایرانی گزینه‌ی بهتری است.

وب سایت‌هایی که به دنبال رعایت اصول سئو هستند باید بدانند که دیتاسنترهای خارجی، شبکه پایدار و سریعتری را ارائه می‌دهند. با توجه به اینکه ارتباط دائمی و سریع ربات‌های موتورهای جستجو با وب سایت در رتبه‌بندی سئو اهمیت بسیاری دارد، در این خصوص استفاده از

دیتاسنترهای خارجی بهتر از ایرانی است. در خصوص امنیت به کاربران ایرانی استفاده از دیتاسنترهای داخلی توصیه می‌شود زیرا میزان امنیت آن برای داده‌ها و اطلاعات داخلی بیشتر است. در نهایت نباید از اعمال تحریم‌ها و قطعی خدمات دیتاسنتر غافل شد. با توجه به مطالب ذکر شده هر کسب و کاری بسته به نوع سایت و کاربران هدف خود می‌تواند اقدام به انتخاب دیتاسنتر داخلی یا خارجی کند.