centrum danych to obiekt fizyczny, którego przedsiębiorstwa używają do przechowywania krytycznych aplikacji i informacji. W miarę jak zmieniają się one od scentralizowanych obiektów lokalnych po wdrożenia brzegowe po usługi w chmurze publicznej, ważne jest długoterminowe myślenie o tym, jak utrzymać ich niezawodność i bezpieczeństwo.
Co to jest data center?
centra danych są często określane jako pojedyncza rzecz, ale w rzeczywistości składają się z wielu elementów technicznych.,ul>
są to komponenty, których potrzebuje do przechowywania i zarządzania najbardziej krytycznymi zasobami, które są niezbędne do ciągłego działania organizacji., Z tego powodu niezawodność, wydajność, bezpieczeństwo i ciągła ewolucja centrów danych są zazwyczaj priorytetem. Zarówno środki bezpieczeństwa oprogramowania, jak i sprzętu są koniecznością.
oprócz wyposażenia technicznego, centrum danych wymaga również znacznej ilości infrastruktury, aby utrzymać sprzęt i oprogramowanie w stanie gotowości. Obejmuje to podsystemy zasilania, zasilacze awaryjne (UPS), Systemy wentylacji i chłodzenia, Generatory zapasowe i okablowanie do podłączenia do zewnętrznych operatorów sieci.,
Architektura centrów danych
każda firma o znacznej wielkości będzie prawdopodobnie miała wiele centrów danych, być może w wielu regionach. Daje to organizacji elastyczność w tworzeniu kopii zapasowych swoich informacji i chroni przed klęskami żywiołowymi i spowodowanymi przez człowieka, takimi jak powodzie, burze i zagrożenia terrorystyczne. Architektura centrum danych może wymagać pewnych trudnych decyzji, ponieważ opcje są prawie nieograniczone. Niektóre z kluczowych kwestii są następujące:
- czy firma wymaga centrów danych lustrzanych?,
- ile różnorodności geograficznej jest wymagane?
- jaki jest niezbędny czas na odzyskanie w przypadku awarii?
- ile miejsca potrzeba na rozbudowę?
- czy należy wynająć prywatne centrum danych lub skorzystać z usługi kolokacji / zarządzanej?
- jakie są wymagania dotyczące przepustowości i mocy?
- czy jest jakiś preferowany przewoźnik?
- jakiego rodzaju zabezpieczenie fizyczne jest wymagane?
odpowiedzi na te pytania mogą pomóc określić, ile centrów danych należy zbudować i gdzie., Na przykład firma świadcząca usługi finansowe na Manhattanie prawdopodobnie wymaga ciągłej działalności, ponieważ każda awaria może kosztować miliony. Firma prawdopodobnie zdecyduje się na budowę dwóch centrów danych w bliskim sąsiedztwie, takich jak New Jersey i Connecticut, które są wzajemnie lustrzanymi stronami. Całe centrum danych może zostać zamknięte bez utraty operacji, ponieważ firma może uruchomić tylko jedno z nich.,
jednak mała firma świadcząca profesjonalne usługi może nie potrzebować natychmiastowego dostępu do informacji i może mieć podstawowe centrum danych w swoich biurach i przekazywać informacje do alternatywnej witryny w całym kraju co noc. W przypadku awarii rozpocznie się proces odzyskiwania informacji, ale nie będzie miał takiej samej pilności jak firma, która opiera się na danych w czasie rzeczywistym w celu uzyskania przewagi konkurencyjnej.
chociaż centra danych są często kojarzone z przedsiębiorstwami i dostawcami chmury w skali internetowej, w rzeczywistości każda firma może mieć centrum danych., Dla niektórych MŚP centrum danych może być pomieszczeniem znajdującym się w ich przestrzeni biurowej.
standardy branżowe
aby pomóc liderom it zrozumieć, jakiego rodzaju infrastrukturę należy wdrożyć, w 2005 roku American National Standards Institute (ANSI) i Telecommunications Industry Association (Tia) opublikowały standardy dla centrów danych, które zdefiniowały cztery odrębne poziomy wraz z wytycznymi dotyczącymi projektowania i wdrażania. Centrum danych Tier 1 jest zasadniczo zmodyfikowaną serwerownią, podczas gdy Centrum Danych Tier 4 ma najwyższy poziom niezawodności i bezpieczeństwa systemu.,
podobnie jak w przypadku wszystkich technologii, centra danych przechodzą obecnie znaczącą transformację, a centrum danych jutra będzie wyglądać znacznie inaczej niż to, które większość organizacji zna dzisiaj.
firmy stają się coraz bardziej dynamiczne i rozproszone, co oznacza, że technologia, która zasila centra danych, musi być zwinna i skalowalna., Wraz ze wzrostem popularności wirtualizacji serwerów, ilość ruchu przesuwającego się poprzecznie Po centrum danych (Wschód-Zachód) zmniejszyła tradycyjny ruch klient-serwer, który wchodzi i wychodzi (Północ-Południe). Jest to spustoszenie wśród menedżerów centrów danych, którzy starają się sprostać wymaganiom obecnej ery IT.
oto kluczowe technologie, które zmienią centra danych z statycznych i sztywnych środowisk, które zatrzymują firmy z powrotem do płynnych, zwinnych obiektów zdolnych sprostać wymaganiom cyfrowego przedsiębiorstwa.,
Edge computing and micro data centers
Edge computing jest coraz bardziej popularnym paradygmatem, w którym większość prac obliczeniowych, które tradycyjnie miały miejsce w scentralizowanym centrum danych, dzieje się bliżej krawędzi sieci, gdzie gromadzone są dane. Oznacza to mniejsze opóźnienie dla aplikacji wymagających działania w czasie zbliżonym do rzeczywistego oraz zmniejszenie przepustowości danych. Mikro centra danych to kompaktowe jednostki, które mogą gromadzić, przetwarzać, analizować i przechowywać dane fizycznie blisko urządzeń, które je zbierają, a umieszczenie ich na miejscu umożliwia przetwarzanie krawędzi., Mikro centra danych są wdrażane w celu obsługi wielu zastosowań, w tym sieci 5G, wdrożeń Internetu Rzeczy i sieci dostarczania treści.
istnieje wielu dostawców w przestrzeni micro data center, niektórzy z tłem w innych sąsiednich obszarach, takich jak IaaS lub usługi kolokacyjne. Mikro centra danych są często (ale nie zawsze) sprzedawane jako wstępnie zmontowane urządzenia, a „mikro” obejmuje dość szeroki zakres rozmiarów-mogą one wahać się od pojedynczej szafy 19—calowej do 40-stopowego kontenera transportowego-a administracją może zająć się sprzedawca lub zlecić usługodawcy zarządzanemu.,
rola chmury
historycznie firmy miały do wyboru budowę własnych centrów danych lub korzystanie z dostawcy hostingu lub partnera usług zarządzanych. Te ostatnie drogi zmieniły właściciela i ekonomię prowadzenia centrum danych, ale długi czas realizacji wymagany do wdrożenia i zarządzania technologią nadal pozostał. Rozwój infrastruktury jako usługi (IaaS) od dostawców usług w chmurze, takich jak Amazon Web Services i Microsoft Azure, dał firmom możliwość udostępnienia wirtualnego centrum danych w chmurze za pomocą kilku kliknięć myszką., W 2019 r. po raz pierwszy przedsiębiorstwa wydawały rocznie więcej na usługi infrastruktury chmurowej niż na sprzęt fizyczny centrów danych, a ponad połowa sprzedanych serwerów trafiła do centrów danych dostawców chmury.
jednak lokalne lokalne centrum danych nie zniknie w najbliższym czasie. W badaniu 2020 przeprowadzonym przez Uptime Institute 58% respondentów stwierdziło, że większość ich obciążeń pozostaje w korporacyjnych centrach danych, a brak widoczności w publicznych chmurach i odpowiedzialność za czas pracy są powodem, aby oprzeć się przełączaniu.,
wiele organizacji korzysta z najlepszych rozwiązań z obu światów, korzystając z chmury hybrydowej, w której niektóre obciążenia są przenoszone do chmury publicznej, podczas gdy inne, które wymagają bardziej praktycznej kontroli lub zabezpieczeń, nadal działają w lokalnym centrum danych.
Software-defined networking (SDN)
firma cyfrowa może być tak zwinna, jak jej najmniej zwinny komponent. i to często sieć. SDN może przynieść poziom dynamizmu nigdy wcześniej nie doświadczony.,
Infrastruktura Hiperkonwergentna (HCI)
jednym z wyzwań operacyjnych centrów danych jest połączenie odpowiedniej mieszanki serwerów, pamięci masowej i sieci w celu obsługi wymagających aplikacji. Następnie, po wdrożeniu infrastruktury, dział IT musi dowiedzieć się, jak szybko skalować infrastrukturę bez zakłócania działania aplikacji. HCI upraszcza to, zapewniając łatwe do wdrożenia urządzenie oparte na sprzęcie towarowym, które można skalować poprzez dodanie większej liczby węzłów do wdrożenia. Istnieją oferty HCI od wielu znanych dostawców.,
HCI może zapewnić wiele zalet w porównaniu z tradycyjnymi centrami danych, w tym skalowalność, integrację w chmurze oraz łatwiejszą konfigurację i administrację. Wczesne przypadki użycia HCI koncentrowały się na wirtualizacji pulpitu, ale obecnie technologia zajmuje wiele nisz, w tym wdrożenia zdalnego biura/oddziału, środowiska testowe i programistyczne, kopie zapasowe i odzyskiwanie danych oraz rejestrowanie i analizy.,
kontenery, mikroserwisy, siatki usług
tworzenie aplikacji jest często spowolnione przez czas potrzebny na zapewnienie infrastruktury, na której działa. Może to znacznie ograniczyć zdolność organizacji do przejścia na model DevOps. Kontenery są metodą wirtualizacji całego środowiska uruchomieniowego, która umożliwia programistom uruchamianie aplikacji i ich zależności w autonomicznym systemie. Kontenery są bardzo lekkie i można je szybko tworzyć i niszczyć, dzięki czemu są idealne do testowania działania aplikacji w określonych warunkach.,
aplikacje kontenerowe są często podzielone na poszczególne mikroserwisy, z których każda zawiera niewielki, dyskretny fragment funkcjonalności, które współdziałają ze sobą, tworząc kompletną aplikację. Zadanie koordynowania tych pojedynczych kontenerów sprowadza się do formy architektonicznej znanej jako siatka usług i podczas gdy siatka usług wykonuje wiele pracy, aby abstrakcyjnie skomplikować złożoność z dala od programistów, wymaga własnej opieki i konserwacji., Informacje dotyczące automatyzacji i zarządzania za pomocą siatki usług powinny być zintegrowane z kompleksowym systemem zarządzania siecią centrów danych—zwłaszcza, że wdrożenia kontenerów stają się coraz liczniejsze, bardziej złożone i strategiczne.
Mikrosegmentacja
tradycyjne centra danych mają całą technologię bezpieczeństwa, więc gdy ruch porusza się w kierunku północ-południe, przechodzi przez narzędzia bezpieczeństwa i chroni firmę., Wzrost ruchu Wschód-Zachód oznacza, że ruch omija zapory sieciowe, systemy zapobiegania włamaniom i inne systemy bezpieczeństwa, umożliwiając bardzo szybkie rozprzestrzenianie się złośliwego oprogramowania. Mikrosegmentacja to metoda tworzenia bezpiecznych stref w centrum danych, w których zasoby mogą być odizolowane od siebie, więc jeśli dojdzie do naruszenia, szkody są zminimalizowane. Mikrosegmentacja jest zwykle wykonywana w oprogramowaniu, dzięki czemu jest bardzo zwinna.
nieulotna pamięć express (NVMe)
wszystko jest szybsze w świecie, który staje się coraz bardziej zdigitalizowany, a to oznacza, że dane muszą poruszać się szybciej., Tradycyjne protokoły pamięci masowej, takie jak small computer system interface (SCSI) i Advanced Technology Attachment (ATA), istnieją od dziesięcioleci i osiągają swój limit. NVMe to protokół pamięci masowej zaprojektowany w celu przyspieszenia transferu informacji między systemami i dyskami półprzewodnikowymi, znacznie poprawiając szybkość transferu danych.
i NVMe nie ogranicza się tylko do łączenia się z półprzewodnikowymi układami pamięci: NVMe over Fabrics (NVMe-oF) umożliwia tworzenie superszybkich sieci pamięci masowej z opóźnieniami, które konkurują z bezpośrednią pamięcią dołączoną.,
GPU computing
jednostki centralne (CPU) od dziesięcioleci zasilają infrastrukturę centrów danych, ale prawo Moore ' a stoi przed fizycznymi ograniczeniami. Ponadto nowe obciążenia, takie jak analityka, uczenie maszynowe i IoT, napędzają potrzebę nowego typu modelu obliczeniowego, który wykracza poza możliwości procesorów. Jednostki przetwarzania grafiki (GPU), niegdyś używane tylko w grach, działają zasadniczo inaczej, ponieważ są w stanie przetwarzać wiele wątków równolegle.,
w rezultacie układy GPU znajdują miejsce w nowoczesnym centrum danych, które coraz częściej zajmuje się SI i zadaniami sieci neuronowych. Spowoduje to szereg zmian w architekturze centrów danych, od sposobu ich podłączenia do sieci po sposób ich chłodzenia.
centra danych zawsze miały kluczowe znaczenie dla sukcesu firm niemal każdej wielkości, a to się nie zmieni. Jednak liczba sposobów wdrożenia centrum danych i technologii wspomagających przechodzi radykalną zmianę., Przypominamy, że świat staje się coraz bardziej dynamiczny i rozproszony, aby pomóc w tworzeniu mapy drogowej do przyszłego centrum danych. Technologie, które przyspieszają tę zmianę, będą potrzebne w przyszłości. Te, które nie zostaną prawdopodobnie przez jakiś czas, ale będą coraz mniej ważne.