Как работают дата-центры: сегодня и завтра

    Будущее дата-центров заключается в облачных решениях, гиперконвергентной инфраструктуре и более мощном оборудовании



    Дата-центр — это помещение, которое предприятие использует для хранения критически важных для функционирования компании приложений и информации, поэтому по мере их усовершенствования и развития, важно продумать все детали относительно поддержания надежности и безопасности в течение длительного времени.

    Оборудование в дата-центре


    Обычно многие представляют, что дата-центр выглядит как огромный цельный механизм, однако, на самом деле центр обработки данных — это смесь технических элементов, таких как маршрутизаторы, коммутаторы, устройства безопасности, системы хранения данных, серверы, контроллеры доставки приложений и многого другого. Все эти компоненты необходимы IT для хранения и управления наиболее важными системами, которые крайне необходимы для непрерывной работы компании. Поэтому приоритетными задачами является надежность, производительность, безопасность и постоянное совершенствование дата-центра.

    Инфраструктура дата-центра


    В дополнение к техническому оборудованию, дата-центр нуждается также в значительной инфраструктуре объектов для постоянного поддержания в рабочем состоянии аппаратного и программного обеспечения. К ним относятся подсистемы питания, бесперебойные источники питания (ИБП), системы вентиляции и охлаждения, резервные генераторы и кабели для подключения к внешним сетевым операторам.

    Архитектура дата-центра


    Почти каждая крупная компания с большей долей вероятности имеет несколько геораспределенных дата-центров, т.е. в нескольких регионах. Таким образом это позволяет организации использовать более широкие возможности в поддержке и резервировании информации, а кроме того обеспечивать защиту от стихийных бедствий или техногенных катастроф, таких как наводнения, штормы и террористические угрозы. При создании архитектуры дата-центра всегда возникает большое количество противоречий, потому что существуют практически безграничные возможности. Вот некоторые из основных вопросов:

    • Требуются ли для бизнеса зеркальные центры обработки данных?
    • Насколько масштабна должна быть геораспределенность?
    • Какое время потребуется для восстановления в случае сбоя?
    • Сколько места потребуется в случае увеличения мощностей?
    • Арендовать ли частный дата-центр или использовать совместную колокацию/гермозону?
    • Какие требования к пропускной способности и мощности?
    • Какого провайдера выбрать?
    • Нужна ли охрана и в каких масштабах?

    Ответы на эти вопросы помогут принять грамотное решение относительно того, сколько дата-центров необходимо построить и где. Например, фирма на Манхэттене, предоставляющая финансовые услуги, по всей вероятности, нуждается в непрерывной деятельности, поскольку любой перебой может стоить им несколько миллионов долларов. Скорее всего компания решит построить в непосредственной близости, в таких городах как Нью-Джерси и Коннектикут, два центра обработки данных, которые будут дублировать друг друга. Работу одного из дата-центров можно будет остановить без всяких перебоев в работе компании, потому что работа будет вестись при помощи другого дата-центра.

    Однако, небольшая фирма, предоставляющая профессиональные услуги, может и не нуждаться в мгновенном доступе к информации, поэтому оптимальным решением для нее будет расположить основной дата-центр непосредственно в своем офисе и выполнять резервное копирование информации из всех своих филиалов на альтернативный сайт в ночное время. В случае сбоя начнется процесс восстановления информации, но здесь уже не будет такой срочности по сравнению с бизнесом, где данные нужные всегда в режиме реального времени, чтобы успешно конкурировать на рынке.

    Хотя дата-центры часто ассоциируются лишь с огромными компаниями и поставщиками облачных услуг, на самом деле любая компания может иметь свой дата-центр. Для небольших предприятий дата-центр может представлять собой небольшое помещение, расположенное, например, в офисном пространстве.

    Стандарты дата-центров


    Для того, чтобы руководителям IT сферы было легче определиться с инфраструктурой дата-центра, Аме¬ри¬канс¬ким на¬ци¬о¬наль¬ным институтом стандартов (ANSI) и Ассоциацией телекоммуникационной промышленности (TIA) в 2005 году опубликованы стандарты для дата-центров, предусматривающие 4 уровня надежности. На официальном сайте утвержденных стандартов можно найти полное описание требований к каждому уровню дата-центров.

    Технологии будущего


    Наряду со всеми IT отраслями и технологиями, дата-центры также находятся в стадии значительного технического прогресса, поэтому центры обработки данных в будущем совершенно не будут похожи на современные дата-центры.

    Предприятия среднего и малого бизнеса набирают обороты, становясь все более динамичными и децентрализованными, а значит и технологии, используемые в дата-центрах, должны становиться более гибкими и масштабируемыми. Также в настоящее время все большую популярность обретает виртуализация серверов, что создает новую нагрузку на сети и меняет характер трафика — традиционно для дата-центров был свойственен трафик «север-юг» (обмен данными между пользователем и дата-центром), а в последнее время все больше и больше объемов данных передаются внутри дата-центра, т.е. увеличивается трафик «восток-запад».

    Приведем ключевые технологии, которые преобразуют традиционные строгие и статичные дата-центры в гибкие и манёвренные, что в следствие поможет им удовлетворить любые запросы цифровых организаций.

    Публичные облака


    Традиционно предприятия всегда строили свои собственные дата-центры, пользуясь при этом услугами поставщика хостинга или внешнего управления. Такой подход позволял изменить структуру собственности и экономическую составляющую действующего дата-центра, однако по-прежнему много времени уходило на внедрение и организацию технических решений. Однако, рост популярности облачных услуг и модели «Инфраструктура как Сервис» (IaaS), предоставляемой такими облачными провайдерами как Amazon Web Services или Microsoft Azure, открыли для бизнеса возможность обеспечить компанию виртуальным дата-центром в облаке путем пары кликов мышки. Данные аналитической компании ZK Research показали, что более 80% компаний планируют применение гибридного подхода, который подразумевает под собой как использование публичных облаков, так и частных дата-центров.

    Программно-определяемая сеть (SDN)


    Гибкость цифрового бизнеса напрямую зависит от его не самой гибкой составляющей – сети. SDN же может вывести динамику на новый уровень, неведомый ранее.

    Гиперковергентная инфраструктура (HCI)


    Одной из первоочередных задач любого дата-центра является создание корректного «микса» из серверов, хранилищ и сетей, чтобы поддерживать приложения с высокими требованиями. После развертывания инфраструктуры необходимо выяснить, как быстро масштабировать ее, не нарушив при этом работу приложения. HCI значительно упрощает работу, предоставляя простое в развертывании устройство, в основе которого лежат стандартные аппаратные средства, которые могут масштабироваться путем добавления дополнительных компонентов при развертывании. Ранее HCI в основном использовался для виртуализации рабочих столов пользователей, однако, в последнее время применять данный подход начали и в других бизнес-приложениях, таких как унифицированные коммуникации и базы данных.

    Контейнеры


    При разработке приложений зачастую приходится приостанавливать работу на время создания инфраструктуры, где данное приложение впоследствии будет запущено. Это может существенно помешать организациям перейти к модели DevOps. Контейнеры — это метод виртуализации всей рабочей среды, которая позволит разработчикам запускать приложения и их зависимости в автономной системе. Контейнеры очень легкие и могут быстро создаваться и удаляться, поэтому они идеально подходят для проверки работы приложений при определенных условиях.

    Микросегментация


    Стандартные дата-центры обладают всеми основные технологиями безопасности, поэтому, когда трафик движется в направлении Север-Юг, то он проходит через все инструменты защиты, делая работу безопасной. Рост трафика в направлении Восток-Запад означает, что трафик обходит фаерволы, системы предотвращения вторжений и другие системы безопасности, что в свою очередь позволяет быстро распространять вредоносное ПО. Микросегментация — это метод создания безопасных зон в дата-центре, где ресурсы изолируются друг от друга, поэтому, если где-то образуется брешь или утечка, ущерб минимизируется. Микросегментация обычно выполняется в программном обеспечении, что делает ее очень манёвренной.

    NVMe


    В современном мире, где вся информация уже полностью оцифрована, появляется необходимость в передаче данных на очень больших скоростях. Традиционные протоколы хранения данных, такие как интерфейс малых компьютерных систем (SCSI) и приложение передовых технологий (ATA), существуют уже несколько десятилетий и работают на пределе своих возможностей. NVMe — это протокол хранения данных, предназначенный для ускорения передачи информации между системами и твердотельными накопителями, что значительно повышает скорость передачи данных.

    Графические процессоры (GPU)


    Центральные процессоры (ЦПУ) снабжали мощностями инфраструктуру в дата-центре десятилетиями до того момента, пока эмпирический закон Мура не достиг своего предела. Кроме того, современные рабочие нагрузки, такие как аналитика, машинное обучение и IoT, обусловливают необходимость в новом типе вычислительных моделей, которые значительно превышают возможности существующих процессоров. Графические процессоры, использовавшиеся ранее только для игр, функционируют принципиально иначе, поскольку они способны обрабатывать множество потоков параллельно, что делает их идеальными для дата-центра будущего.

    Дата-центры всегда занимали и будут занимать важное место в любом бизнесе, независимо от его величины. Однако способы развёртывания дата-центров и применяемые в них технологии претерпели колоссальные изменения. Чтобы внедрить идеальную схему работы дата-центра, помните, что мир становится всё более динамичными. Технологии, оказывающие влияние на происходящие в ИТ сфере важные изменения, и есть технологии будущего.

    Адрес оригинальной статьи: How a data center works, today and tomorrow
    VPS.house 68,41
    Компания
    Поделиться публикацией
    Комментарии 3
    • 0
      Будущее дата-центров заключается в облачных решениях, гиперконвергентной инфраструктуре и более мощном оборудовании
      Всё понятно, спасибо за интересную статью.
      КДПВ с гарантией подтверждает, что автор поста пытается что-то продать читателю.
      • 0
        Доброго дня,
        будут ли в дальнейшем статьи по архитектуре «эко-системы» ЦОДа?
        • 0
          Добрый день, разумеется!

        Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

        Самое читаемое