طراحی و راه اندازی دیتاسنتر

دیتاسنتر (Data center) یا مرکز داده، مرکز فناوری عملیات مدرن سازمانی است  و طراحی آن احتیاج به مهارت دارد. طراحی دیتاسنتر، زیرساخت حیاتی فناوری اطلاعات مورد نیاز برای ارائه منابع و خدمات به کارمندان، شرکا و مشتریان تجاری در سراسر جهان را فراهم می کند.

یک کسب و کار کوچک یا متوسط ​​اغلب می تواند یک “مرکز داده” یا دیتا سنتر را در محدوده یک کمد یا اتاق، با تغییرات اندک، پیاده سازی کند. با این حال، مقیاس محاسبات سازمانی، فضای اختصاصی بزرگی را می طلبد که با دقت طراحی شده است تا از فضا، نیرو، خنک کننده، مدیریت، قابلیت اطمینان و نیازهای امنیتی زیرساخت فناوری اطلاعات پشتیبانی کند.

در نتیجه، دیتاسنتر نشان دهنده ی بزرگترین و گرانترین دارایی کسب و کار است. هم از نظر سرمایه گذاری اولیه و هم از نظر هزینه های عملیاتی مکرر. رهبران کسب و کار و فناوری اطلاعات باید به مسائل مربوط به طراحی و ساخت دیتاسنتر توجه زیادی داشته باشند تا اطمینان حاصل کنند که تسهیلات حاصل نیازهای تجاری را در طول چرخه عمر تسهیلات و شرایط تغییر کسب و کار برآورده می کند.

اجزای اصلی یک دیتاسنتر چیست

دو جنبه اصلی برای هر دیتاسنتر وجود دارد: تسهیلات، و زیرساخت فناوری اطلاعات که در داخل مرکز قرار دارد. این جنبه ها با هم وجود دارند و با هم کار می کنند، اما می توان آنها را جداگانه مورد بحث قرار داد.

امکانات ساخت و طراحی دیتاسنتر  

این تسهیلات ساختمان فیزیکی مورد استفاده برای دیتاسنتر است. به عبارت ساده تر، مرکز داده فقط یک فضای باز بزرگ است که زیرساخت ها در آن مستقر خواهند شد. اگرچه تقریباً هر فضایی پتانسیل بهره برداری از مقداری زیرساخت فناوری اطلاعات را دارد، یک مرکز به درستی طراحی شده مجموعه ای از عوامل زیر را در نظر می گیرد:

• فضا: باید فضای کف کافی وجود داشته باشد – اندازه ای ساده از فوت مربع یا متر مربع – برای نگهداری زیرساخت های IT که کسب و کار قصد دارد در حال حاضر و در آینده به کار گیرد. فضا باید در یک سایت خوب در نظر گرفته شده با مالیات و دسترسی مقرون به صرفه واقع شود. این فضا اغلب برای تطبیق با اهداف مختلف یا انواع استفاده تقسیم می شود.

• برق مصرفی: برای راه اندازی تمام زیرساخت های فناوری اطلاعات، باید توان کافی – بر حسب وات، اغلب به 100 مگاوات وجود داشته باشد. برق باید مقرون به صرفه، تمیز – به معنی بدون نوسان یا اختلال – و قابل اعتماد باشد. انرژی تجدید پذیر و مکمل/کمکی باید گنجانده شود.
• خنک کننده: مقدار عظیمی از توان تحویل داده شده به یک دیتاسنتر یا مرکز داده به محاسبات — یعنی کار — و گرمای زیادی تبدیل می شود که باید با استفاده از سیستم های HVAC معمولی و همچنین سایر فناوری های خنک کننده غیر متعارف از زیرساخت فناوری اطلاعات حذف شود.
• امنیت: با توجه به ارزش دیتاسنتر و اهمیت حیاتی آن برای کسب و کار، دیتا سنتر باید شامل دسترسی کنترل شده با استفاده از انواع روش ها، از دسترسی به نشان کارمندان تا نظارت تصویری باشد.
• مدیریت: مراکز داده مدرن معمولاً دارای یک سیستم مدیریت ساختمان (BMS) هستند که برای کمک به رهبران فناوری اطلاعات و کسب و کار در نظارت بر محیط مرکز داده در زمان واقعی، از جمله نظارت بر دما، رطوبت، سطوح برق و سرمایش، و همچنین ثبت دسترسی و امنیت در دیتاسنتر طراحی شده است.

زیرساخت دیتاسنتر

منظور از زیرساخت مجموعه وسیعی از تجهیزات فناوری اطلاعات است که در داخل تأسیسات مستقر شده است. این تجهیزاتی است که برنامه ها را اجرا می کند و خدماتی را به کسب و کار و کاربرانش ارائه می دهد. یک زیرساخت IT معمولی شامل اجزای زیر است:

• سرور: این رایانه ها میزبان برنامه های سازمانی هستند و وظایف محاسباتی را انجام می دهند.
• ذخیره سازی: سیستم‌های فرعی، مانند دیسک ها، برای ذخیره و محافظت از داده‌های کاربردی و تجاری استفاده می‌شوند.
• شبکه سازی: تجهیزات مورد نیاز برای ایجاد یک شبکه تجاری شامل سوئیچ ها، روترها، فایروال ها و سایر عناصر امنیت سایبری است.
• کابل ها و رک ها: کیلومترها کابل شبکه یا فیبر نوری تجهیزات اکتیو شبکه را به هم متصل می‌کنند و از رک سرور فیزیکی برای سازماندهی سرورها و سایر تجهیزات در فضای تأسیسات استفاده می‌شود.
• برق اضطراری: منبع تغذیه بدون وقفه (UPS)، فلایویل و سایر سیستم های برق اضطراری برای اطمینان از رفتار منظم زیرساخت در صورت قطع برق اصلی بسیار مهم هستند.
• پلتفرم های مدیریتی: یک یا چند پلت فرم مدیریت زیرساخت دیتاسنتر (DCIM) برای نظارت و مدیریت گزارش زیرساخت فناوری اطلاعات در مورد سلامت، در دسترس بودن، ظرفیت و پیکربندی سیستم مورد نیاز است.

طراحی دیتاسنتر چگونه است

هیچ استاندارد الزامی برای طراحی یا ساخت دیتاسنتر وجود ندارد. یک مرکز داده برای پاسخگویی به نیازهای منحصر به فرد کسب و کار کلی طراحی شده است، نه برعکس. با این حال، هدف اصلی هر استاندارد ایجاد یک پلت فرم مشترک از بهترین شیوه ها است. مجموعه ای از استانداردهای فعلی مرکز داده وجود دارد، و یک کسب و کار می تواند یک یا چند استاندارد – یا بخش هایی از استانداردها – را در پروژه مرکز داده ترکیب کند. استانداردها کمک می کنند تا اطمینان حاصل شود که توجه کافی به این عوامل از جمله موارد زیر صورت می گیرد:

مراحل طراحی دیتا سنتر

• طراحی مفهومی؛
• چیدمان و برنامه ریزی فضا؛
• الزامات ساخت و ساز ساختمان؛
• مسائل امنیتی فیزیکی؛
• وسایل داخلی ساختمان (سیستم های مکانیکی، الکتریکی، لوله کشی و آتش نشانی)؛
• عملیات و گردش کار؛ و
• نگهداری.

در زیر تنها برخی از استانداردهای اصلی طراحی مرکز داده و زیرساخت ها آورده شده است:

استانداردهای طراحی دیتاسنتر

• Uptime Institute Tier Standard: بر طراحی، ساخت و راه اندازی مرکز داده تمرکز دارد و برای تعیین انعطاف پذیری تسهیلات در ارتباط با چهار سطح افزونگی / قابلیت اطمینان استفاده می شود.
• ANSI/TIA 942-B: این استاندارد شامل برنامه ریزی، طراحی، ساخت و راه اندازی مشاغل ساختمانی و همچنین حفاظت در برابر آتش، فناوری اطلاعات و تعمیر و نگهداری است. همچنین از چهار سطح رتبه بندی قابلیت اطمینان استفاده می کند که توسط متخصصان دارای گواهی BICSI پیاده سازی شده است.
• EN 50600 series: این سری از استانداردها بر روی کابل فناوری اطلاعات و طراحی شبکه تمرکز دارد و دارای مفاهیم افزونگی و قابلیت اطمینان زیرساخت های مختلف است که بر اساس استاندارد Tier مؤسسه Uptime بنا شده است.
• ASHRAE:  مختص IT یا مراکز داده نیستند — مربوط به طراحی و اجرای گرمایش، تهویه، تهویه مطبوع، تبرید و زمینه های مرتبط هستند.

علاوه بر این، استانداردهای نظارتی و عملیاتی بسیار متنوعی وجود دارد که می‌توان آنها را برای مراکز داده اعمال کرد. استانداردهای نظارتی عبارتند از HIPAA،  Sarbanes-Oxley، SAS 70 Type I یا II و Gramm-Leach-Bliley. استانداردهای عملیاتی می تواند شامل ISO 9000 برای کیفیت، ISO 14000 برای مدیریت محیطی، ISO 27001 برای امنیت اطلاعات، استاندارد امنیت داده صنعت کارت پرداخت برای امنیت کارت پرداخت و EN 50600-2-6 در مورد مدیریت و اطلاعات عملیاتی باشد.

استانداردها به اطمینان از طراحی، ساخت و بهره برداری مناسب دیتاسنتر کمک می کنند. علاوه بر این، پذیرش و مستندسازی دقیق استفاده از استانداردهای مربوطه می‌تواند به کسب‌وکار کمک کند. تا از انطباق کافی از طریق انعطاف‌پذیری مناسب تسهیلات، مدیریت و آمادگی‌های تداوم کسب‌وکار اطمینان حاصل کند.

فضای فیزیکی و سازماندهی دیتا سنتر

یک مرکز داده چیزی بیشتر از یک فضای باز بزرگ است. اگرچه یک مرکز داده در کلاس سازمانی می تواند یک تعهد بزرگ و پیچیده باشد. مهمترین مسئله یک موضوع ساده فضایی است که به صورت فوت مربع یا متر مربع بیان می شود.

شاید مهم ترین و گیج کننده ترین مسئله فضایی، اندازه مناسب مرکز داده برای کسب و کار باشد. مراکز داده بسیار گران هستند: در صورتی که بسیار کوچک ساخته شود، مرکز داده ممکن است نیازهای تجاری فعلی یا آینده را برآورده نکند. در صورتی که خیلی بزرگ ساخته شود سرمایه هنگفتی را می توان در تامین فضای بلااستفاده هدر داد. ایجاد تسهیلاتی که ظرفیت رشد و در عین حال بهره برداری را بهینه می کند بسیار مهم است. اندازه مرکز داده گاهی به خودی خود یک اتلاف سرمایه در نظر گرفته می شود. فاکتورهای بی شمار دیگری که در فضای دیتاسنتر باید در نظر گرفته شود عبارتند از:

• نورپردازی: روشنایی بیشتر دیتاسنتر ها بدون حضور انسان کم یا خاموش است.
• درجه حرارت: نیازهای خنک کننده می تواند دما را پایین نگه دارد، بنابراین ممکن است انسان به برخی از لباس های محافظ نیاز داشته باشد.
• سر و صدا: فن های خنک کننده در ده ها – حتی صدها – سرور می توانند صدای ناهنجاری ایجاد کنند که به محافظت از شنوایی نیاز دارد.
• وزن: تجهیزات سنگین هستند و کفپوش باید طوری طراحی شود که وزن بسیار زیاد را تحمل کند. ملاحظات وزن خاصی ممکن است برای کفپوش های برجسته مورد نیاز باشد که برای کنترل جریان هوای خنک کننده استفاده می شود.

فراتر از فضای فیزیکی، طراحی‌های مرکز داده باید شامل بررسی دقیق مکان‌ها و چیدمان‌های تجهیزات باشد. به عنوان مثال، جایی که زیرساخت فناوری اطلاعات در داخل تأسیسات قرار می‌گیرد. رایج‌ترین ویژگی هر طرح‌بندی مرکز داده، رک سرور است. رک یک قاب فلزی خالی با فاصله استاندارد و گزینه‌های نصب است. برای نگهداری تجهیزات استاندارد فناوری اطلاعات روی رک مانند سرورها، زیرسیستم‌های ذخیره‌سازی، تجهیزات شبکه، کابل‌کشی، سیستم‌های برق کمکی مانند دستگاه‌های UPS و گزینه‌های I/O مانند صفحه کلید و مانیتور برای دسترسی اداری است.

رک ها همچنین نقش حیاتی در طرح های خنک کننده مرکز داده ایفا می کنند.