دیتاسنتر (Data Center) چیست و چه انواعی دارد؟

با افزایش سرعت انتقال داده ها و استفاده از ابزارهای پیشرفته، شرکت ها به دنبال جمع آوری و پردازش داده های بزرگ و پیچیده هستند. بنابراین، دیتاسنترها یا مراکز داده برای ایجاد زیرساختی مطمئن و پایدار برای این کار، بسیار حیاتی و ضروری هستند.

دیتاسنتر یا مرکز داده یک اتاق فیزیکی، ساختمان یا تاسیساتی است که زیرساخت‌های فناوری اطلاعات را برای ساخت، اجرا و ارائه برنامه‌ها و خدمات، و همچنین ذخیره و مدیریت داده‌های مرتبط با آن ها در خود جای می‌دهد.

در گذشته، زیرساخت‌های دیتاسنتر، محیط‌های فیزیکی بسیار کنترل شده بودند، اما ابر عمومی این مدل را دستخوش تغییر داده است. اکثر زیرساخت‌های مدرن از سرورهای فیزیکی (on-premises) به زیرساخت‌های مجازی تبدیل شده‌اند که از برنامه‌ها و بارهای کاری در محیط‌های چند ابری (multicloud) پشتیبانی می‌کنند.

انواع دیتاسنتر یا مرکز داده

انواع مختلفی از دیتاسنترها وجود دارد و یک شرکت بسته به حجم کاری و نیاز تجاری ممکن است از بیش از یک نوع استفاده نماید.

دیتاسنترهای سازمانی (Enterprise)

در این مدل دیتاسنتر، تمام زیرساخت ها و داده های فناوری اطلاعات در محل خود سازمان میزبانی می‌شوند. بسیاری از شرکت‌ها ترجیح می‌دهند که مراکز داده داخلی خود را داشته باشند زیرا احساس می‌کنند کنترل بیشتری بر امنیت اطلاعات دارند.

دیتاسنترهای ابری

دیتاسنترهای مبتنی بر ابر، زیرساخت‌های میزبانی شده و اجاره‌ای را به کسب و کارها ارائه می‌دهند که توسط یک ارائه‌دهنده خدمات شخص ثالث مدیریت می‌شود و به کاربران اجازه می‌دهد از طریق اینترنت به منابع دسترسی داشته باشند.

بسیاری از بزرگترین مراکز داده ابری توسط ارائه دهندگان خدمات ابری مانند آمازون (AWS)، Google Cloud Platform، IBM Cloud، Microsoft Azure و Oracle Cloud Infrastructure اداره می شوند. در واقع، بیشتر شرکت های پیشرو در این حوزه، چندین دیتاسنتر در مقیاس بزرگ را در سرتاسر جهان راه‌اندازی می‌کنند. 

دیتاسنترهای مدیریت شده (Managed)

مراکز داده مدیریت شده توسط ارائه دهندگان خدمات شخص ثالث مستقر، مدیریت و نظارت می‌شوند. شرکت ها و کسب و کارها می‌توانند با استفاده از یک پلت فرم خدمات مدیریت شده به ویژگی‎ها و عملکردهای دیتاسنتر دسترسی داشته باشند. این امر نیاز به خرید تجهیزات و زیرساخت‌ها را از بین می‌برد.

مراکز داده کولوکیشن (Colocation)

مفهوم "دیتاسنترهای کولوکیشن" به مکان‌هایی اشاره دارد که شرکت‌ها و سازمان‌ها می‌توانند در آنجا فضایی را اجاره کنند تا سرورها و تجهیزات محاسباتی خود را در آنجا قرار دهند. در دیتاسنترهای کولوکیشن، زیرساخت‌های فیزیکی مانند ساختمان، تامین برق و سیستم‌های خنک کننده توسط اپراتور دیتاسنتر فراهم می‌شود، در حالی که مستاجر مسئول سخت‌افزار و نرم‌افزار خود است.

با استفاده از یک مرکز داده کولوکیشن، شرکت‌ها می‌توانند از مقیاس‌پذیری و اقتصادی‌تر شدن عملیات خود بهره‌مند شوند، همچنین امنیت بیشتر و کنترل بیشتری بر روی محیط محاسباتی خود خواهند داشت.

اهمیت دیتاسنتر برای سازمان‌ها

دیتاسنترها تقریباً تمامی محاسبات، ذخیره سازی داده ها و اجرای برنامه های شبکه و تجاری را بر عهده دارند. 

در زیر به برخی از مهمترین مواردی که باعث می‌شوند دیتاسنترها برای سازمان‌ها و کسب و کارها اهمیت داشته باشند، می پردازیم:

1- ذخیره سازی داده ها بصورت ایمن: یکی از مهمترین کاربردهای مراکز داده، ذخیره سازی ایمن و قابل اعتماد داده های سازمانی است. این داده ها ممکن است شامل اطلاعات مشتریان، تراکنش های مالی، اسناد، تصاویر و غیره باشند. دیتاسنترها با فراهم ساختن فضای اختصاصی و امنیتی، از این داده ها در مقابل خطراتی مانند هکرها، ویروس ها، بلایای طبیعی و غیره، محافظت می کنند.

2- پردازش سریع داده ها: با افزایش حجم داده ها و نیاز به پردازش آن‌ها در زمان کوتاه تر، مراکز داده با قدرت پردازش بالا به سازمان ها کمک می کنند تا داده ها را در زمان کوتاه تر و به شکلی بهینه پردازش کنند.

3- افزایش بهره وری: استفاده از مراکز داده باعث افزایش بهره وری کسب و کارها می‌شود. با داشتن داده های مهم و دقیق، سازمان ها و کسب و کارها می‌توانند تصمیمات بهتری را بر اساس داده‌های دقیقتر بگیرند و بهترین استراتژی را برای توسعه اتخاذ کنند. 

4- کاهش هزینه‌ها: استفاده از مراکز داده به کاهش هزینه‌های سازمان‌ها و کسب و کارها کمک می‌کند. با دسترسی به یک دیتاسنتر مبتنی بر ابر هزینه‌های سخت افزاری و نرم‌افزاری را می‌توان کاهش داد.

5- افزایش قابلیت اطمینان: استفاده از مراکز داده باعث افزایش قابلیت اطمینان سیستم‌ها می‌شود. با داشتن یک مرکز داده قوی و پایدار، می‌توان از قطعی در سیستم‌ها و از دست‌رفتن داده‌ها جلوگیری کرد تا در نتیجه، سازمان‌ها و کسب و کارها برای مشتریان خود قابلیت اطمینان بیشتری را فراهم سازند.

دیتاسنتر چگونه کار می ‌کند؟

عملکرد دیتاسنترها بر اساس مفهوم "مجازی‌سازی" انجام می‌شود، که به معنی تجمیع و مدیریت منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری است. این فرایند شامل استفاده از نرم‌افزارهای مجازی‌سازی مانند VMware، Hyper-V یا KVM است که به صورت مستقل بر روی سرورهای فیزیکی نصب شده‌اند.

در یک دیتاسنتر، سرورها به صورت یک شبکه متصل به هم با یکدیگر در ارتباط هستند و برای مدیریت و توزیع بار، از یک سیستم مدیریت مجازی‌سازی استفاده می‌شود. این سیستم به صورت خودکار بر روی سرورهایی که بیشترین منابع سخت‌افزاری را دارند، بار را توزیع می‌کند تا از حداکثر کارایی به بهترین شکل استفاده شود.

در این شبکه، هر سرور دارای یک ذخیره‌سازی مرکزی است که داده‌های مرتبط با آن سرور را ذخیره می‌کند. برای افزایش امنیت و کاهش ریسک از دست رفتن اطلاعات، از دیتاسنترهای دوگانه استفاده می‌شود، به این صورت که اطلاعات در دو دیتاسنتر مجزا ذخیره می‌شود تا در صورت خرابی یکی از آن‌ها، داده‌ها در دیگری قابل دسترس باشند.

معماری دیتاسنتر

معماری سنتی و معماری ابری دو رویکرد مختلف در حوزه معماری مرکز داده (Data Center) یا دیتاسنتر را نشان می‌دهند.

معماری سنتی

در معماری سنتی دیتاسنتر، همه سخت‌افزارها، نرم‌افزارها و تجهیزات شبکه بر روی سرورها و دستگاه‌های فیزیکی نصب می‌شوند. این نوع دیتاسنترها معمولاً در یک مکان فیزیکی متمرکز هستند و دسترسی به آنها محدود است. این رویکرد معمولاً باعث می‌شود که توسعه و ارتقاء مرکز داده مشکل و پرهزینه باشد. علاوه بر این، امکانات محدودی برای اشتراک منابع و افزایش قابلیت مقیاس‌پذیری و انعطاف‌پذیری در این نوع معماری وجود دارد.

معماری ابری

معماری ابری مفهومی است که بر اساس آن، منابع محاسباتی، ذخیره‌سازی و شبکه به صورت مجازی و از راه دور از طریق اینترنت ارائه می‌شود. در معماری ابری، دیتاسنترها به صورت مجازی وجود دارند و بر روی سرورهای فیزیکی توزیع شده‌اند. با استفاده از این رویکرد، کاربران می‌توانند به صورت الکترونیکی و از راه دور از منابع استفاده نمایند. این معماری شرکت‌ها و سازمان‌ها را قادر می‌سازد تا بر اساس نیازهای خود، از منابع مورد نیاز در هر زمان و در هر مکان به صورت مقیاس‌پذیر استفاده کنند. معماری ابری معمولاً به صورت خدمات (Services) ارائه می‌شود، مانند نرم‌افزار به عنوان خدمت (Software-as-a-Service)، پلتفرم به عنوان خدمت (Platform-as-a-Service) و زیرساخت به عنوان خدمت (Infrastructure-as-a-Service).

معماری مرکز داده یا دیتاسنتر بسته به نیازها و الزامات سازمان، می‌تواند با معماری سنتی یا ابری پیاده‌سازی گردد. امروزه بسیاری از سازمان‌ها به دنبال انتقال از معماری سنتی به معماری ابری هستند تا از امکانات بیشتری مانند مقیاس‌پذیری بهتر، انعطاف‌پذیری بالا و هزینه‌های کمتر برخوردار شوند.

دیتاسنتر مدرن چیست و چه ویژگی هایی دارد؟

از آنجایی که نیازهای فناوری اطلاعات در سازمان ها دستخوش تغییراتی شده است، مراکز داده نیز شاهد تغییرات گسترده‌ای بوده‌اند. از این رو، ممکن است با عبارت مرکز داده مدرن مواجه شویم.

دیتاسنتر مدرن (Modern Data Center) به یک زیرساخت پیشرفته اشاره دارد که شامل سخت‌افزار، نرم‌افزار و تجهیزات شبکه است که برای ذخیره‌سازی، مدیریت و پردازش داده‌ها و سرویس‌دهی به سیستم‌های کامپیوتری و برنامه‌ها استفاده می‌شود.

یک دیتاسنتر مدرن متکی به مجازی سازی، ابر و شبکه‌های مبتنی بر نرم افزار (SDN) برای ارائه حجم کار Workload برنامه در هر زمان و مکان است که شامل مراکز داده فیزیکی، محیط های چند ابری (multicloud) و ترکیبی (hybrid) می‌باشد.

برترین تامین‌کنندگان سرورهای دیتاسنتر

آی‌بی‌ام (IBM): سرورهای IBM از جمله راه‌حل‌های مورد استفاده در دیتاسنترها هستند. این سرورها با قابلیت‌ها و امکانات پیشرفته‌ای مانند مقیاس‌پذیری و عملکرد بالا طراحی شده‌اند. از این رو، در محیط‌هایی با نیازها و کاربردهای متنوع بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند.

اچ‌پی‌ای (HPE): با توجه به نیازهای متعددی که در محیط‌های پرسرعت و حساس دیتاسنترها وجود دارد، این سرورها از عملکرد مطمئن و امنیت خوبی برخوردارند. سرورهای HPE با تکنولوژی پیشرفته، مقیاس‌پذیری مناسب و امکانات مدیریتی قدرتمند، گزینه‌ای ایده‌آل برای استفاده در دیتاسنترها محسوب می‌شوند.

هیتاچی (Hitachi): سرورهای Hitachi قادر به پشتیبانی از بار کاری سنگین و پردازش Big Data هستند. با امکانات امنیتی قوی و قابلیت‌های مدیریتی پیشرفته، سرورهای Hitachi امکان راه‌اندازی و مدیریت موثر و بهینه دیتاسنتر را فراهم می‌سازند. با توجه به کیفیت ساخت بالا و مطمئن، سرورهای Hitachi انتخاب مناسبی برای راه‌اندازی یک دیتاسنتر قدرتمند و قابل اعتماد می‌باشند.

سیسکو (Cisco): سرورهای سیسکو برای استفاده در دیتاسنترها به عنوان یکی از گزینه‌های پرکاربرد و معتبر مطرح هستند. این سرورها با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و قابلیت‌های امنیتی بالا، عملکردی بی‌نظیر و پایدار را در ارائه خدمات محاسباتی و ذخیره‌سازی اطلاعات فراهم می‌نمایند. 

دل (Dell EMC): با استفاده از سرورهای دل (Dell EMC)، دیتاسنترها می‌توانند عملکرد و قابلیت اطمینان بالایی را برای سرویس‌دهی به برنامه‌ها و اپلیکیشن‌های حیاتی ارائه دهند.

اجزای زیرساخت مرکز داده

سرورها

سرورها، کامپیوترهای قدرتمندی هستند که برنامه ها، سرویس ها و داده ها را به دستگاه های کاربر نهایی ارائه می دهند. سرورهای مرکز داده در چندین شکل وجود دارند:

سرورهای Rack-mount: سرورهای مستقل پهن و مسطح هستند که برای صرفه جویی در فضا و قرارگیری در رک طراحی شده اند. هر سرور rack-mount، منبع تغذیه، فن های خنک کننده، سوئیچ های شبکه و پورت های مخصوص به خود را به همراه دارند.   

سرورهای Blade: نسبت به سرورهای rack-mount فضای کمتری را اشغال می‌کنند. هر سرور blade شامل پردازنده‌ها، کنترل‌کننده‌های شبکه، حافظه و گاهی اوقات ذخیره‌سازی است. این نوع سرورها به گونه‌ای ساخته می‌شوند که در شاسی قرار بگیرند. هر شاسی نیز قادر است چندین سرور blade را در خود جای می‌دهد تا منبع تغذیه، مدیریت شبکه و سایر منابع را برای همه‌ی سرورهای blade ارائه دهد.

مین‌فریم‌ها (Mainframes): کامپیوترهایی با عمکرد بالا و دارای چندین پردازنده هستند که قادرند کار یک اتاق کامل از سرورهای rack-mount یا blade را به تنهایی انجام دهند. مین‌فریم‌ها به عنوان اولین کامپیوترهای مجازی سازی امکان پردازش میلیاردها محاسبات و تراکنش ها را بصورت real-time دارا هستند.

سیستم های ذخیره سازی

اکثر سرورها، دارای برخی از قابلیت‌های ذخیره‌سازی هستند که به آن ذخیره‌سازی DAS می‌گویند. با این حال، برخی سازمان‌ها و برنامه‌های کاربردی نیازمند راهکارهای ذخیره‌سازی پیشرفته‌تری هستند. در این صورت، سیستم‌های ذخیره‌سازی متمرکز به کار می‌روند. این سیستم‌ها، به عنوان یک لایه جداگانه، عملیات ذخیره‌سازی را بر عهده می‌گیرند و دسترسی به داده‌ها را بهبود می‌بخشند. این سیستم‌ها می‌توانند شامل ذخیره‌سازی شبکه‌ای (SAN)، ذخیره‌سازی تحت شبکه (NAS)، یا سیستم‌های ذخیره‌سازی توزیع شده (Distributed Storage) باشند.

NAS ذخیره سازی داده و دسترسی به داده ها را از طریق یک اتصال استاندارد اترنت به چندین سرور فراهم می نماید. دستگاه NAS معمولاً یک سرور اختصاصی با چندین درایو HDD و یا درایو SSD است.

SAN نیز عملکرد مشابهی دارد با این تفاوت که از یک شبکه جداگانه برای داده‌ها استفاده می‌کند و از ترکیب پیچیده‌تری از سرورهای ذخیره‌سازی، سرورهای برنامه‌ها و نرم‌افزارهای مدیریت ذخیره‌سازی تشکیل شده است.

دیتاسنترها ممکن است از هر سه پیکربندی ذخیره سازی DAS، NAS و SAN استفاده کند.

شبکه

شبکه دیتاسنتر، که از انواع مختلف سوئیچ‌ها، روترها و فیبر نوری تشکیل می‌شود، ترافیک شبکه را در سراسر سرورها و از سرورها به مشتریان منتقل می‌کند.

سرویس های شبکه دیتاسنتر معمولا مجازی سازی می شوند تا امکان ایجاد شبکه‌های پوششی تعریف‌شده توسط نرم‌افزار (software-defined) را برای تطبیق کنترل‌های امنیتی خاص یا توافق‌نامه‌های سطح خدمات (SLA) فراهم کنند.

منبع تغذیه و مدیریت کابل کشی

دیتاسنترها باید همیشه در هر سطحی فعال باشند. اکثر سرورها دارای دو منبع تغذیه هستند. منبع تغذیه اضطراری (UPS) با باتری از نوسانات برق و قطعی های کوتاه برق محافظت می کند. اگر قطعی برق شدیدتر اتفاق بیفتد، ژنراتورهای قدرتمند می توانند وارد عمل شوند.

با وجود هزاران سرور متصل به کابل های مختلف، مدیریت کابل یکی از دغدغه های مهم طراحی مرکز داده است. اگر کابل ها خیلی به هم نزدیک باشند، می توانند باعث ایجاد هم‌شنوی (cross-talk) شوند و بر سرعت انتقال داده و انتقال سیگنال تأثیر منفی بگذارد. از طرفی، اگر تعداد زیادی کابل در کنار هم قرار گیرند، می توانند گرمای بیش از حد تولید کنند. در هنگام ساخت و توسعه دیتاسنتر باید ضوابط ساخت‌وساز ساختمان و استانداردهای صنعتی را در نظر بگیرد تا از بابت کابل کشی کارآمد و ایمن اطمینان حاصل شود.

افزونگی (Redundancy) و بازیابی از فاجعه (Disaster Recovery)

افزونگی (Redundancy) و بازیابی از فاجعه (Disaster Recovery) دو عنصر کلیدی در زمینه مدیریت فناوری اطلاعات هستند. این دو مفهوم به منظور حفظ پایداری، قابلیت اطمینان و مقاومت سیستم‌های IT در مواجهه با خطاها، اشکالات و فاجعه‌های مختلف طراحی و پیاده‌سازی می‌شوند.

افزونگی به معنای تکرار و تکثیر عناصر یک سیستم است. هدف اصلی افزونگی، ایجاد تکثیر منابع و کامپوننت‌های مختلف سیستم برای افزایش اطمینان و کاهش خطر از دست دادن دسترسی یا کاهش عملکرد سیستم در مواقع خطا است. برای رسیدن به این هدف، از روش‌های مختلفی مانند تکرار منابع سخت‌افزاری (مثل سرورهای تکرار شونده)، تکثیر داده‌ها (از جمله سیستم‌های پشتیبانی و ذخیره سازی مجازی) و توزیع بار (استفاده از چندین سرور برای تقسیم بار کار) استفاده می‌شود.

بازیابی از فاجعه به معنای قابلیت سیستم برای بازگشت به وضعیت عادی و ادامه فعالیت‌ها پس از رخ دادن یک فاجعه است. فاجعه‌ها ممکن است شامل حوادثی مانند زلزله، حریق، سیل، حمله سایبری و ... باشند. بازیابی از فاجعه به اجرای یک طرح عملیاتی برای بازسازی سیستم‌های IT و داده‌ها در صورت خرابی یا از دست رفتن آنها می‌پردازد. این طرح‌ها شامل رویکردهایی مانند پشتیبان‌گیری منظم و مداوم داده‌ها، ذخیره سازی خارج از ساختمان، تست و تمرین مداوم برای تضمین کارآیی طرح‌های بازیابی، استفاده از مراکز داده مجازی (cloud) و برنامه‌های پیش‌بینی و پاسخگویی به فاجعه می‌شوند.

دیتاسنترها در ایران

در ایران، دیتاسنترها یا مراکز پردازش اطلاعات و ذخیره سازی داده‌ها، برای ارائه خدمات مختلفی از جمله میزبانی وب، ذخیره‌سازی ابری، پشتیبان‌گیری و بانک اطلاعاتی فعالیت می‌نمایند. در طی سال‌های اخیر، تعداد و نیروی کار دیتاسنترها در ایران رو به رشد بوده است و در شهرهای مختلف در دسترس هستند.

بعضی از معروفترین دیتاسنترها در ایران عبارتند از:

افرانت: افرانت یکی از بزرگترین ارائه دهندگان خدمات اینترنتی و دیتاسنتر در ایران است. این شرکت با استفاده از زیرساخت‌های پیشرفته و تجهیزات مدرن، خدمات مطمئن و امنی را در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهد.

پارس‌آنلاین: پارس‌آنلاین نیز یکی از بزرگترین ارائه دهندگان خدمات دیتاسنتر در ایران است. آنها خدماتی از قبیل میزبانی وب، ابر شبکه، پردازش ابری و سرویس‌های مرتبط را فراهم می‌کنند. پارس‌آنلاین با دارا بودن تجهیزات پیشرفته و تیم فنی مجرب، به مشتریان خود خدمات باکیفیتی ارائه می‌دهد.

آسیاتک: آسیاتک یک شرکت معتبر و پیشرو در زمینه دیتاسنترها و ارتباطات ابری در ایران است. آنها خدماتی از قبیل ابر شبکه، سرویس‌های ابری، اینترنتی و هاستینگ سرور را فراهم می‌کنند. با توجه به زیرساخت‌های پیشرفته و تیم فنی مجرب، آسیاتک تلاش می‌کند تا خدماتی با کیفیت و قابل اطمینان را به مشتریان خود عرضه نماید.

هاست ایران: هاست ایران نیز یکی از شرکت‌های معروف در زمینه میزبانی وب و دیتاسنترها در ایران است. آنها خدماتی از قبیل میزبانی سرور، دیتابیس، پنل کاربری و سرویس‌های مرتبط را ارائه می‌دهند. هاست ایران با داشتن تجهیزات پیشرفته و امکانات امنیتی، به مشتریان خود خدمات مطمئن و پشتیبانی حرفه‌ای ارائه می‌دهد.

فن آوا: فن آوا یکی از دیتاسنترهای مهم در ایران است که خدمات پردازش ابری، ذخیره سازی داده و سرویس‌های مرتبط را فراهم می‌کند. با استفاده از زیرساخت‌های پیشرفته و تیم فنی متخصص، فن آوا سعی در ارائه خدمات با کیفیت و مطمئن به مشتریان خود دارد.