Обсяг інформації, яку накопичує та генерує людство постійно зростає. Існує понад 1,7 млрд сайтів і щодня створюється 500 тисяч нових. У Facebook кожного дня генерується 4 петабайти контенту, а кожну секунду люди надсилають понад 3 млн листів. І все це не могло б відбуватися без дата-центрів.

Що таке дата-центр

Дата центр ― це спеціальна будівля, у якій розміщено серверне та мережеве обладнання. Їх основна функція ― збереження й обробка інформації, тому ви часто можете зустріти й іншу назву ― центр обробки даних (ЦОД). Саме в них зберігається музика iTunes, фільми Netflix, пости Facebook, бухгалтерія сотень тисяч підприємств та усе інше, що є в інтернеті.

Важливим показником діяльності є аптайм — час доступності. Наприклад, ви хочете подивитися кліп на пісню «Яворина» Степана Гіги, а YouTube не працює. От щоб такого не сталося, потрібні дата-центри, які мають високий аптайм, наприклад 99,9% часу.

Дата-центр складається із серверів для забезпечення обчислювальних потужностей, сховищ та мережевого устаткування для підключення до інтернету або безпосередньо систем організації. Йому необхідне належне електропостачання, щоб забезпечити достатню кількість електроенергії для всіх серверів. Також вони оснащені резервними джерелами живлення: акумуляторами та дизель-генераторами. Вони необхідні в разі надзвичайних ситуацій, блекауту та якщо ваш сусід росія.

Оскільки сервери виробляють багато тепла, їх потрібно охолоджувати. Вони потребують помірних температур, тому використовують складні рідинні або повітряні системи охолодження та пожежогасіння.

Територія споруди оснащена системою контролю доступу, камерами, датчиками, сигналізацією та охороною. Потрапити до нього можливо після складної перевірки та підтвердження особи.

Існує декілька підходів до будівництва ЦОД. В Україні зазвичай зводять їх поблизу вузлів зв'язку чи точок присутності телеком-операторів. А технологічні гіганти на кшталт Google, Amazon та Microsoft обирають місця з особливими природними та геологічними умовами ― наприклад пустелі, закинуті шахти чи навіть дно океану. Так вони намагаються досягти найвищого рівня безпеки, зменшити споживання електроенергії та навіть покращити екологію знизивши викиди вуглецю.

ENIAC ― перший електронний цифровий комп'ютер загального призначення, який можна було перепрограмувати для розв'язання широкого спектра завдань

Історія виникнення дата-центрів

Перший центр обробки даних призначався для розміщення електронного числового інтегратора та комп'ютера ― ENIAC. Лабораторія балістичних досліджень армії США побудувала його у 1946 році, щоб зберігати коди для стрільби артилерії. Для розміщення цієї машини було необхідно 1800 квадратних футів (приблизно 168 квадратних метрів) та 150 кВт, щоб забезпечити лише 0,05 MIPS обчислювальної потужності.

У 1950-1960-тих роках обчислювальна техніка перейшла від вакуумних ламп до транзисторів, які вимагали значно менше місця. Однак, тогочасні мейнфрейми були дуже великими та займали цілу кімнату. Багато дата-центрів тієї епохи експлуатувалися урядом, але фірми також починали інвестувати в комп'ютери. На той час вартість одного в середньому становила близько $5 млн доларів. Через високу ціну деякі компанії їх орендували та витрачали близько $17 тис. на місяць.

У 1970-х техніка зробила декілька стрибків вперед. Intel почала продавати мікропроцесори на комерційній основі, а Xerox представила Alto, міні-комп'ютер з екраном, який поклав початок розробці ПК. Chase Manhattan Bank побудував першу у світі локальну мережу ― ARCnet, яка об’єднувала до 255 комп'ютерів. Організації стали цікавитися новими моделями з повітряним охолодженням, які можна було розмістити в офісах.

У 1980-х почалася ера персональних комп'ютерів. Великі технологічні компанії, зокрема IBM, все одно продовжували будувати цоди для розміщення суперкомп'ютерів. Проте ПК перемістилися з підсобних приміщень на робочі столи.

Але в 1990-х з’явилася технологія «клієнт-сервер», організації знову почали створювати спеціальні кімнати для розміщення парку свого «заліза». З розвитком інтернету деякі компанії будували дуже великі приміщення.

На початку нульових, під час буму «доткомів» (компаній, які працюють в інтернеті), будівництво дата-центрів набуло небувалого розмаху. Кожній організації знадобився веб-сайт, який треба було десь розміщувати. Почали з'являтися хостингові компанії, і незабаром стало звичним явищем, коли в приміщеннях знаходилися тисячі серверів.

У 2010-х тенденція переходу до хмарних обчислень змусила організації зменшити кількість центрів обробки даних. Але ж основа хмар — це також дата-центри.

Найбільший у світі ЦОД Міжнародної інформаційної групи Range розташований у провінції Хубей, Китай

Класифікація дата-центрів

За розміром

• Великі. Мають власне приміщення, побудоване відповідно до спеціальних вимог, та канали зв’язку. Сьогодні найбільшим у світі вважають Range. Його площа — 1,92024 м². Розміри будівлі можна порівняти з Пентагоном.
• Середні. Орендують приміщення певного розміру та канали певної пропускної спроможності. Загальна площа — 501-2000 м².
• Малі. Розміщуються у будівлях, площею до 500 м², які часто не підходять для цього. Використовують сервери не найкращої якості та надають мінімум послуг.
• Модульні. Автономний інтегрований блок, часто розміщений у транспортному контейнері для мобільності та масштабованості.
• Контейнерні. Стійки з обладнанням розміщуються у стандартних ISO контейнерах розміром 20 та 40 футів. Вони мобільні, адже можуть перевозитися автомобілями, залізничним транспортом та суднами.

За рівнем надійності

Ця класифікація розроблена Асоціацією телекомунікаційної індустрії (TIA) та Інститутом безвідмовної роботи (Uptime Institute).

Існує чотири рівні надійності дата-центрів:

• TIER I ― 99,671% безвідмовної роботи (1729 хвилин простою на рік). Призначений для найпростіших центрів обробки даних, по суті, для серверних кімнат без резервування.
• TIER II ― 99,741% (1361 хвилин на рік). Для дата центрів, які дублюють активне обладнання.
• TIER III ― 99,982% (95 хвилин річного простою). Характеризує наявність повної схеми резервування системи кондиціонування, електроживлення та комунікації.
• TIER IV ― 99,995% (26 хвилин можливого простою протягом року).

За призначенням

• Корпоративні. Обслуговують одну конкретну компанію.
• Комерційні. Працюють із будь-яким бізнесом чи держаними замовниками.
• Хмарні. Дані та сервіси розміщуються у постачальника хмарних послуг, такого як AWS, Microsoft Azure чи GigaCloud.

GigaCenter ― один з дата-центрів, у якому хмарний провайдер GigaCloud розміщує своє обладнання

Еволюція центру обробки даних до хмари

Зростає кількість компаній які переходять до хмарних технологій. За даними IDC у 2019 році підприємства вперше заплатили за оренду хмарної інфраструктури більше, ніж вони платили за фізичні сервери. Все через те, що віртуальний майданчик можна створити, розширити або зменшити лише кількома кліками мишки та віддати обслуговування інфраструктури на аутсорсинг. А ще отримати високий рівень надійності та масштабованості. Проте основною хмар залишається фізичний дата-центр.

Хмарний провайдер, який дбає про належний захист інформації та IT-сервісів своїх клієнтів, розміщує своє обладнання у декількох дата-центрах, що знаходяться у різних зонах доступності.

Для прикладу візьмемо GigaCloud. Хмарний оператор будує свої рішення на базі чотирьох ЦОД в Україні та Європі. Це Atman у Варшаві, GigaCenter та BeMobile у Києві. Четвертий знаходиться у Львові, назву компанія не розкриває з міркувань безпеки. Така інфраструктура дозволяє побудувати будь-які складні та повністю зарезервовані IT-ландшафти.

Усі дата-центри GigaCloud:

• відповідають рівню вимог TIER III;
• гарантують SLA 99,982%, тобто максимум 95 хвилин простою на рік;
• мають два й більше енерговводи від двох різних підстанцій;
• мають дизельні генератори, які забезпечують мінімум 72 години роботи навіть в умовах повного блекауту.

Раніше ми розповідали що таке хмарні технології людям та бізнесу.