Количество информации, накопленной и генерируемой человечеством, постоянно увеличивается. Существует более 1,7 миллиарда сайтов, а 500 тыс. новых создаются ежедневно. На Facebook 4 петабайта контента генерируется каждый день, а люди отправляют более 3 миллионов писем каждую секунду. И для этого нужны дата-центры.

Что такое дата-центр

Дата центр ― это здание с серверным и сетевым оборудованием. Их основная функция ― хранение и обработка информации, поэтому вы часто можете найти другое название ― центр обработки данных (ЦОД). Они хранят музыку iTunes, фильмы Netflix, посты Facebook, бухгалтерию сотни тысяч предприятий и все, что есть в интернете.

Важным показателем деятельности является аптайм ― время доступности. Например, вы хотите посмотреть клип на песню «Яворина» Степана Гигы, а YouTube не работает. Вот чтобы такого не произошло, нужны дата-центры, которые имеют высокий аптайм, например 99,9% времени.

Дата-центр состоит из серверов для обеспечения вычислительных мощностей, хранилищ и сетевого оборудования для подключения к интернету или непосредственно системам организации. Ему необходимо соответсвующее электроснабжение, чтобы обеспечить достаточное количество электроэнергии для всех серверов. Также они оснащены резервными источниками питания: аккумуляторами и дизель-генераторами. Они необходимы в случае чрезвычайных ситуаций, блэкаута и если ваш сосед россия.

Поскольку серверы производят много тепла, их нужно охлаждать. Они требуют умеренных температур, поэтому используют сложные жидкостные или воздушные системы охлаждения и пожаротушения.

Территория сооружения оснащена системой контроля доступа, камерами, датчиками, сигнализацией и охраной. Попасть в него можно после сложной проверки и подтверждения личности.

Существует несколько подходов к строительству ЦОД. В Украине обычно возводят их вблизи узлов связи или точек присутствия телеком-операторов. А технологические гиганты вроде Google, Amazon и Microsoft, выбирают места с особыми природными и геологическими условиями, например пустыни, заброшенные шахты или даже дно океана. Так они пытаются достичь высокого уровня безопасности, уменьшить потребление электроэнергии и даже улучшить экологию снизив выбросы углерода.

ENIAC ― первый электронный цифровой компьютер общего назначения, который можно было перепрограммировать для решения широкого спектра задач

История появления дата-центров

Первый центр обработки данных предназначался для размещения электронного числового интегратора и компьютера ENIAC. Лаборатория баллистических исследований армии США построила его в 1946 году, чтобы хранить коды для стрельбы артиллерии. Для размещения этой машины было необходимо 1800 квадратных футов (примерно 168 квадратных метров) и 150 кВт, чтобы обеспечить только 0,05 MIPS вычислительной мощности.

В 1950-1960-х годах вычислительная техника перешла от вакуумных ламп к транзисторам, которые требовали значительно меньше места. Однако, мейнфреймы были очень большими и занимали целую комнату. Многие дата-центры той эпохи эксплуатировались правительством, но фирмы также начинали инвестировать в компьютеры. В то время стоимость одного в среднем составляла около $5 млн долларов. Из-за высокой цены некоторые компании их арендовали и тратили около $17 тыс. в месяц.

В 1970-х техника сделала несколько скачков вперед. Intel начала продавать микропроцессоры на коммерческой основе, а Xerox представила Alto, мини-компьютер с экраном, который положил начало разработке ПК. Chase Manhattan Bank построил первую в мире локальную сеть ― ARCnet, которая объединяла до 255 компьютеров. Организации стали интересоваться новыми моделями с воздушным охлаждением, которые можно было разместить в офисах.

В 1980-х началась эра персональных компьютеров. Крупные технологические компании, в частности IBM, все равно продолжали строить цоды для размещения суперкомпьютеров. Однако ПК переместились из подсобных помещений на рабочие столы.

Но в 1990-х появилась технология «клиент-сервер», организации снова начали создавать специальные комнаты для размещения парка своего «железа». С развитием интернета некоторые компании строили очень большие помещения.

В начале нулевых, во время бума «доткомов» (компаний, работающих в интернете), строительство дата-центров приобрело небывалый размах. Каждой организации понадобился веб-сайт, который надо было где-то размещать. Начали появляться хостинговые компании, и вскоре стало привычным явлением, когда в помещениях находились тысячи серверов.

В 2010-х тенденция перехода к облачным вычислениям заставила организации уменьшить количество центров обработки данных. Но ведь основа облаков ― это тоже дата-центры.

Крупнейший в мире ЦОД Международной информационной группы Range расположен в провинции Хубэй, Китай

Классификация дата-центров

По размеру

• Большие. Размещаются в своем здании, которое построено по специальным требованиям. Используют свои каналы связи. Сегодня крупнейшим в мире считается Range. Его площадь ― 1,92024 м². Размеры здания сопоставимы с Пентагоном.
• Средние. Берут в аренду помещения и каналы. Общая площадь ― 501-2000 м².
• Малые. Размещаются в зданиях, площадью до 500 м², которые часто не подходят для этого. Используют серверы не самого лучшего качества и предоставляют минимум услуг.
• Модульные. Автономный интегрированный блок, часто размещенный в транспортном контейнере для мобильности и масштабируемости.
• Контейнерные. Стойки с оборудованием размещаются в стандартных ISO контейнерах размером 20 и 40 футов. Они мобильны, ведь могут перевозиться автомобилями, железнодорожным транспортом и кораблями.

По уровню надежности

Эта классификация разработана Ассоциацией телекоммуникационной индустрии (TIA) и Институтом безотказной работы (Uptime Institute).

Существует четыре уровня надежности дата-центров:

• TIER I ― 99,671% безотказной работы (1729 минут простоя в год). Предназначен для самых простых центров обработки данных, по сути, для серверных комнат без резервирования.
• TIER II ― 99,741% (1361 минут в год). Для дата-центров, которые дублируют активное оборудование.
• TIER III ― 99,982% (95 минут годового простоя). Характеризует наличие полной схемы резервирования системы кондиционирования, электропитания и коммуникации.
• TIER IV ― 99,995% (26 минут возможного простоя в течение года).

По назначению

• Корпоративные. Обслуживают одну конкретную компанию.
• Коммерческие. Работают с любым бизнесом или государственными заказчиками.
• Облачные. Данные и сервисы размещаются у поставщика облачных услуг.

GigaCenter ― один из дата-центров, в котором облачный провайдер GigaCloud размещает свое оборудование

Эволюция центра обработки данных в облако

Растет количество компаний которые переходят к облачным технологиям. По данным IDC в 2019 году предприятия впервые заплатили за аренду облачной инфраструктуры больше, чем они платили за физические серверы. Все потому, что виртуальную площадку можно создать, расширить или уменьшить всего несколькими кликами мышки и отдать обслуживание инфраструктуры на аутсорсинг. А еще получить высокий уровень надежности и масштабируемости. Однако основной облака остается физический дата-центр.

Облачный провайдер, который заботится о защите информации и IT-сервисов своих клиентов, размещает свое оборудование в нескольких дата-центрах, находящихся в разных зонах доступности.

Для примера возьмем GigaCloud. Облачный оператор строит свои решения на базе четырех ЦОД в Украине и Европе. Это Atman в Варшаве, GigaCenter и BeMobile в Киеве. Четвертый находится во Львове, название компания не раскрывает из соображений безопасности. Такая инфраструктура позволяет построить любые сложные и полностью зарезервированные IT-ландшафты.

Все дата-центры GigaCloud:

• соответствуют уровню требований TIER III;
• гарантируют SLA 99,982%, то есть максимум 95 минут простоя в год;
• имеют два и более энерговвода от двух разных подстанций;
• имеют дизельные генераторы, которые обеспечивают минимум 72 часа работы даже в условиях полного блэкаута.

Ранее мы рассказывали что такое облачные технологии и какие преимущества они предоставляют людям и бизнесу.