Che cosè un data center?

Mentre i tuoi requisiti per un computer di casa o di lavoro potrebbero sembrare ragionevoli. O anche di fascia alta, a seconda del caso d'uso, semplicemente non è paragonabile alla potenza di elaborazione e alla capacità di archiviazione necessarie alle grandi aziende. Anche un'azienda di dimensioni ragionevoli avrà requisiti di archiviazione dei dati compresi tra dozzine e centinaia di terabyte.

Piuttosto che distribuire questi dati solo sui dispositivi degli utenti finali che possono o meno essere spenti o disconnessi dalla rete, la maggior parte dei dati viene archiviata in un ambiente centralizzato. In ambienti più piccoli, potrebbe trattarsi di una sala server. Tuttavia, vengono definiti data center quando la capacità deve essere scalata più in alto rispetto a una piccola stanza.

Quali sono le finalità e i vantaggi di un Data Center?

Un data center è concepito per essere un data store centralizzato costantemente disponibile. Poiché i requisiti di archiviazione e utilizzo delle apparecchiature e dei server di rete sono essenzialmente gli stessi dei server su disco che contengono i dati grezzi, questo hardware viene solitamente raggruppato insieme.

Il raggruppamento dell'infrastruttura di rete principale rende l'esecuzione di diverse attività principali molto più semplice ed efficiente. Un fattore fondamentale è la connettività. Con tutti i server, i dati e l'infrastruttura di rete in un unico posto, è relativamente semplice collegarli tutti insieme in modo efficiente. Latenza e larghezza di banda sono più facili da ottimizzare su brevi distanze, consentendo le massime prestazioni di rete. Come bonus aggiuntivo, i cavi sono più corti e quindi più economici di quanto sarebbero se tutto l'hardware fosse più distribuito.

L'hardware informatico di base necessita anche di un'infrastruttura esterna per facilitarne il funzionamento sicuro e continuo. I sistemi affidabili di alimentazione, raffreddamento, connettività e sicurezza sono tutti costosi. Sono, tuttavia, più costosi se devi duplicarli piuttosto che avere semplicemente un unico grande set-up.

Cosa richiede un data center?

La parte centrale di qualsiasi data center è l'hardware di elaborazione vero e proprio. Questo in genere si presenta sotto forma di server rack. Ogni rack è di dimensioni standard e può contenere più dispositivi informatici di dimensioni standard. I dispositivi effettivi sono generalmente descritti in dimensioni di "U", dove una "U" è semplicemente un'unità di altezza standard. La maggior parte dei rack per server ha un'altezza di 42 o 48U, con rack da 48U chiamati anche rack da sette piedi. Mentre alcuni hardware per computer sono disponibili in dimensioni 1U, la maggior parte dei dispositivi sono 2U o 3U, anche se alcuni possono essere molto più alti di così.

I dati nel data center devono essere accessibili, generalmente costantemente. Per questo motivo è prevista una rete ad alta velocità sia internamente che verso il mondo esterno. Inoltre, i data center sono progettati con sistemi di backup e ridondanti per fornire continuità nel caso di incidenti più ragionevoli.

Se un dispositivo si guasta, i data center sono progettati per avere server, storage e hardware di rete ridondanti. La sua funzionalità può essere rilevata istantaneamente da un dispositivo secondario. L'alimentatore ha anche una serie di backup, inclusi gruppi di continuità o UPS. Ciò fornisce energia sufficiente per continuare a far funzionare i dispositivi fino all'attivazione dei generatori locali, in caso di interruzione di corrente.

Come tutti i dispositivi informatici, i data center richiedono il raffreddamento. I sistemi HVAC sono comunemente usati insieme ai deumidificatori per garantire che venga fornita aria fresca, che l'aria calda venga estratta e che l'aria non diventi troppo umida.

Con così tanta elettricità e calore, c'è sempre la possibilità di un incendio. I sistemi di soppressione degli incendi sono universali, ma non possono fare affidamento sui sistemi di irrigazione in quanto ciò causerebbe tanto danno all'hardware del computer sensibile quanto un incendio.

Requisiti e ottimizzazioni più sottili

Sebbene i sistemi antincendio siano universali nei data center, non possono essere a base d'acqua in quanto ciò danneggerebbe l'elettronica sensibile. Vengono invece generalmente utilizzati gas inerti. La scelta principale era Halon fino a quando non si scoprì che era dannoso per lo strato di ozono. I sistemi moderni utilizzano tipicamente l'azoto. Il concetto è semplicemente quello di inondare l'intero data center con azoto, spingendo l'ossigeno necessario per spegnere l'incendio attraverso gli sfiati di sovrapressione.

Sebbene sia molto efficace per spegnere gli incendi, è anche mortale. In un'atmosfera ricca di azoto e povera di ossigeno, puoi svenire per asfissia in pochi secondi. L'azoto è incolore, inodore e insapore, quindi non vi è alcun avviso di pericolo. Pertanto, i sistemi antincendio emettono un preallarme che avvisa chiunque si trovi all'interno di andarsene immediatamente o di raggiungere un'area sicura dotata di bombole di ossigeno e maschere di sfiato. Dopo un breve periodo in cui le persone si mettono in salvo, il gas viene rapidamente scaricato nel data center, spegnendo l'incendio.

I data center hanno spesso pavimenti sopraelevati. Questo offre molti vantaggi. Il vantaggio principale è che in caso di alluvione c'è più spazio per l'innalzamento dell'acqua prima che si verifichino effettivi danni causati dall'acqua. I pavimenti sopraelevati consentono anche il passaggio dei cavi sotto il pavimento. Tuttavia, molti scelgono di eseguire il cablaggio aereo per facilitare l'accesso. Ciò fornisce anche un metodo conveniente per fornire aria fresca se combinato con piastrelle per pavimenti porosi.

I data center consentono cavi corti e spesso fanno passare cavi più lunghi sopra la testa.

Posizionando i corridoi dei rack server in direzioni alternate, è possibile creare corridoi freddi e caldi. L'aria fresca può essere prelevata dai corridoi freddi e l'aria calda può essere espulsa e quindi rimossa dai corridoi caldi. Questo layout aiuta a ottimizzare la fornitura di risorse HVAC.

Hyperscaler e colocation

L'implementazione di tutta l'infrastruttura di un data center è costosa. Questo può essere particolarmente difficile per le aziende con ampi requisiti di dati ed elaborazione ma attualmente fondi limitati. Può anche essere un problema per le aziende che non hanno bisogno di un'area sufficiente per far entrare in gioco le economie di scala. aziende. I data center con più tenant come questo sono indicati come colocation.

Soprattutto negli ambienti di colocation, la sicurezza è essenziale. Con molti dati potenzialmente sensibili provenienti da più parti, la rete e la sicurezza fisica sono importanti. I data center sono molto attenti a entrambi, fornendo reti accuratamente segregate ai singoli clienti in modo che nessun dato possa essere trapelato sulla rete. L'accesso fisico è spesso complesso da organizzare e spesso richiede un'autorizzazione preventiva.

L'accesso alle posizioni interne è generalmente limitato con stanze separate chiuse a chiave e persino gabbie chiuse contenenti banchi più piccoli di server rack. Le "trappole per uomini" sono una funzione utile che agisce essenzialmente come una camera di equilibrio, consentendo di negare rapidamente l'accesso al punto di ingresso con un rischio minimo per il personale. I registri di accesso sono utili anche ai fini della sicurezza, in modo che il personale addetto alla sicurezza possa essere certo che l'edificio sia stato completamente evacuato, ad esempio in caso di incendio.

I data center hanno spesso molti livelli di sicurezza fisica, comprese le gabbie attorno ai rack dei server.

Molti dei più grandi data center sono di proprietà di hyperscaler. Queste sono grandi aziende tecnologiche come Google, Amazon e Microsoft. Acquistano enormi quantità di hardware e, in alcuni casi, ne affittano l'accesso. Nei loro casi, l'accesso è tipicamente virtualizzato piuttosto che fisico. La virtualizzazione può offrire una maggiore efficienza nell'uso delle risorse di sistema e può consentire una facile scalabilità quando necessario.

Posizione e altri fattori

La posizione di un data center è essenziale. È fondamentale trovarsi vicino a una fonte di alimentazione di grandi dimensioni, a un hub dell'infrastruttura di rete ad alta velocità ea un'infrastruttura di trasporto fisico. Altre considerazioni includono rischi ambientali, come terremoti, vulcani, inondazioni e uragani. Anche il clima è un fattore importante. Le posizioni più fresche hanno temperature dell'aria ambiente più basse, che richiedono meno raffreddamento prima di essere fornite al data center. Questo aiuta a ridurre i costi operativi. In alcuni test, piccoli data center sono stati persino collocati sott'acqua. Hanno utilizzato le correnti d'acqua fredda per fornire un raffreddamento ancora più efficace ed economico.

Anche la modularità è un fattore critico. Nel corso del tempo l'hardware informatico avanza e le tecnologie attuali diventano obsolete. L'hardware obsoleto è spesso meno performante e meno efficiente dal punto di vista energetico. Ciò richiede quindi un ciclo di aggiornamento regolare. La modularità consente continui aggiornamenti continui, distribuendo i costi iniziali su più budget annuali. Consente inoltre un tempo di attività continuo senza interruzioni del servizio, anche durante l'esecuzione di aggiornamenti su larga scala.

Anche la capacità di archiviazione è un fattore significativo. Mentre i data center di grandi dimensioni possono essere convenienti, in genere è empiricamente più economico avere bisogno di meno spazio. I proprietari di data center, in particolare gli hyper scaler, spesso spendono fortune in supporti di archiviazione ad altissima densità. Ad esempio, un SSD aziendale da 1 TB potrebbe costare quanto un HDD aziendale da 10 TB e offrire prestazioni molto più elevate. Tuttavia, sono necessari molti più server rack e server disco per fornire la stessa capacità di archiviazione totale.

Ciò aumenta lo spazio e spesso i costi energetici e richiede un raffreddamento aggiuntivo, ecc. Questa economia di scala è il motivo per cui sono disponibili molte enormi unità di archiviazione che sono super costose. Non sono pensati per il consumatore medio. Sono pensati per gli hyperscaler che pagheranno quasi tutto per una migliore efficienza dello spazio.

Conclusione

I data center sono il cugino più grande della sala server. Combinano hardware di elaborazione di base come apparecchiature di rete, capacità di archiviazione, potenza di elaborazione e funzionalità del server in un unico posto. Ciò consente l'avvio di economie di scala e semplifica la connettività. Ci sono molti fattori di progettazione nella progettazione del data center. Tuttavia, i data center devono essere enormi per sfruttare appieno le economie di scala.

A questa scala, sono generalmente molto più grandi di quanto la maggior parte delle aziende abbia bisogno, quindi lo spazio può essere affittato ad aziende più piccole, fornendo vantaggi economici per entrambe le parti. I data center si trovano spesso in strutture costruite su misura. Tuttavia, alcuni riutilizzano spazi per uffici inutilizzati e alcuni si trovano addirittura in vecchi nuovi bunker nucleari.