데이터 센터란 무엇입니까?

가정 또는 업무용 컴퓨터에 대한 요구 사항이 합리적으로 보일 수 있습니다. 또는 사용 사례에 따라 고급형일지라도 대기업에 필요한 처리 능력 및 저장 용량과 비교할 수 없습니다. 합리적인 규모의 회사라도 수십에서 수백 테라바이트의 데이터 스토리지 요구 사항이 있습니다.

이 데이터는 네트워크에서 꺼지거나 연결이 끊긴 최종 사용자 장치에 배포하는 것이 아니라 대부분의 데이터가 중앙 집중식 환경에 저장됩니다. 소규모 환경에서는 서버실이 될 수 있습니다. 그러나 용량이 작은 방보다 더 크게 확장되어야 하는 경우 이를 데이터 센터라고 합니다.

데이터 센터의 목적과 이점은 무엇입니까?

데이터 센터는 지속적으로 사용 가능한 중앙 집중식 데이터 저장소입니다. 네트워킹 장비 및 서버의 스토리지 및 사용 요구 사항은 기본적으로 원시 데이터를 포함하는 디스크 서버와 동일하기 때문에 이 하드웨어는 일반적으로 함께 그룹화됩니다.

핵심 네트워크 인프라를 함께 그룹화하면 몇 가지 핵심 작업을 훨씬 쉽고 효율적으로 수행할 수 있습니다. 한 가지 핵심 요소는 연결성입니다. 모든 서버, 데이터 및 네트워크 인프라가 한 곳에 있으므로 모두 효율적으로 연결하는 것이 비교적 간단합니다. 대기 시간과 대역폭은 짧은 거리에서 최적화하기가 더 쉬워 최대 네트워크 성능을 허용합니다. 추가 보너스로 케이블 연결 길이가 짧아서 모든 하드웨어가 더 분산된 경우보다 저렴합니다.

핵심 컴퓨팅 하드웨어는 또한 안전하고 지속적인 작동을 촉진하기 위해 외부 인프라가 필요합니다. 안정적인 전력, 냉각, 연결 및 안전 시스템은 모두 비용이 많이 듭니다. 그러나 단순히 하나의 대규모 설정을 갖는 것보다 복제해야 하는 경우 비용이 더 많이 듭니다.

데이터 센터에는 무엇이 필요합니까?

모든 데이터 센터의 핵심 부분은 실제 컴퓨팅 하드웨어입니다. 이것은 일반적으로 서버 랙의 형태로 제공됩니다. 각 랙은 표준 크기이며 여러 표준 크기의 컴퓨팅 장치를 수용할 수 있습니다. 실제 장치는 일반적으로 "U" 크기로 설명되며 "U"는 단순히 표준 높이 단위입니다. 대부분의 서버 랙은 높이가 42 또는 48U이며 48U 랙은 7피트 랙이라고도 합니다. 일부 컴퓨터 하드웨어는 1U 크기로 제공되지만 대부분의 장치는 2U 또는 3U이지만 일부는 그보다 훨씬 클 수 있습니다.

데이터 센터의 데이터는 일반적으로 지속적으로 액세스할 수 있어야 합니다. 이러한 이유로 내부 및 외부 세계와의 고속 네트워킹이 기대됩니다. 또한 데이터 센터는 백업 및 중복 시스템으로 설계되어 가장 합리적인 사고의 경우 연속성을 제공합니다.

하나의 장치에 장애가 발생하면 데이터 센터는 중복 서버, 스토리지 및 네트워크 하드웨어를 갖도록 설계되었습니다. 그 기능은 보조 장치에서 즉시 선택할 수 있습니다. 전원 공급 장치에는 무정전 전원 공급 장치(UPS)를 포함하여 일련의 백업도 있습니다. 이는 정전 시 로컬 발전기가 작동할 때까지 장치를 계속 실행할 수 있는 충분한 전력을 제공합니다.

모든 컴퓨팅 장치와 마찬가지로 데이터 센터에는 냉각이 필요합니다. HVAC 시스템은 일반적으로 제습기와 함께 사용되어 시원한 공기가 제공되고 뜨거운 공기가 추출되며 공기가 너무 습해지지 않도록 합니다.

너무 많은 전기와 열로 인해 항상 화재의 가능성이 있습니다. 화재 진압 시스템은 보편적이지만 스프링클러 시스템에 의존할 수 없습니다. 이는 민감한 컴퓨터 하드웨어에 화재만큼 많은 피해를 줄 수 있기 때문입니다.

더 미묘한 요구 사항 및 최적화

화재 진압 시스템은 데이터 센터에서 보편적이지만 민감한 전자 장치를 손상시킬 수 있으므로 수성 기반일 수 없습니다. 대신 불활성 가스가 일반적으로 사용됩니다. 할론이 오존층에 좋지 않은 것으로 밝혀지기 전까지는 주로 할론을 선택했습니다. 최신 시스템은 일반적으로 질소를 사용합니다. 이 개념은 단순히 전체 데이터 센터를 질소로 가득 채우고 과압 통풍구를 통해 화재가 타는데 필요한 산소를 밀어내는 것입니다.

이것은 화재 진압에 매우 효과적이지만 치명적이기도 합니다. 질소가 풍부하고 산소가 부족한 대기에서는 몇 초 안에 질식하여 기절할 수 있습니다. 질소는 무색, 무취, 무미이므로 위험 경고가 없습니다. 이와 같이 화재 진압 시스템은 안에 있는 모든 사람에게 즉시 떠나거나 산소 탱크와 브리더 마스크가 장착된 안전한 지역으로 가라고 경고하는 사전 경보를 울립니다. 사람들이 안전하게 대피할 수 있는 짧은 시간이 지나면 가스가 빠르게 데이터 센터에 쏟아져 화재가 진압됩니다.

데이터 센터에는 종종 이중 바닥이 있습니다. 이는 많은 이점을 제공합니다. 핵심 이점은 홍수의 경우 실제 물 피해가 발생하기 전에 물이 상승할 여지가 더 많다는 것입니다. 이중 바닥을 사용하면 케이블을 바닥 아래로 배선할 수도 있습니다. 그러나 많은 사람들이 쉽게 액세스할 수 있도록 오버헤드 케이블 연결을 선택합니다. 이것은 또한 다공성 바닥 타일과 결합할 때 시원한 공기를 제공하는 편리한 방법을 제공합니다.

데이터 센터는 짧은 케이블을 허용하고 종종 머리 위로 더 긴 케이블을 실행합니다.

서버 랙의 통로를 교대로 배치하여 차가운 통로와 더운 통로를 만들 수 있습니다. 찬 공기는 차가운 통로에서 끌어낼 수 있고 뜨거운 공기는 배출된 다음 뜨거운 통로에서 제거할 수 있습니다. 이 레이아웃은 HVAC 리소스 제공을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

하이퍼스케일러 및 코로케이션

데이터 센터의 모든 인프라를 구현하는 것은 비용이 많이 듭니다. 이것은 광범위한 데이터 및 처리 요구 사항이 있지만 현재 자금이 제한된 회사의 경우 특히 어려울 수 있습니다. 또한 규모의 경제를 실현하기에 충분한 공간이 필요하지 않은 기업에게도 문제가 될 수 있습니다. 시장의 이러한 격차를 메우기 위해 많은 기업이 지나치게 큰 용량의 데이터 센터를 설치한 다음 해당 용량의 일부를 임대하여 회사. 이와 같이 여러 테넌트가 있는 데이터 센터를 코로케이션이라고 합니다.

특히 코로케이션 환경에서는 보안이 필수적입니다. 여러 당사자의 잠재적으로 민감한 데이터가 많기 때문에 네트워크 및 물리적 보안이 중요합니다. 데이터 센터는 네트워크를 통해 데이터가 유출되지 않도록 개별 클라이언트에 신중하게 분리된 네트워크를 제공하여 두 가지 모두에 대해 매우 신중합니다. 물리적 액세스는 준비하기가 복잡한 경우가 많으며 사전 승인이 필요한 경우가 많습니다.

내부 위치에 대한 액세스는 일반적으로 별도의 잠긴 방과 더 작은 서버 랙 뱅크를 포함하는 잠긴 케이지로 제한됩니다. "맨 트랩"은 기본적으로 에어록처럼 작동하는 유용한 기능으로, 직원에 대한 위험을 최소화하면서 진입 지점에서 신속하게 액세스를 거부할 수 있습니다. 액세스 로그는 안전 목적에도 도움이 되므로 예를 들어 화재가 발생한 경우 안전 담당자가 건물에서 완전히 대피했는지 확인할 수 있습니다.

데이터 센터에는 종종 서버 랙 주변의 케이지를 포함하여 여러 계층의 물리적 보안이 있습니다.

가장 큰 데이터 센터의 대부분은 하이퍼스케일러가 소유하고 있습니다. 이들은 Google, Amazon 및 Microsoft와 같은 거대한 기술 회사입니다. 그들은 엄청난 양의 하드웨어를 구입하고 어떤 경우에는 그것에 대한 액세스를 임대합니다. 그들의 경우 액세스는 일반적으로 물리적인 것이 아니라 가상화됩니다. 가상화는 시스템 리소스 사용에 있어 향상된 효율성을 제공할 수 있으며 필요할 때 쉽게 확장할 수 있습니다.

위치 및 기타 요인

데이터 센터의 위치는 매우 중요합니다. 대규모 전원, 고속 네트워킹 인프라 허브 및 물리적 전송 인프라 근처에 있는 것이 중요합니다. 다른 고려 사항에는 지진, 화산, 홍수 및 허리케인과 같은 환경 위험이 포함됩니다. 기후도 큰 요인입니다. 서늘한 위치는 주변 공기 온도가 낮기 때문에 데이터 센터에 공급되기 전에 냉각이 덜 필요합니다. 이것은 운영 비용을 줄이는 데 도움이 됩니다. 일부 테스트에서는 소규모 데이터 센터가 수중에 배치되기도 했습니다. 그들은 훨씬 더 효과적이고 저렴한 냉각을 제공하기 위해 시원한 흐르는 수류를 사용했습니다.

모듈성도 중요한 요소입니다. 시간이 지남에 따라 컴퓨팅 하드웨어는 발전하고 현재 기술은 쓸모 없게 됩니다. 구식 하드웨어는 종종 성능과 에너지 효율성이 떨어집니다. 그런 다음 정기적인 업그레이드 주기가 필요합니다. 모듈성은 지속적인 롤링 업그레이드를 가능하게 하여 여러 연간 예산에 선행 비용을 분산시킵니다. 또한 대규모 업그레이드를 수행하는 경우에도 서비스 중단 없이 지속적인 가동 시간을 허용합니다.

저장 용량도 중요한 요소입니다. 대규모 데이터 센터는 비용 효율적일 수 있지만 일반적으로 적은 공간을 필요로 하는 것이 경험적으로 더 저렴합니다. 데이터 센터 소유자, 특히 하이퍼 스케일러는 종종 매우 높은 밀도의 스토리지 매체에 많은 돈을 씁니다. 예를 들어 1TB 기업용 SSD는 10TB 기업용 HDD와 비용이 동일하고 훨씬 더 높은 성능을 제공할 수 있습니다. 여전히 동일한 총 스토리지 용량을 제공하려면 더 많은 서버 랙과 디스크 서버가 필요합니다.

이로 인해 공간과 전력 비용이 증가하고 추가 냉각 등이 필요합니다. 이러한 규모의 경제는 매우 비싼 많은 대용량 스토리지 드라이브를 사용할 수 있는 이유입니다. 그들은 일반 소비자를 위한 것이 아닙니다. 공간 효율성 향상을 위해 거의 모든 비용을 지불하는 하이퍼스케일러를 위한 것입니다.

결론

데이터 센터는 서버 룸의 더 큰 사촌입니다. 네트워킹 장비, 스토리지 용량, 처리 능력 및 서버 기능과 같은 핵심 컴퓨팅 하드웨어를 모두 한 곳에 결합합니다. 이를 통해 규모의 경제가 시작되고 연결이 간소화됩니다. 데이터 센터 설계에는 많은 설계 요소가 있습니다. 그러나 규모의 경제를 제대로 활용하려면 데이터 센터가 거대해야 합니다.

이 규모에서는 일반적으로 대부분의 회사가 필요로 하는 것보다 훨씬 크므로 소규모 회사에 공간을 임대하여 양 당사자에게 경제적 이점을 제공할 수 있습니다. 데이터 센터는 종종 맞춤형 시설에 위치합니다. 그러나 일부는 사용하지 않는 사무실 공간을 재사용하고 일부는 오래된 새 핵 벙커에 위치하기도 합니다.