

مقدمه
همانطور که پیشتر گفتیم، انواع مراکز داده بسیار متنوع است و مرکز داده انواع مختلفی دارد و براساس ابعاد، کارآیی و ظرفیت تجهیزات دستهبندی میشود که این دستهبندیها دارای نامهای متفاوتی هستند. تعیین ابعاد و ویژگیهای انواع مرکز داده به عوامل زیادی نظیر نوع کاربری آن، نیازها و اولویتهای سازمان و… بستگی دارد و پس از بررسی تمام نکات تعیین میشوند. کسبوکارها عموما با توجه به نیازها و اولویتهایشان از انواع مرکز داده به اشکال مختلفی استفاده کرده و دیتاسنتر مورد نظر خود را انتخاب میکنند که بهترین عملکرد را برای سازمان آنها داشته باشد. به عنوان مثال، کسبوکارهای کوچک از انواع مرکز داده با ابعاد کوچکتر که حاوی چندین سرور و فضای ذخیرهسازی شبکهای است استفاده میکنند. این در حالی است که نحوه بهکارگیری مراکز داده در سازمانهای بزرگتر، با ابعاد بزرگتر و تعداد تجهیزات بیشتری است.
مراکز داده انواع متنوعی دارند و از لحاظ ابعاد، کاربرد و نوع ساخت طبقهبندی میشوند. هریک از انواع مرکز داده دارای کاربردهای مختلفی در صنایع هستند و بسته به کاربرد آنها، هریک از انواع مراکز داده، قطعات، تجهیزات، طراحی و ویژگیهای منحصربهفردی دارند که آنها را از یکدیگر متمایز میکند. این روزها با پیشرفت تکنولوژی، نیازهای جدیدی نیز در حوزه فناوی به وجود آمدهاند و سازمانها و موسسات مختلف، نیازمند بهرهمندی از امکانات تکنولوژی متنوعی هستند. با گسترش حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات، نیاز سازمانها دچار دگرگونی شده و بهمرور زمان به امکانات و زیرساختهای ذخیرهسازی و حفظ امنیت اطلاعات تغییر کرده و گستردهتر شده است. در ادامه به بررسی انواع مراکز داده با دستهبندیهای مختلف میپردازیم.
مرکز داده سازمانی یک مرکز داده متعلق به یک شرکت است که برای سازماندهی دادههای داخلی و میزبانی برنامههای کاربردی مهم آن سازمان استفاده میشود. برای دستیابی به این اهداف، این شرکت یک مرکز داده سازمانی ایجاد کرده و آن را برای کاربران نهایی خود بهینه میکند. این مرکز داده متعلق به شرکت است و معمولاً در محل آن قرار دارد. بنابراین این شرکت مسئولیت نگهداری و مدیریت زیرساخت فناوری اطلاعات خود را بر عهده دارد. تفاوت اصلی بین این سری از انواع مرکز داده ارائهدهنده خدمات ابری و مرکز داده سازمانی، ویژگی مقیاسپذیری است. از آنجایی که مراکز داده سازمانی برای خدمت به یک سازمان ساخته شدهاند، نیازی به بزرگ بودن ندارند. سازمانهای مختلف، این مراکز داده را برای کاربران نهایی خود میسازند و از آن نگهداری میکنند. آنها از خدمات و برنامههای کاربردی فناوری اطلاعات حیاتی یک شرکت پشتیبانی میکنند و میتوانند در محل یا خارج از سایت شرکت باشند. مراکز داده سازمانی منابع را برای ذخیره و محافظت از منابع ابری و منابع داخلی ترکیب میکنند.
در یک مرکز داده کولوکیشن، یک شرکت فضایی را در مرکز دادهای اجاره میکند که متعلق به دیگران است و در خارج از شرکت واقع شده است. دیتاسنتر Co-location زیرساختهایی نظیر ساختمانها یا کانتینرها، سیستمهای خنککننده، فضای ذخیرهسازی و… را دارا است. این نوع مراکز داده، برای سازمانهایی جذاب است که میخواهند از بودجههای کلان مرتبط با ساخت و نگهداری مراکز داده خود اجتناب کنند.
این مراکز داده به نمایندگی از سازمانها توسط اشخاص ثالثی خارج از سازمانها یا ارائهدهندگان خدمات مدیریت شده، مدیریت میشوند. این شرکتها تجهیزات و لوازم را به جای خریدن، اجاره میکند. این مراکز داده که توسط دیگران مدیریت میشوند، تمام جنبههای ذخیرهسازی دادهها و خدمات محاسباتی را ارائه میدهند.
در این نوع مرکز داده خارجی، دادهها و برنامهها توسط ارائهدهندگان خدمات ابری مانند خدمات وب آمازون (AWS)، مایکروسافت (Azure) یا IBM Cloud یا دیگر ارائهدهندگان خدمات ابری پشتیبانی میشوند. بر اساس مدل زیرساخت بهعنوان یک سرویس، زیرساخت اجارهای به مشتریان این امکان را میدهد که یک مرکز داده مجازی را در عرض چند دقیقه تهیه کنند. برای ساخت این مراکز داده، شرکتهای لیزینگ، سختافزار و مراکز داده را ارائه میکنند که زیرساختهایی از جمله فضای فیزیکی (کانتینر یا ساختمان)، پهنای باند، سیستمهای خنککننده و ابزار ذخیرهسازی را فراهم کرده و مدیریت میکنند. همانطور که شرکتها به سمت محاسبات ابری حرکت میکنند، خطوط بین مراکز داده ارائهدهندگان خدمات ابری و مراکز داده سازمانی کمتر مشخص میشود.
با استفاده از مرکز داده ابری سوم شخص، شما این امکان را دارید تا یک دیتاسنتر را در فضای ابری راهاندازی کنید که این مفهوم با مرکز داده Co-location مشابهت دارد، با این حال ممکن است به جای اجاره کردن سخت افزار و زیرساخت مرکز داده، از خدمات خاص آن استفاده کنید. برخلاف یک مرکز داده سازمانی، یک مرکز داده ارائه دهنده خدمات ابری خدمات ابری را به سازمانها در سراسر جهان ارائه میدهد.
مرکز داده ابری به کسبوکارها و سازمانها این امکان را میدهد که از قدرت گروه بزرگی از سرورهای رایانه، منابع محاسباتی و ذخیرهسازی در یک شبکه خصوصی (ابر خصوصی)، شبکه عمومی (ابر عمومی) یا ترکیبی از هر دو استفاده کنند. تحقیقات بینالمللی نشان میدهد که آمار مهاجرت سازمانها به زیرساختهای ابری و استفاده ترکیبی از فناوری رایانش ابری یعنی استفاده همزمان از ابر خصوصی و عمومی، اخیرا بهطور چشمگیری افزایش داشته است.
یک میکرو مرکزداده یک اتاق کوچک یا کانتینری مستقل و محیطی امن است که شامل تجهیزات ذخیرهسازی، رکها و سیستمهای پردازش اطلاعات و نیازمندیهای شبکه است که میتواند برنامههای کاربردی خاص یا سفارشی کارفرما را اجرا کند. به بیانی سادهتر، یک میکرو مرکز داده، تمام قطعات و تجهیزات ذخیرهسازی و پردازش اطلاعات از قیبل منبعتغذیه، خنککننده، تجهیزات ذخیرهسازی و ابزارهای مدیریت مرکزداده (DCIM) را در یک محفظه شامل میشود.
دیتاسنترهای ریسلر میتوانند همانند یک مرکز داده بزرگ از امنیت و عملکرد خوبی برخوردار باشند. این نوع از مراکز داده از نوع R بوده و قابلیتی دارند تا هر شخصی بدون داشتن سرور اختصاصی از این دیتاسنتر استفاده کرده و کسبوکار خود را راهاندازی کند. مرکز داده Reseller از پشتیبانی قوی برخوردار نیست و در عین حال، طرحهای مقرونبهصرفهای را ارائه میدهد؛ اگرچه در مرکز داده Reseller، دسترسی مستقیم به زیرساخت و سرورهای مرکز داده امکانپذیر نیست.
مراکز داده اجارهای، از نوع مراکز داده C هستند و افرادی که از آنها استفاده میکنند، اگرچه به سرور اصلی دسترسی دارند، اما مالک تجهیزات مرکز داده نیستند بلکه تنها آن را برای مدتی اجاره کردهاند. مراکز داده چندمستاجره یا کولوکیشن، به مشاغلی پیشنهاد و ارائه میشود که میخواهند سختافزار و سرورهای IT خود را در محل سازمان نگهداری کنند. این شرکتها زیرساخت مناسب مرکز داده نظیر برق، سرمایش، ذخیرهسازی و زیرساخت شبکه مورد نیاز برای انجام این کار را فراهم میکنند. کسبوکارهایی که فضایی برای قرار دادن مرکز داده داخل شرکت یا یک تیم اختصاصی فناوری اطلاعات برای مدیریت آن را ندارند؛ اغلب مراکز داده Co-Location را انتخاب میکنند. این کار به آنها اجازه میدهد تا پول و منابع انسانی سازمان خود را در سایر فعالیتها به کار گیرند.
این نوع از مراکز داده از نوع O هستند و بهترین خدمات میزبانی مستقل از نظر پشتیبانی و مدیریت را ارائه میدهند.
طراحی میزبانی مراکز داده مستقل بهگونهای است که مکان ارائهدهنده خدمات میزبانی و تجهیزات آنها یکی خواهد بود.
مراکز داده مستقل دارای پشتیبانی و کنترل بسیار قوی هستند و دلیل این امر دسترسی مستقیم سرویسهای میزبانی به زیرساختها است. اگر بخواهید انعطافپذیرترین دیتاسنتر را به شما پیشنهاد دهیم، مرکز داده مستقل بهترین گزینه است. مراکز داده مستقل دارای پشتیبانی و کنترل بسیار قوی هستند و دلیل این امر دسترسی مستقیم سرویسهای میزبانی به زیرساختها است. این مراکز داده قادر به ارائه بهترین و بالاترین خدمات میزبانی هستند. پشتیبانی و مدیریت آنها عالی است و خدمات میزبانی و تیم آنها یکسان است. میتوان گفت این نوع از مراکز داده به دلیل امکان دسترسی مستقیم مدیران سازمان به زیرساختهای میزبان از پشتیبانی قوی و کنترل بهینه برخوردار هستند. اگر به دنبال دیتاسنتری هستید که دارای انعطاف بالایی باشد توصیه میکنیم به سراغ نوع مستقل آن بروید. بهطورکلی میتوان گفت که مرکز داده مستقل دارای ویژگیهای زیر است:
• دسترسی مستقیم به زیرساخت دیتاسنتر
• دسترسی ریشهای به سرور دیتاسنتر
• پشتیبانی مستقیم دیتاسنتر
• زیرساختهای سفارشی دیتاسنتر
• بهینهسازی برنامههای واقعی دیتاسنتر
کانتینرهای ذخیرهسازی ماژولها یا کانتینرهای حمل و نقلی هستند که حاوی دستگاههای ذخیرهسازی دادههای داخلی و پلاگین هستند: سرورها، ذخیرهسازی، تجهیزات شبکه، UPS، ژنراتورها، تهویه مطبوع و غیره. مفهوم مرکز داده کانتینری اولین بار تنها حدود 15 الی 20 سال پیش معرفی شد و اکنون در تاسیسات موقت و دائمی استفاده میشود. شما اغلب مراکز داده ماژولار را در سایتهای ساختوساز یا مناطق فاجعهبار پیدا خواهید کرد. در یک محیط پایدار، آنها برای آزاد کردن فضای داخلی یا اجازه دادن به سازمان برای سازگاری سریع با فناوریهای جدید، به عنوان مثال با افزودن منابع فناوری اطلاعات به واحدهای تجاری، مستقر میشوند. مراکز داده را میتوان در یک ساختمان ثابت ساخت یا تجهیزات آن را در کانتینرهای متحرک و قابلحمل مونتاژ کرد که این نوع در صورت نیاز قابلحمل و جابهجایی هستند.
مراکز داده را میتوان هم در یک ساختمان ثابت بنا کرد و هم تجهیزات آن را در کانتینرهای متحرک و قابلحمل مونتاژ کرد که در صورت نیاز قابلحمل و جابهجایی هستند. کسبوکارها عموما با توجه به نیازها و اولویتهایشان دیتاسنتر موردنظر خود را انتخاب میکنند که بهترین عملکرد را برای سازمان داشته باشد. به عنوان مثال، کسبوکارهای کوچک از یک کانتینر کوچک که حاوی چندین سرور و فضای ذخیرهسازی شبکهای است استفاده میکنند و این در حالی است که نحوه به کارگیری مرکز داده در سازمانهای بزرگ، در ابعاد بزرگتر با تعداد تجهیزات بیشتری انجام میشود. با این حال، ابعاد مرکز داده به عوامل زیادی نظیر نوع کاربری آن بستگی دارد.
مرکز داده سازمانی یک مرکز داده خصوصی است که از دادههای یک سازمان پشتیبانی میکند. این نوع از مراکز داده برای کسبوکارهایی با نیازهای شبکهای خاص یا کسبوکارهایی که جهت کسب منافع اقتصادی گام برمیدارند، مناسب هستند. مراکز داده سازمانی طوری طراحی شدهاند که با برنامهها و فرآیندهای تجاری منحصربهفرد سازمان مطابقت داشته باشند.
این مراکز داده ممکن است در همان سایت سازمان (در محل) یا خارج از سایت قرار داشته باشند که به دلیل دسترسپذیری، قدرت بیشتر و امنیت بالای آن انتخاب شده باشد. به عنوان مثال، یک شرکت ممکن است تصمیم بگیرد که عملیات تجاری را از عملیات مرکز داده در طول یک فاجعه جداسازی کند. یا میتواند مرکز داده خود را در آب و هوای سرد بنا کند تا مصرف انرژی خود را کاهش دهد. در هر دو مورد، بخش داخلی IT فضای سفید (تجهیزات و زیرساختهای فناوری اطلاعات) را کنترل میکند. فضای خاکستری (پشت اجزای مرکز داده و زیرساخت) توسط تیم مدیریت زیرساخت با همکاری بخش فناوری اطلاعات قابل شناسایی یا مدیریت خواهد بود.
مراکز داده غیر متمرکز به واحدهایی کوچکتر از مرکز داده اصلی، گفته میشود که معمولا باید در نزدیکی جمعیتی که به آنها خدمت میکنند، قرار داشته باشند و منابع رایانش ابری و محتوای Cache شده را به مشتریان تحویل میدهند. تقاضا برای اتصال سریعتر، گسترش اینترنت اشیا، و نیاز به تجزیهوتحلیل و اتوماسیون، باعث رشد راهحلهای لبه برای نزدیکتر کردن محاسبات به دادههای واقعی میشود.
این نوع از مراکز داده کوچک و نزدیک به افرادی هستند که به آنها خدمت میکنند و مسئولیت تجزیهوتحلیل و پردازش دادهها را برعهده دارند و امکان ارتباط سطح پایین با دستگاههای هوشمند را فراهم میکنند. همچنین این مراکز داده به سازمانها کمک میکنند با سازماندهی خدمات داده به کاربران نهایی، زمان تبادل داده را کاهش دهند و تجربه مشتری از استفاده از محصول را بهبود بخشند. با ظهور فناوریهای جدیدی چون صنعت رباتیک، پزشکی از راه دور، اینترنت 6G، وسایل نقلیه خودران، فناوری سلامت پوشیدنی و شبکههای هوشمند که شیوه زندگی و کار ما را تحت تاثیر خود قرار داردهاند، ما همچنان شاهد ظهور بسیاری از مراکز داده از نوع شبکههای خصوصی خواهیم بود.
اما شاید ارزانترین نوع مراکز داده، مراکز داده ابری باشند که در سالهای اخیر بسیار محبوب بودهاند. در گذشته نه چندان دور، سازمان و شرکتها مجبور بودند بین ساخت یک مرکز داده اختصاص داده شده به ساختمان خود یا دریافت یک مرکز داده که توسط شرکای تجاری خود اداره میشود، یکی را انتخاب کنند. با ظهور فناوری رایانش ابری و ارائه خدمات زیرساخت به عنوان سرویس (IaaS)، این امکان برای سازمانها و کسبوکارها فراهم شده است که مرکز داده مجازی خود را بهصورت کاملا سلفسرویس و با چند کلیک ساده ماوس، به دست آورند.
همانطور که از نام آن پیداست، مراکز داده هایپرمقیاس یا hyperscale، امکانات زیادی دارند و در ابعاد بزرگ و مقیاسپذیر هستند. مراکز داده Hyperscale معمولا حداقل 100 متر مربع (10000 فوت مربع) و حداقل 5000 سرور در یک مکان واحد دارند. اما برخی از این مراکز داده عظیم میتوانند میزبان صدها هزار یا حتی میلیونها سرور باشند. مراکز داده فرامقیاس یا Hyperscale برای پشتیبانی از زیرساختهای بزرگ فناوری اطلاعات طراحی شدهاند. بر اساس گزارش گروه تحقیقاتی سینرژی، تنها 700 مرکز داده در مقیاس بزرگ در جهان وجود دارد، اما این تعداد دو برابر تعداد مراکز داده هایپرمقیاس در پنج سال پیش است. اگرچه ممکن است این تعداد در مقایسه با تعداد مراکز داده در جهان یعنی بیش از 7 میلیون درصد کمی باشد، اما این آمار بهطور فزایندهای در حال افزایش است. یک واقعیت جالب این است که آمازون، مایکروسافت و گوگل بیش از نیمی از مراکز داده فوقمقیاس را تشکیل میدهند. یک مرکز داده هایپرمقیاس حداقل 5000 سرور، 500 رک و 929.03 مترمربع یا 10000 فوت مربع فضا دارد. این راهکارهای محاسباتی در مقیاس بزرگ با تراکم سختافزار حداکثری و هزینههای حداقلی اداری و سرمایش، در خردهفروشان بزرگی مانند آمازون، متا و گوگل ارائه میشوند.
مراکز داده هایپرمقیاس اولین ارائهدهندگان بزرگ خدمات ابری عمومی بودند و در سال 2017 تخمین زده شده که شرکتهای آمازون، گوگل، IBM نیمی از مراکز داده ابرمقیاس را در سراسر جهان را ساختهاند و از آنها نگهداری میکنند. تا سال 2019، تخمین زده میشد که بیش از 500 مرکز داده هایپرمقیاس در سراسر جهان وجود داشته باشد. بهطور معمول، مراکز داده بزرگ بهصورت عمده فروخته میشوند و برای برآورده کردن الزامات عملیاتی، فنی و قیمتگذاری غولهای فناوری اطلاعات مانند آمازون و علیبابا، طراحی شدهاند. تاسیسات Citadel TAHOE RENO 1 میتواند بزرگترین مرکز داده جهان در مقیاس فوقالعاده بزرگ با ابعاد 100000 متر مربع (1.4 میلیون فوت مربع) فضا و 130 مگاوات ظرفیت الکتریکی باشد و این تنها آغازی است که در نهایت به 5.9 میلیون فوت مربع (557418) میرسد.
آخرین روند در ساخت شبکه مراکز داده، قرار دادن امکانات کوچکتر برای دسترسی سریعتر به کاربران به محل تولید و مصرف داده است. این مراکز داده غیرمتمرکز، برای برنامههایی که نیاز به تأخیر کمتری دارند حیاتی هستند. طبق تعریف TIA مراکز داده غیرمتمرکز یا لبه، میتوانند اشکال مختلفی داشته باشند و دارای ابعاد کوچکتری هستند که با نزدیکتر شدن به منطقه شبکه و منبع داده، مشکل تأخیر را حل میکنند. مرکز داده هایپرمقیاس شرکتهای بزرگی چون آمازون، متا و گوگل در حالی که تراکم سختافزاری را به حداکثر میرسانند، هزینههای سیستم خنککننده و اداری را کاهش میدهند.
یک مرکز داده واحد به مراکز داده بسیار بزرگی اطلاق میشود که ارائهدهنده خدمات معمولاً فقط یک منطقه بسیار بزرگ از فضا، برق و سایر امکانات را به مشتریان خود اجاره میدهد. اکثر شرکتهای بزرگ مانند Yahoo و faceBook ترجیح میدهند به جای این که مراکز داده خود را در مکانهای جغرافیایی مختلف بسازند و همه آنها را به یکباره اجاره کنند، از خدمات این نوع مراکز داده استفاده کنند. مراکز داده ادغام شده، معمولاً بهعنوان مجموعههای اختصاصی یا رکهای بزرگ نیز شناخته میشوند. ارائهدهنده این نوع مرکز داده ممکن است از طرف مشتری، مسئولیت نگهداری و مدیریت نصب، سیستمهای مکانیکی یا بهطور کلی مرکز داده را بر عهده داشته باشند.
تعیین ابعاد و ویژگیهای انواع مرکز داده به عوامل زیادی نظیر نوع کاربری آن، نیازها و اولویتهای سازمان و… بستگی دارد و پس از بررسی تمام نکات تعیین میشوند. کسبوکارها عموما با توجه به نیازها و اولویتهایشان از انواع مرکز داده به اشکال مختلفی استفاده کرده و دیتاسنتر موردنظر خود را انتخاب میکنند که بهترین عملکرد را برای سازمان آنها داشته باشد. به عنوان مثال، کسبوکارهای کوچک از انواع مرکز داده با ابعاد کوچکتر که حاوی چندین سرور و فضای ذخیرهسازی شبکهای است استفاده میکنند. این در حالی است که نحوه بهکارگیری مراکز داده در سازمانهای بزرگتر، با ابعاد بزرگتر و تعداد تجهیزات بیشتری است. برخی از انواع مراکز داده که در این مقاله به آنها پرداخته شده است:
مراکز داده ابری خارج از سایت توسط اشخاص ثالث یا ارائهدهندگان خدمات ابری، مانند خدمات وب آمازون، مایکروسافت آژور، یا Google Cloud مدیریت میشوند. کسبوکارها به جای خریدن مرکز داده، تجهیزات و خدمات ارائه شده را اجاره میکنند. دیتاسنترهای مدیریت شده که توسط دیگران یا افراد خارج از سازمان کنترل میشوند، تمام جنبههای ذخیرهسازی دادهها و خدمات محاسباتی را ارائه میدهند. کسبوکارها به جای خرید، تجهیزات و خدمات را اجاره میکنند. مراکز داده مدیریت شده، توسط یک شخص که به نمایندگی از شرکت یا سازمان انتخاب شده باشد، کنترل میشود و این سازمان همه تجهیزات و زیرساختهای مرکز داده را اجاره میدهد تا هیچ هزینه اضافی برای آنها در بر نداشته باشد. یک میکرو مرکز داده، تمام قطعات و تجهیزات ذخیرهسازی و پردازش اطلاعات از قیبل منبعتغذیه، خنککننده، تجهیزات ذخیرهسازی و ابزارهای مدیریت مرکزداده (DCIM) را در یک محفظه شامل میشود. یک سازمان میتواند فضای موردنیاز خود برای ذخیره دادهها را اجاره کند و با تغییر نیازهایش، میتواند به سرعت افزایش یا کاهش یابد. همه انواع کسبوکارها از سازمانهای مراقبتهای بهداشتی و بانکداری گرفته تا سازمانهای تولیدی و دولتی، از مراکز داده چندمستاجره بهره میبرند. تقاضا برای نصب این نوع مراکز داده بسیار زیاد است و مشتریان انتظار در دسترس بودن مستمر، ظرفیت پهنای باند بالا و توانایی دسترسی سریع و در هر زمان به دادهها را دارند. برای مقابله با این فشارهای فزاینده، مراکز داده چند مستاجره بیشتر از مراکز داده سازمانی، سختافزار و فناوری خود را بهروز میکنند. این نوع از مراکز داده برای سازمانهایی جذاب است که میخواهند از بودجههای کلان مرتبط با ساخت و نگهداری مراکز داده خود اجتناب کنند.