طراحی، اجرا و راه اندازی دیتاسنتر

راه اندازی دیتاسنتر شامل مجموعه‌ای از مراحل پیچیده است که از طراحی و برنامه‌ریزی زیرساخت‌ها تا انتخاب تجهیزات مناسب، امنیت فیزیکی و دیجیتالی و مدیریت منابع انرژی و سرمایش را در برمی‌گیرد. در این فرایند، توجه به مسائل زیست‌محیطی، بهره‌وری انرژی و قابلیت مقیاس‌پذیری از عوامل کلیدی برای موفقیت و پایداری دیتاسنترها هستند.
دیتاسنترها زیرساخت‌های فیزیکی و مجازی را برای ذخیره‌سازی، پردازش و مدیریت داده‌ها فراهم می‌کنند. با رشد روزافزون فناوری اطلاعات و ارتباطات، نیاز به دیتاسنترها در سطح جهانی به‌طور مداوم افزایش یافته است. در واقع، هرچه سازمان‌ها به سمت دیجیتالی شدن و استفاده از داده‌های بزرگ (Big Data) و سرویس‌های ابری (Cloud Services) حرکت می‌کنند، نیاز به مراکز داده قوی و پایدار نیز بیشتر احساس می‌شود.
با توجه به این موارد، این مقاله راویستک به بررسی مراحل کلیدی راه اندازی مرکز داده پرداخته و نکات مهمی را در زمینه انتخاب مکان، تجهیزات و فناوری‌های مورد نیاز برای ایجاد یک مرکز داده مطمئن و کارآمد ارائه می‌دهد.

هدف راه اندازی دیتاسنتر چیست؟

دیتاسنتر یا مرکز داده به مکانی گفته می‌شود که در آن تعداد زیادی سرور، تجهیزات شبکه و سیستم‌های ذخیره‌سازی به صورت متمرکز قرار گرفته‌اند. این تجهیزات به منظور نگهداری، پردازش و انتقال داده‌ها با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. به عبارت ساده‌تر، دیتاسنترها مغز متفکر دنیای دیجیتال هستند که امکان دسترسی سریع و ایمن به اطلاعات را فراهم می‌کنند.
وجود یک مرکز داده‌ی پایدار، تضمینی بر استمرار فعالیت‌های تجاری و کاهش ریسک‌های ناشی از وقوع بحران است. این بستر با ایجاد مکانیزم‌های پشتیبان‌گیری، اطمینان حاصل می‌کند که داده‌های حیاتی سازمان حتی در صورت بروز مشکلات جدی، قابل بازیابی و دسترس هستند.
هدف از ایجاد مرکز داده، تمرکززدایی از خدمات شبکه‌ای و ارائه آن‌ها از یک نقطه مرکزی است تا کاربران بتوانند به صورت یکپارچه و با اطمینان به این خدمات دسترسی داشته باشند.

ویژگی های دیتاسنتر

از کسب‌وکارهای کوچک تا شرکت‌های بزرگ چندملیتی، همگی به دیتاسنترها برای پشتیبانی از عملیات روزانه خود وابسته هستند؛ اما چه عواملی باعث می‌شود یک دیتاسنتر بتواند به‌عنوان یک زیرساخت قابل اعتماد و کارآمد عمل کند؟ در ادامه، قصد داریم به بررسی دقیق ویژگی‌های یک دیتاسنتر ایده‌آل بپردازیم که در راه اندازی دیتاسنتر موفق می‌توانند موثر باشند. ازجمله مواردی که مورد بررسی قرار خواهند گرفت، می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

• زیرساخت فیزیکی

شامل ساختمان، تجهیزات سرمایشی، سیستم‌های امنیتی و سیستم‌های مدیریت انرژی.

• منبع تغذیه پایدار

استفاده از منابع برق پایدار با پشتیبانی از UPS و ژنراتورهای پشتیبان.

• سرمایش و تهویه مطبوع

کنترل دمای محیط برای جلوگیری از گرم شدن تجهیزات و حفظ عملکرد بهینه.

• اتصالات شبکه

دسترسی به شبکه‌های ارتباطی پرسرعت و فیبر نوری برای انتقال داده‌ها.

• امنیت فیزیکی

استفاده از سیستم‌های نظارتی، کنترل دسترسی و حفاظت از تجهیزات در برابر تهدیدات فیزیکی.

• · امنیت دیجیتالی

شامل فایروال‌ها، سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS/IPS) و پروتکل‌های رمزنگاری داده.

• مقیاس‌پذیری

قابلیت افزایش ظرفیت پردازش و ذخیره‌سازی با توجه به نیازهای آینده.

• پشتیبانی و نگهداری

داشتن تیم‌های تخصصی برای نظارت، مدیریت و رفع مشکلات احتمالی در تجهیزات و سرویس‌ها.

• پایداری و بهره‌وری انرژی

استفاده از فناوری‌های کم‌مصرف و بهره‌وری انرژی برای کاهش هزینه‌های عملیاتی و اثرات زیست‌محیطی.

اجزای اصلی زیرساخت دیتاسنتر

دیتاسنترها بر پایه مجموعه‌ای از سخت‌افزارها و نرم‌افزارهای تخصصی بنا شده‌اند که برای ذخیره‌سازی، پردازش و مدیریت داده‌ها در خدمات شبکه به کار گرفته می‌شوند. این تجهیزات شامل سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی، شبکه و ابزارهای امنیتی هستند. اجزای اصلی زیرساخت دیتاسنتر عبارت‌اند از:

• زیر ساخت شبکه‌

زیرساخت شبکه بر پایه دستگاه‌هایی مانند سوئیچ و روتر بنا شده است که وظیفه مسیریابی و انتقال داده‌ها در شبکه را بر عهده دارند. انتقال داده‌ها از طریق کانال‌های مختلفی ازجمله کابل‌های شبکه، امواج رادیویی و فضاهای باز انجام می‌شود. زیرساخت شبکه علاوه بر انتقال داده‌ها، وظایف دیگری همچون ذخیره‌سازی اطلاعات، احراز هویت کاربران و ارائه خدمات متنوع دیگر را نیز بر عهده دارد.

• زیرساخت ذخیره‌سازی

بخش ذخیره‌سازی دیتاسنتر، مسئولیت ذخیره و مدیریت داده‌ها را بر عهده دارد که از سرورهای ذخیره‌سازی و شبکه‌های SAN تشکیل شده است و به‌عنوان پایگاه داده‌های دیتاسنتر عمل می‌کند. زیرساخت ذخیره‌سازی دیتاسنتر از چندین دیسک RAID تشکیل شده است که به گونه‌ای پیکربندی شده‌اند تا بالاترین سرعت دسترسی به داده‌ها را فراهم کرده و در صورت بروز مشکل در یکی از دیسک‌ها، اطلاعات از دست نرود. همچنین، این زیرساخت از یک سیستم مدیریت پایگاه داده کارآمد برای سازمان‌دهی و مدیریت موثر داده‌ها بهره می‌برد.

• زیرساخت ابری

زیرساخت ابری پلتفرمی است که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا برنامه‌ها و داده‌های خود را در سرورهای دور و از طریق اینترنت ذخیره و اجرا کنند. از طریق زیرساخت ابری، سازمان‌ها می‌توانند علاوه بر اجاره زیرساخت فیزیکی (IaaS)، از پلتفرم‌های آماده برای توسعه نرم‌افزار (PaaS) استفاده کرده و یا به صورت مستقیم از نرم‌افزارهای کاربردی آماده (SaaS) بهره‌مند شوند. این زیرساخت وظیفه تأمین منابع محاسباتی و خدمات مورد نیاز مشتریان را به صورت مقرون‌به‌صرفه بر عهده دارد.

• منابع محاسباتی

مجموعه سرورها و دستگاه‌های شبکه که در دیتاسنتر قرار دارند، زیرساخت محاسباتی آن را تشکیل می‌دهند. این زیرساخت، بستر لازم را برای اجرای برنامه‌ها، ذخیره‌سازی داده‌ها و ارائه خدمات مختلف فراهم می‌کند. در خوشه‌بندی، کار بین چندین کامپیوتر تقسیم می‌شود. این باعث می‌شود که هیچ کامپیوتری بیش از حد کار نکند و همه کامپیوترها بتوانند به‌طور همزمان به درخواست‌ها پاسخ دهند. این مثل تقسیم کار در یک کارخانه است که باعث افزایش سرعت تولید می‌شود.

معرفی انواع دیتاسنترها

امروزه، داده‌ها به ارزشمندترین دارایی سازمان‌ها تبدیل شده‌اند. برای مدیریت، پردازش و ذخیره‌سازی این حجم عظیم از داده‌ها، به زیرساخت‌های قدرتمندی نیاز است که دیتاسنترها نقش محوری را در این زمینه ایفا می‌کنند.
با توجه به تنوع نیازهای سازمان‌ها و کسب‌وکارها، دیتاسنترها در اشکال و اندازه‌های مختلفی طراحی و پیاده‌سازی می‌شوند. هر یک از این انواع دیتاسنترها، ویژگی‌ها، مزایا و معایب خاص خود را دارند و انتخاب مناسب‌ترین نوع دیتاسنتر به عوامل مختلفی مانند حجم داده‌ها، نیازهای پردازشی، بودجه و سطح امنیت مورد نیاز بستگی دارد. مرکز داده‌ها بسته به خدماتی که ارائه می‌دهند، در انواع مختلفی طبقه‌بندی می‌شوند که در راه اندازی دیتاسنتر تاثیر چشمگیری دارند.

• مراکز داده سازمانی

مراکز داده‌ی سازمانی به‌طور اختصاصی برای پاسخگویی به نیازهای خاص یک سازمان طراحی و راه‌اندازی می‌شوند. این تجهیزات می‌توانند در یک یا چند ساختمان مجزا یا حتی در یک ساختمان چند طبقه مستقر شوند. آن‌ها معمولاً به برق و اتصالات شبکه‌ای با ظرفیت بالا نیاز دارند تا بتوانند به‌طور مداوم و با عملکرد بالا کار کنند. همچنین، ممکن است برای کنترل دقیق دما، رطوبت و سایر پارامترهای محیطی در طبقات بالاتر ساختمان طراحی شده باشند.
دیتا سنترها نقش محوری در عملکرد شبکه‌های جهانی ایفا می‌کنند. آن‌ها امکان ذخیره‌سازی، پردازش و انتقال داده‌ها را با سرعت بالا و امنیت کامل فراهم می‌کنند. برای درک بهتر این موضوع می‌توانید مقاله خدمات شبکه چیست را در مجله راویستک مطالعه کنید.

• دیتاسنتر ارائه‌دهنده خدمات مدیریت شده

این دیتاسنترها می‌توانند به صورت اشتراکی یا اختصاصی به مشتریان ارائه شوند. در حالت اشتراکی، چندین مشتری از یک زیرساخت مشترک استفاده می‌کنند. در حالت اختصاصی، یک مشتری از تمام منابع یک دیتاسنتر به صورت انحصاری استفاده می‌کند. شرکت‌های نوپا اغلب از دیتاسنترهای خدمات مدیریت شده استفاده می‌کنند، زیرا نیازی به سرمایه‌گذاری اولیه برای ساخت یک دیتاسنتر ندارند. آن‌ها می‌توانند منابع مورد نیاز خود را به صورت ماهانه یا سالانه اجاره کنند.

• دیتاسنتر اشتراکی (کولوکیشن)

دیتاسنتر اشتراکی یا کولوکیشن (Colocation) به فضایی گفته می‌شود که در یک مرکز داده بزرگ و مجهز، به کسب‌وکارها اجاره داده می‌شود تا تجهیزات شبکه و سرورهای خود را در آن قرار دهند. به عبارت ساده‌تر، شما می‌توانید سرور خود را به جای اینکه در شرکت یا دفتر خود نگهداری کنید، به یک دیتاسنتر منتقل کرده و از امکانات و زیرساخت‌های پیشرفته آن استفاده کنید. با استفاده از کولوکیشن، نیازی به خرید و نگهداری تجهیزات گران‌قیمت مانند سیستم‌های خنک‌کننده، برق اضطراری و تجهیزات امنیتی نیست.
دیتاسنترهای اشتراکی، زیرساخت‌های فناوری اطلاعاتی را به صورت اشتراکی به چندین مشتری ارائه می‌دهند. این زیرساخت‌ها شامل سرورها، شبکه، سیستم‌های ذخیره‌سازی و سیستم‌های مدیریت انرژی است.

• مراکز داده ابری

مرکز داده ابری، یک محیط محاسباتی مجازی است که به سازمان‌ها اجازه می‌دهد تا بدون نیاز به مدیریت زیرساخت‌های فیزیکی، از منابع محاسباتی، ذخیره‌سازی و شبکه استفاده کنند. این مراکز داده، توسط ارائه دهندگان خدمات ابری مدیریت می‌شوند و به صورت اشتراکی به چندین مشتری ارائه می‌شوند.

مراحل راه اندازی دیتاسنتر

راه اندازی دیتاسنتر، پروژه‌ای پیچیده و چند مرحله‌ای است که نیازمند برنامه‌ریزی دقیق، تخصص فنی و سرمایه‌گذاری قابل توجهی است. از طراحی اولیه تا راه‌اندازی نهایی و بهره‌برداری مداوم، هر مرحله از این فرآیند دارای اهمیت ویژه‌ای است و بر موفقیت کلی پروژه تأثیرگذار خواهد بود. برای راه‌اندازی موفق یک دیتاسنتر، باید مراحل زیر را به ترتیب طی کرد.

• مرحله اول: ارزیابی

قبل از شروع طراحی و ساخت دیتاسنتر، باید بررسی کنیم که آیا امکان ساخت یک دیتاسنتر با مشخصات فنی و عملکردی مطابق با نیازهای خاص سازمان وجود دارد یا خیر. این شامل ارزیابی عوامل مختلفی مانند بودجه، زمان‌بندی، موقعیت جغرافیایی و دسترسی به منابع است. در حالی که دیتاسنترهای اشتراکی امکان مقیاس‌پذیری سریع و آسان را فراهم می‌کنند، دیتاسنترهای اختصاصی نیازمند برنامه‌ریزی دقیق برای افزایش ظرفیت در آینده هستند. این امر مستلزم سرمایه‌گذاری اولیه بیشتر و همچنین طراحی مدولار و قابل توسعه است. وقتی اهداف پروژه مشخص شد، نوبت به انتخاب جای مناسب برای دیتاسنتر می‌رسد.

فاکتورهای مهم در بررسی سایت دیتاسنتر

دسترسی زمین و قابلیت اجرای منطقه‌بندی

آزمایش خاک

ساختمان‌های موجود در داخل و اطراف ملک

توپوگرافی

منبع تغذیه برق

تامین آب

اتصالات فیبری

امکان ارائه خدمات به پرسنل

حادثه‌خیز بودن منطقه

• مرحله دوم: برنامه‌ریزی

اشتباهات رایج توسعه‌دهندگان در مرحله برنامه‌ریزی

فعالیت‌های برنامه‌ریزی، طراحی و مکان‌یابی دیتاسنتر می‌توانند به صورت موازی و همگام با یکدیگر انجام شوند. قبل از ساخت یا استفاده از یک دیتاسنتر، باید تصمیمات مهمی در مورد جنبه‌های مختلف آن گرفته شود. این تصمیمات شامل مواردی مانند میزان مصرف انرژی (PUE)، قابلیت اطمینان سیستم‌ها، نوع کاری که دیتاسنتر انجام می‌دهد، استفاده از انرژی‌های پاک، امنیت داده‌ها، تعداد کارکنان مورد نیاز و مجوزهای قانونی است.

اولویت با هزینه‌های اولیه (CAPEX) بر هزینه‌های کلی (TCO) است.

عدم دقت در تخمین هزینه‌های ساخت

طراحی خیلی پیچیده و غیر قابل اعتماد

بی‌توجهی به اهمیت زمان‌بندی در فرایند طراحی

• مرحله سوم: طراحی

این مرحله به بررسی قابلیت‌های دیتاسنتر در راستای پایداری و کاهش اثرات زیست‌محیطی اختصاص یافته است. سوالاتی مانند وجود گواهینامه‌های پایداری، تراکم رک‌ها و تعداد طبقات در این مرحله پاسخ داده می‌شوند. سادگی و استاندارد بودن دو اصل اساسی هستند که باید در طراحی مد نظر قرار گیرند تا به نتیجه مطلوب برسید. وقتی می‌خواهید یک مرکز داده را به‌عنوان تجهیزات پسیو شبکه و اکتیو شبکه بسازید، باید تصمیم بگیرید که همه چیز را از اول طراحی کنید یا از طرح‌های آماده استفاده کنید. اگر بخواهید همه چیز را از اول طراحی کنید، به کمک مهندس برق، مکانیک و معماری نیاز پیدا می‌کنید. این مهندس‌ها به شما کمک می‌کنند تا مرکز داده‌تان به بهترین شکل ساخته شود.

• مرحله چهارم: ساخت و راه اندازی

این مرحله، آغاز فاز اجرایی پروژه دیتاسنتر محسوب می‌شود. در این مرحله، کلیه طرح‌های نهایی شده به پیمانکاران ابلاغ شده و همکاری‌های اجرایی بین شرکا و پیمانکاران جهت پیاده‌سازی پروژه و تعیین جدول زمان‌بندی دقیق سرمایه‌گذاری آغاز می‌گردد. پیاده‌سازی یک مرکز داده، فرآیندی زمان‌بر است که مدت زمان آن به عواملی چون حجم داده‌ها، تعداد سرورها، پیچیدگی زیرساخت و … بستگی دارد و می‌تواند بین چند ماه تا دو سال طول بکشد.

• مرحله پنجم: عملیات

با تکمیل فرآیند استقرار منابع بر روی کلود و آماده‌سازی فضای فیزیکی دیتاسنتر، پروژه وارد فاز عملیاتی می‌شود. توسعه‌دهنده دیتاسنتر به صورت مداوم عملکرد سرورها را رصد کرده و داده‌های مربوطه را ثبت می‌کند. نتایج حاصل شده، مبنایی قوی برای تصمیم‌گیری‌های آگاهانه در مورد توسعه و نگهداری سیستم فراهم می‌کند. در صورت وجود هرگونه ناسازگاری، باید با صرف زمان و منابع کافی، مراحل مربوطه را تکرار کرده و به اصلاح آن‌ها پرداخت.

• مرحله ششم: اولویت‌بندی تجزیه‌و‌تحلیل و گزارشات

برای اطمینان از سلامت و عملکرد بهینه مرکز داده، باید یک زیرساخت جامع مانیتورینگ پیاده‌سازی شود که شامل ابزارهای نظارت بر برق، شبکه، امنیت و سیستم‌های سرمایشی باشد. با استفاده از سیستم‌های تحلیل و تشخیص تهدید، می‌توان حملات سایبری مانند DDoS، بدافزار، فیشینگ و باج افزار را به سرعت شناسایی و خنثی کرد و از وقوع خسارات احتمالی جلوگیری کرد.