خوش آمدید

ريشه مراكز داده به اتاق‌هاي بزرگ رايانه در اوايل شكل‌گيري صنعت رايانه برمي‌گردد. نگهداري و بهره‌برداري از رايانه‌هاي اوليه بسيار پيچيده بود و غالبا به محيط خاص نياز داشت. كابل‌هاي بسياري جهت ارتباط اجزا با يكديگر نياز بود كه روش‌هاي خاصي را براي مديريت و ساماندهي اين وضعيت طلب مي‌كرد. مفاهيمي چون تجهيزات قابل نصب در Rack، كف كاذب و كانال كابل در اين دوران شكل گرفت. امنيت بسيار مهم بود چراكه رايانه‌ها بسيار گران بودند و اغلب براي مصارف نظامي مورد استفاده قرار مي‌گرفتند.

در دهه 80 ميلادي استفاده از رايانه‌هاي شخصي و كوچك كه نياز به شرايط محيطي خاصي نداشتند رواج يافت و تقريبا در هر مكاني بدون توجه به عوامل محيطي از اين سيستم‌ها استفاده مي‌شد. با جدي شدن استفاده از رايانه‌ها در شركت‌ها، كنترل منابع رايانه‌اي به بحثي جدي مبدل شد. در دهه 90 ميلادي و زمان پيدايش معماري Client-Server، ميكروكامپيوترها ـ‌ كه امروزه به آنها سرور مي‌گوييم ـ به اتاق‌هاي كامپيوتر قديمي راه يافتند.

رشد و توسعه مراكز داده به زمان تجاري‌شدن اينترنت ـ سال‌هاي 90 تا 95 ميلادي ـ‌ بازمي‌گردد. شركت‌ها ارتباطات اينترنتي پرسرعت و بدون وقفه را خواستار بودند، اما بسياري از شركت‌هاي متوسط و كوچك از پس مخارج اين حضور برنمي‌آمدند. اين موضوع باعث شد مجموعه‌هايي بسيار بزرگ تحت عنوان «مراكز داده اينترنتي» توسط شركت‌هاي سرويس‌دهنده ايجاد شده و به سايرين خدمات ارائه كنند.

از سال 2007 ميلادي به بعد، طراحي، ساخت و بهره‌برداري از مراكز داده شكل و شمايل منظمي به خود گرفت. اسناد استاندارد از مراجع معتبر نظير انجمن صنعت مخابرات (TIA)‌ نيازمندي‌ها در طراحي مراكز داده را مشخص مي‌كند. سير تكامل در مراكز داده هنوز ادامه دارد و موضوعاتي چون ايجاد مراكز داده سازگار با محيط زيست مطرح شده است.

به طور كلي ساخت و بهره‌برداري از مراكز داده بسيار هزينه‌بر است. براي مثال براي مركز داده جديد Amazon.com در ايالت ارگون ايالات متحده با مساحتي حدود 11 هزار مترمربع 100 ميليون دلار هزينه پيش‌بيني شده است.

امروزه قسمت عمده فعاليت‌ها در سازمان‌ها و شركت‌ها، وابسته به IT مي‌باشد. يكي از مهم‌ترين دغدغه‌ها، تداوم كسب و كار يك شركت است. شركت‌ها براي ادامه فعاليت‌ها وابسته به اطلاعات هستند. اگر قسمتي از سيستم اطلاعاتي دچار نقص شود فعاليت شركت مختل يا متوقف خواهد شد. بنابراين وجود زيرساخت مطمئن جهت فعاليت سيستم‌هاي اطلاعاتي كه پايه و اساس كسب و كار يك شركت است حياتي مي‌باشد. هر اقدامي در جهت كاهش احتمال اختلال ضروري است. امنيت اطلاعات نيز از اهميت ويژه‌اي برخودار است و به همين دليل مراكز داده محيط امني را ايجاد مي‌كنند كه احتمال هر گونه رخنه امنيتي را به حداقل مي‌رساند.

يك مركز داده بايد استانداردهاي بالايي را براي يكپارچگي و عملكرد سرورهايي كه در آن ميزباني مي‌شوند را داشته باشد. اين استانداردها شامل شرايط محيطي، ارتباطات داده‌اي ـ با اينترنت و ساير شبكه‌ها ـ و برق مي‌شود.

انجمن صنعت مخابرات (TIA)‌ نوعي رده‌بندي را جهت مراكز داده تعريف كرده است كه امروزه به صورت يك استاندارد مورد قبول قرار گرفته است. اين استاندارد، مراكز داده را براساس دسترس‌پذيري (Availability)‌ در 4 رده‌ تقسيم‌بندي كرده است.

رده يك (Tier1):‌ مركز داده ابتدايي

اولين سطح در نظر گرفته شده براي يك مركز داده مي‌باشد. در اين سطح مركز داده مستعد اختلال و وقفه بر اثر فعاليت‌هاي برنامه‌ريزي شده يا غيرمترقبه است. سيستم برق و سرمايش به صورت كاملا ساده در نظر گرفته مي‌شود و ممكن است از كف كاذب، UPS و ژنراتور استفاده نشود، اما در هر صورت براي كسب حداقل استاندارد، اين گونه مراكز داده بايد پايداري در حد 674/99 درصد داشته باشند. به عبارت ديگر حداكثر 29 ساعت در سال اختلال در سرويس‌دهي و وقفه قابل قبول است.

طبق اين استاندارد معمولا به 3 ماه زمان جهت ساخت مركز داده با اين رده نياز است.

رده 2 (Tier 2)‌: مركز داده با اجزاي افزونه

در اين رده با وجود استفاده از يك خط تامين برق، از تجهيزاتي با قابليت تحمل خرابي N+1 در سيستم توزيع برق و سرمايش استفاده مي‌شود. N+1 به اين معني است كه به ازاي هر تعداد از يك مولفه نظير UPS يك دستگاه به عنوان سيستم پشتيبان در نظر گرفته شده است. در صورت خرابي هر يك از اين مولفه‌ها اختلالي در سرويس‌دهي به وجود نخواهد آمد، اما به دليل تامين برق از يك منبع در صورت بروز اختلال در تامين برق كل مجموعه دچار مشكل خواهد شد. حداقل پايداري اين رده از مراكز داده 741/99 در نظر گرفته شده است كه معادل 22 ساعت قطعي سرويس در سال مي‌باشد. ساخت مركز داده با اين استاندارد 3 تا 6 ماه زمان نياز دارد.

اكثر مراكز داده اينترنتي (Internet Data Centers)‌ در اين رده قرار مي‌گيرند.

رده 3 (Tier 3)‌: مركز داده با قابليت نگهداشت همزمان

اين رده امكان ادامه فعاليت در حين انجام فعاليت‌هاي اصلي مربوط به نگهداري مانند تعمير خط تامين برق را فراهم مي‌آورد. در اين كلاس علاوه بر رعايت تمام نكات رده قبلي وجود چند منبع تامين نيرو ضروري است. هر منبع تامين برق بايد بتواند به تنهايي كل مصرف مجموعه را جوابگو باشد. همچنين سخت‌افزارها بايد به نحوي باشند كه انجام فرآيندهاي نگهداشت هيچ اختلالي در سرويس‌دهي ايجاد نكند. پايداري اين رده 982/99 درصد است و قطعي سرويس در اين گونه مراكز داده نبايد از 96 دقيقه در سال تجاوز نمايد. ساخت اين گونه مراكز داده ممكن است تا 20 ماه زمان نياز داشته باشد. اغلب شركت‌هاي بزرگ جهت فعاليت‌هاي سازماني خود مراكز داده‌اي با رده 3 ايجاد مي‌كنند.رده 4 (Tier 4):‌ مركزداده با تحمل خرابيبالاترين رده و البته پرهزينه‌ترين. تمام موارد ذكر شده در رده 3 به همراه تجهيزاتي با افزونگي(1+N)2. براي رسيدن به عدد 995/99 درصد در دسترس‌بودن يا به عبارت ديگر تنها 24 دقيقه قطعي در سال نياز است از تجهيزات و روش‌هاي ويژه استفاده شود. هزينه اين گونه مراكز داده سرسام‌آور و نگهداري آن بسيار مشكل است. ايجاد اين گونه مجموعه‌ها به بيش از 20 ماه زمان نياز دارد و به نظر مي‌رسد تنها شركت‌هاي بزرگ و دولت‌ها جهت مقاصد نظامي توان ايجاد چنين مراكزي را داشته باشند.

جالب است بدانيد تعداد سرورها در مراكزداده ايالات متحده در سال 2003 ميلادي حدود 6/5 ميليون بوده است كه در سال 2007 و طي 4 سال به 8/11 ميليون حدود بيش از 2 برابر رسيده است. ميزان انرژي مصرفي در مراكز داده بيش از ميزان انرژي مصرفي كل تلويزيون‌ها در آمريكاست. طبق يك گزارش ارائه شده به كنگره، مراكز داده حدود 5/1 درصد برق توليد شده در آمريكا را مصرف مي‌كنند يعني بيش از 5/4 ميليارد دلار در سال هزينه برق مصرفي سرورهاست. اين اعداد و ارقام باعث شده است طراحان و توليدكنندگان به فكر توليد تجهيزات با كارايي بالاتر و مصرف كمتر باشند.

به نظر مي‌رسد در ايران بحث مراكز داده در دهه 70 و با جدي‌شدن استفاده از خدمات رايانه‌اي در بانك‌ها مطرح شده باشد. از ابتداي دهه 80 چند شركت خصوصي جهت راه‌اندازي مركز داده اينترنتي اقداماتي را آغار كردند. ايجاد مراكز داده اينترنتي براي كشور يك ضرورت است و به حمايت‌هاي جدي دولت نياز دارد. در آينده‌اي نزديك در رويكردي ويژه به طور مفصل بحث مراكز داده در كشور مطرح و بررسي خواهد شد.