По соответствию требованиям стандартов

Центры обработки данных

В современном понимании дата-центр (data center), или центр обработки данных (ЦОД), — это комплексное организационно-техническое решение, предназначенное для создания высокопроизводительной и отказоустойчивой информационной инфраструктуры. В более узком смысле ЦОД — это помещение, предназначенное для размещения оборудования для обработки и хранения данных и обеспечивающее подключение к быстрым каналам связи. Для того чтобы полнее раскрыть суть понятия ЦОД, начнем с истории его возникновения.

В принципе, вычислительные центры, знакомые многим по ЕС-машинам, которые получили распространение в нашей стране еще 30 лет назад, — это в определенном смысле прародители современных ЦОД. Общей для нынешних ЦОД и старых ВЦ является идея консолидации ресурсов. При этом ВЦ имели достаточно сложные подсистемы обеспечения необходимой для вычислительной техники среды, которая состояла из подсистем охлаждения, электропитания, безопасности и т.п., многие из которых используются и в современных ЦОД.

С распространением ПК в середине 1980-х годов наметилась тенденция к рассредоточению вычислительных средств — настольные компьютеры не требовали особых условий, а следовательно, вопросам обеспечения специальной среды для вычислительной техники уделялось все меньше внимания. Однако с развитием клиент-серверной архитектуры в конце 90-х годов возникла необходимость установки серверов в специальных помещениях — серверных комнатах. Нередко случалось так, что серверы размещали на площади старых ВЦ. Примерно в это время появился термин «дата-центр» (data center), применяемый к специально спроектированным компьютерным помещениям.

Расцвет дата-центров пришелся на период бума дот-комов. Компании, которым требовались быстрый интернет-доступ и непрерывность ведения бизнеса, стали проектировать специальные помещения, обеспечивающие повышенную безопасность обработки и передачи данных, — Интернет-дата-центры (Internet Data Centers). Поскольку все современные дата-центры обеспечивают доступ к Интернету, первое слово в названии было упразднено. Со временем появилось отдельное научное направление, которое занимается вопросами оптимизации строительства и эксплуатации дата-центров.

В начале XXI века многие крупные компании как за рубежом, так и у нас в стране пришли к необходимости внедрения ЦОД — для одних первостепенным стало обеспечение непрерывности бизнеса, для других ЦОД-решения оказались очень эффективными вследствие экономии эксплуатационных затрат. Многие крупные компании пришли к выводу, что централизованная модель вычислений обеспечивает лучший показатель TCO.

За последнее десятилетие многие крупные ИТ-компании обзавелись целой сетью ЦОД.

Практика применения риск-ориентированных подходов к ведению бизнеса стимулирует использование ЦОД. Компании начали понимать, что вложения в организацию бесперебойной работы критичных ИТ-систем обходятся для многих видов бизнеса гораздо дешевле, чем возможный ущерб от потери данных в результате сбоя. Внедрению ЦОД способствует также принятие законов, требующих обязательного резервирования ИТ-систем, появление рекомендаций по применению модели аутсорсинга ИТ-инфраструктуры, необходимость защиты бизнеса от природных и техногенных катастроф.

Отдельные ЦОД стали занимать все б о льшие территории. Корпорация Google подтвердила намерение инвестировать еще $ 1 млрд в дальнейшее расширение своего кампуса ЦОД в американском штате Айова, на который поисковый гигант уже потратил $ 1,5 млрд. Работы в рамках данного проект стартовали еще в 2009 году. Социальная сеть Facebook объявила о запуске своего новейшего дата-центра в городе Алтуна, штат Айова (США).

Софтверный гигант Microsoft намерен продолжить расширение своего кампуса ЦОД еще в штате Айова (США).

Компания Яндекс построила ДЦ в Финляндии (критерий – холодный климат).

В России строительство ЦОД началось в конце прошлого — начале нового века. Одним из первых крупных российских ЦОД был Центр Сбербанка. Сегодня собственные ЦОД имеют многие коммерческие структуры (прежде всего финансовые организации и крупные операторы связи).

Собственные ЦОД у нас в Росии имеют не только коммерческие, но и государственные структуры, такие как МВД, МЧС и ФНС.

Датацентр «Парковый» это лучший коммерческий ЦОД в Украине! Предоставляя клиентам услуги дата-центра наивысшего качества, мы основываемся на современной инженерной инфраструктуре. Все параметры дата-центра, отвечают требованиям Tier III. Это гарантирует, что все компоненты дата-центра зарезервированы и соответствуют высокому уровню надежности.

В октябре 2015г. эксперты консалтинговой компании Synergy Research Group определили десятку стран, в которых размещено самое большее количество действующих ЦОД. В топ вошли такие державы как США, Китай, Австралия, Великобритания, Япония, Сингапур, Германия и Нидерланды. Лидером, по количеству действующих ЦОД, является США и Китай.

на территории США размещено 44 % мощных облачных и других ДЦ, в Китае же 10 %. В остальных странах лидирующей десятки, процент варьируется от 4 до 5 %. Полагается, что и в перспективе эти две страны будут удерживать лидерство в плане строительства мощных ЦОД на их территории, так как владельцы и операторы облачных дата-центров продолжают вкладывать миллиарды в расширение вычислительной инфраструктуры в этих регионах. Эксперты указывают и на то, что не стоит недооценивать важность таких небольших стран вроде Гонконга, Сингапура, Нидерландов и Ирландии.

Крупнейшие поставщики данных услуг AWS, IBM и Microsoft владеют 20 или более кампусами ЦОД, которые развернуты по всему миру, при чем в каждом из 4 ключевых регионов имеется хотя бы по одному серверному хранилищу: в Северной Америке, Азиатско-Тихоокеанском регионе, в регионе ЕБВА и Латинской Америке.

 

Средний срок обновления компьютерного оборудования в ЦОД — примерно три года. Инфраструктура ЦОД проектируется с учетом срока эксплуатации порядка 15 лет.

НАЗНАЧЕНИЕ ЦОД

Дата-центр исполняет функции обработки, хранения и распространения информации, как правило, в интересах корпоративных клиентов — он ориентирован на решение бизнес-задач путём предоставления информационных услуг. Консолидация вычислительных ресурсов и средств хранения данных в ЦОД позволяет сократить совокупную стоимость владения IT-инфраструктурой за счёт возможности эффективного использования технических средств, например, перераспределения нагрузок, а также за счёт сокращения расходов на администрирование.

ЦОД может также использоваться для предоставления услуг профессионального ИТ-аутсорсинга ИТ-решений на коммерческих условиях.

Все системы ЦОД состоят из собственно ИТ-инфраструктуры и инженерной инфраструктуры, которая отвечает за поддержание оптимальных условий для функционирования системы.

ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЦОД

Так как от работы ЦОД зависит надежность всей информационной системы, уровень услуг, предоставляемых компанией своим клиентам, производительность труда сотрудников создаваемого на предприятии компоративному ЦОД предъявляются следующие требования:

· Обеспечение непрерывности функционирования всех информационных систем

· Высокая производительность обработки и передачи данных

· Доступность данных и приложений

· Надежность хранения данных, высокая емкость хранения

· Отказоустойчивость

· Катастрофоустойчивость

· Высокая степень масштабируемости всех систем ЦОД (с учетом 5-10 лет активного развития компании)

Необходимо отметить, что все больше Заказчики обращают внимание на фактор минимизации совокупной стоимости владения системой, складывающейся из затрат на энергопотребление, обслуживание, сервис.

КЛАССИФИКАЦИЯ

По соответствию требованиям стандартов

В ряде стран имеются стандарты на оборудование помещений дата-центров, позволяющие объективно оценить способность дата-центра обеспечить тот или иной уровень сервиса. Например, в США принят американский (ANSI) стандарт TIA-942, несущий в себе рекомендации по созданию дата-центров, и делящий дата-центры на типы по степени надёжности. Хотя в России пока нет такого стандарта, дата-центры оснащаются согласно требованиям для сооружений связи, а также ориентируются на требования TIA-942 и используют дополнительную документацию Uptime Institute и ГОСТы серии 34.

Фактически, TIA-942 воспринимается во всем мире как единый стандарт для дата-центров, однако следует отметить что он достаточно давно не обновлялся и его достаточно сложно применить в условиях России. В то же время сейчас активно развивается стандарт BICSI 002 2010 Data Center Design and Implementation Best Practices, появившийся в 2010 и обновленный в 2011. По словам создателей стандарта «стандарт BICSI 002 2010, в создании которого участвовали более 150 экспертов, дополняет существующие стандарты TIA, CENELEC и ISO/IEC для центров обработки данных».

Каждый из стандартов, как правило имеет свою внутреннюю классификацию дата-центров по совокупности их параметров.

По размеру

· Крупные дата-центры имеют своё здание, специально сконструированное для обеспечения наилучших условий размещения. Обычно они имеют свои каналы связи, к которым подключают серверы.

· Модульные дата-центры собираются из модульных блоков, имеют разные конструктивные особенности, масштабируются от минимальной площади серверного зала одного модуля, увеличиваются до бесконечности путём постепенного наращивания модулей. Имеют повышенные уровни безопасности работы автономных систем дата-центра.

· Средние дата-центры обычно арендуют площадку определённого размера и каналы определённой пропускной способности (обычно измеряется в Гбит/с).

· Малые дата-центры размещаются в малоприспособленных помещениях. Часто ими используется оборудование плохого качества, а также предоставляется самый минимум услуг.

· Контейнерные дата-центры. Стойки с оборудованием размещаются в стандартных ISO контейнерах размером 20 и 40 футов. Имеют преимущества, так как могут перевозиться автомобильным и железнодорожным транспортом.

По надёжности

Основной показатель работы ЦОД — отказоустойчивость; также важна стоимость эксплуатации, показатели энергопотребления и регулирования температурного режима.

Например, стандарт TIA-942 предполагает четыре уровня надёжности дата-центров:

· Уровень 1 (N) — отказы оборудования или проведение ремонтных работ приводят к остановке работы всего дата-центра; в дата-центре отсутствуют фальшполы, резервные источники электроснабжения и источники бесперебойного питания; инженерная инфраструктура не зарезервирована;

· Уровень 2 (N+1) — имеется небольшой уровень резервирования; в дата-центре имеются фальшполы и резервные источники электроснабжения, однако проведение ремонтных работ также вызывает остановку работы дата-центра;

· Уровень 3 (2N) — имеется возможность проведения ремонтных работ (включая замену компонентов системы, добавление и удаление вышедшего из строя оборудования) без остановки работы дата-центра; инженерные системы однократно зарезервированы, имеется несколько каналов распределения электропитания и охлаждения, однако постоянно активен только один из них; (Уровень надежности Tier III означает, что любой компонент инженерной инфраструктуры датацентра может быть выведен из промышленной эксплуатации для проведения ремонтных или регламентных работ без приостановки оказания услуг клиентам. Показатель доступности в этом случае составляет 99,982% (суммарное время простоя систем не может превышать 1 час 35 минут в год, притом, что комплекс работает в режиме 24/7/365).

· Уровень 4 (2(N+1)) — имеется возможность проведения любых работ без остановки работы дата-центра; инженерные системы двукратно зарезервированы, то есть продублированы как основная, так и дополнительная системы (например, бесперебойное питание представлено двумя ИБП, каждый из которых уже зарезервирован по схеме N+1).

По предназначению

Дата-центры по виду использования подразделяют на корпоративные, предназначенные для обслуживания конкретной компании, и коммерческие (аутсорсинговые

), предоставляющие услуги всем желающим. Также разделяют провайдерозависимые и провайдеронезависимые дата-центры. Первые служат для обеспечения деятельности телекоммуникационных операторов, вторые могут использоваться разными компаниями в соответствии с их нуждами.

В зависимости от назначения современные ЦОД можно разделить на корпоративные, которые работают в рамках конкретной компании, и ЦОД, предоставляющие сервисы сторонним пользователям.

Например, банк может иметь дата-центр, где хранится информация по транзакциям его пользователей, — обычно он не оказывает услуг сторонним пользователям. Даже если ЦОД не предоставляет подобных услуг, он может быть выделен в отдельную организационную структуру компании и оказывать ей услуги по доступу к информационным сервисам на базе SLA. Многие крупные компании имеют ЦОД того или иного вида, а международные компании могут иметь десятки ЦОД.

Также можно выделить:

- основной, он является главным в информационной системе и на него распределяется вся нагрузка;

- резервный, он необходим для замены основного в случае непредвиденных происшествий либо профилактических работ.

По целям использования можно выделить два вида ЦОДа:

Корпоративный, цель создания данного ЦОДа заключается в автоматизации бизнес- процессов, а кроме этого хранения и обработки информации, которая принадлежит самому хозяину центра обработки данных;

Хостинговый, его главная цель создания заключается в сдачи в аренду. Владелец ЦОДа сдает в аренду некоторые стойки под оборудование клиента.

«Трэш-дата-центры»

В последние годы на фоне глобального кризиса получили развитие проекты максимально бюджетных «трэш-дата-центров» (англ. trash — мусор). Как правило, это большой склад либо ангар, минимально приспособленный для размещения стоек, который по классификации TIA-942 не всегда соответствует даже уровню Tier 1. Клиент обеспечивается негарантированным электропитанием, подключением к Интернету и местом для стойки. Если клиент желает иметь гарантированное электропитание, то должен поставить собственный ИБП в стойку. Охлаждение оборудования происходит за счёт естественного воздухообмена в помещении.

Достоинством данной услуги для клиента является крайне низкая цена, составляющая до 20—30 % от стоимости размещения сервера в дата-центрах уровня Tier 2 и Tier 3. Однако стоит отметить, что отсутствие централизованных систем бесперебойного питания, кондиционирования и пожаротушения позволяет использовать данные ЦОДы лишь как временное решение и крайнюю меру.

УСЛУГИ ДАТА-ЦЕНТРОВ

· Виртуальный хостинг. Крупные дата-центры обычно не предоставляют подобную массовую услугу из-за необходимости обеспечения техническо-консультационной поддержки.

· Виртуальный сервер. Предоставление гарантированной и лимитированной части сервера (части всех ресурсов). Важная особенность данного вида хостинга — разделение сервера на несколько виртуальных независимых серверов, реализуемых программным способом.

· Выделенный сервер. Дата-центр предоставляет клиенту в аренду сервер в различной конфигурации. Крупные дата-центры в основном специализируются именно на подобных типах услуг.

· Colocation. Размещение сервера клиента на площадке дата-центра за определённую плату. Стоимость зависит от энергопотребления и тепловыделения размещаемого оборудования, пропускной способности подключаемого к оборудованию канала передачи данных, а также размера и веса стойки.

· Аренда телекоммуникационных стоек. Передача клиенту стоек для монтажа собственного или клиентского оборудования. Формально это частный случай colocation, но с основным отличием в том, что арендаторы в основном юридические лица.

· Выделенная зона (Dedicated area). В некоторых случаях владельцы дата-центра выделяют часть технологических площадей для специальных клиентов, как правило, финансовых компаний, имеющих строгие внутренние нормы безопасности. В этом случае дата-центр предоставляет некую выделенную зону, обеспеченную каналами связи, электроснабжением, холодоснабжением и системами безопасности, а клиент сам создает свой дата-центр внутри этого пространства.

СТРУКТУРА ЦОД

ИТ-инфраструктура

· Высоконадежное серверное оборудование

· Системы хранения данных

· Системы резервного копирования и восстановления данных

· Инфраструктурное и прикладное ПО

· Система передачи даных ЦОД

Инженерные системы

· Системы общего, гарантированного и бесперебойного электропитания

· Система вентиляции и кондиционирования

· Защитное заземление

· Общестроительные решения помещений

Системы безопасности:

· Информационная безопасность

· Видеонаблюдение

· Система контроля управления доступом (СКУД)

· Системы сигнализации и оповещения

· Система противопожарной безопасности и пожаротушения