Центр Обработки Данных. Что это такое?

302

Когда речь заходит о качестве облачных услуг, на ум сразу приходят такие параметры облака как система виртуализации, аппаратная часть, состоящая из серверов, СХД и сетевого оборудования, а также система управления виртуальной инфраструктурой. Эти параметры действительно важны, так как от них зависит скорость работы, надежность и различные возможности облачных сервисов. Но, как и в случае любых технических решений, одну из ключевых ролей в облаке играет непрерывность предоставления услуг, которая в большой степени зависит от работы различных инженерных систем, таких, например, как электроснабжение и кондиционирование. Для этого создаются дата-центры, или как их еще называют – Центры Обработки Данных. Такие ЦОДы являются помещениями, в которых созданы идеальные условия для работы различного оборудования и деятельность которых направлена на обеспечения непрерывности его работы. В данной статье мы подробно рассмотрим, что такое дата-центры и чем они отличаются друг от друга.

Чем дата-центр отличается от обычного серверного помещения

Для начала давайте разберемся, чем ЦОД отличается от обычной серверной, которая присутствует практически в каждой компании в том или ином виде. По сути, два этих помещения обеспечивают одну и ту же функцию – позволяют разместить оборудование для его эксплуатации и обслуживания. При этом в таких помещениях должны быть, как минимум реализованы комфортные температурные условия и бесперебойная подача электроэнергии. Вот тут и кроется основное различие. 

Другими словами, ЦОД – это большая серверная, оснащенная множеством инструментов для того чтобы размещенное оборудование работало стабильно и без перерыва.  

В ЦОДе – все инженерные системы зарезервированы и обладают мощностью позволяющей работать оборудованию даже при возникновении локального «блэкаута». Также, в отличие от обычной серверной, здесь реализованы дополнительные системы, обеспечивающие ограничение физического доступа к оборудованию и приняты меры безопасности на случай чрезвычайных ситуаций. Помимо этого, в дата-центре ведется непрерывный мониторинг систем, позволяющий предотвратить нештатные ситуации или оперативно отреагировать них. Другими словами, ЦОД – это большая серверная, оснащенная множеством инструментов для того чтобы размещенное оборудование работало стабильно и без перерыва.  Реализация такого же уровня надежности и отказоустойчивости систем в собственной серверной будет крайне нерентабельным решением.

Основные параметры дата-центра

При постройке дата-центра учитывается огромное количество нюансов, от обеспечения прокладки кабелей и расстояния между стойками оборудования до систем пожаротушения и контроля доступа. От качества реализации каждой из них, зависит то насколько надежным, удобным и безопасным будет эксплуатация размещенного оборудования. Разумеется, есть основные инженерные системы, которым уделяется основное внимание. Давайте рассмотрим их подробнее.

Стоит отметить, что каждая из этих систем является жизненно важной для работы дата-центра.

Электроснабжение. Первой и основной задачей любого дата-центра является обеспечение непрерывной подачи электроэнергии. Обычно данный параметр имеет две ступени реализации. Первая – это наличие источников бесперебойного питания и стабилизации напряжения. Это позволяет обезопасить оборудование от скачков напряжения и его кратковременного отключения. Вторая ступень – это наличие внешнего генератора питания, который включается чаще всего в ручном или полуавтоматическом режиме и позволяет продолжать работу даже при длительном отсутствии основного электропитания.  

Кондиционирование. При работе, оборудование выделяет огромное количество тепла, и для того чтобы избежать перегрева серверов, необходимо обеспечить постоянную прохладную температуру в помещениях где они установлены. Для этого в дата-центрах используются промышленные системы кондиционирования и вентиляции.

Система контроля доступа. Физическая безопасность в дата-центрах должна быть реализована на высоком уровне, чтобы избежать получение доступа к оборудованию третьими лицами. Поэтому во многих ЦОДах очень применяются очень жесткие правила, вплоть до одноразовых паролей и электронных контрольно пропускных систем. 

Система пожарной безопасности. Независимо от принятых мер предосторожности, невозможно на сто процентов защитить оборудование от чрезвычайных ситуаций, таких как пожар. На всей площади дата-центра (не только в помещениях с оборудованием) реализуется и чаще всего дублируется система пожаротушения, чаще всего основанная на газовом методе тушения. Это позволяет сократить повреждения оборудования при возникновении пожара.

Передача данных. Предоставление услуг размещения оборудования в ЦОДе, предполагает удаленное использование вычислительных ресурсов. Поэтому сетевая доступность является, также, важным параметром работы дата-центра. Обеспечивается такая доступность наличием сетей нескольких, независимых друг от друга операторов связи, а также резервированием сетевых каналов.

Мониторинг. В дата-центре большинство процессов, связанных с работой инженерных систем, автоматизировано. Несмотря на это в любом ЦОДе ведется постоянный мониторинг работы этих систем для того чтобы предотвратить нештатные ситуации.

Стоит отметить, что каждая из этих систем является жизненно важной для работы дата-центра. Но, их реализация, в зависимости от уровня ЦОДа, может быть абсолютно разной, также как и примененная схема резервирования.

Системы резервирования дата-центров

Любая система в дата-центре несмотря на высокое качество реализации, может выйти из строя, вследствие отказа какого то критичного компонента. Для того чтобы избежать этого, в ЦОДе может быть применена схема резервирования, которая в ряде случаев поможет избежать остановок в работе. При описании таких схем используется буква «N», что означает «необходимость».

Давайте рассмотрим их подробнее:

N.  Такое обозначение говорит об отсутствии какого либо резервирования. Это значит, что все компоненты системы необходимы для ее работы и при выходе из строя одного из них она перестанет функционировать.

N+1.  Данное обозначение подразумевает наличие одного дублирующего компонента, который вступит в работу при выходе из строя одного из критичных элементов. 

2N . Такая схема резервирования означает, что в системе одновременно работают два равнозначных компонента. Каждый из них работает в половину своей мощности, и в случае отказа одного из них, второй сможет взять всю нагрузку на себя. 

2N+1. Это по сути совмещение схем 2N и N+1. Другими словами, помимо параллельно работающих компонентов, которые делят между собой нагрузку, существует еще один, находящийся в отключенном состоянии. Применение такой схемы уже позволяет проводить работы по ремонту и обслуживанию систем без их остановки.

2(N+1). Такое решение означает применение двух схем резервирования, каждая из которых также зарезервирована. Говоря простым языком, при выходе из строя одной системы, вторая не просто продолжит работу, а еще и сохранит отказоустойчивость.

Классификация надежности дата-центров

Примененные схемы резервирования в совокупности с качеством реализации инженерных и других систем, обеспечивают определенный уровень доступности оборудования. Существует классификация надежности дата-центров, разработанная организацией Uptime Institute, которая является признанной во всем мире. Данная организация выдает сертификаты соответствия классу надежности, ЦОДам прошедшим аудит. Стоит отметить что дата-центр может быть построен на 99% в соответствии с требованиями того или иного класса надежности, но при этом сертификат он получить не сможет. Давайте перейдем непосредственно к самой классификации.

Tier.  Данный класс означает базовый уровень доступности. ЦОДы соответствующие данному классу построены на базе схему резервирования N, и устарели несколько десятилетий назад. Однако при правильной реализации всех систем, уровень доступности оборудования в дата-центре такого класса, составляет 99,671%, или 30 часов простоя в год.

Tier2. Этот класс надежности означает, что в дата-центре, помимо достойного уровня реализации инженерных систем, также применена схема резервирования N+1. В случае соответствия этому классу, для проведения ремонта вышедших из строя компонентов системы все рано придется останавливать. Уровень доступности оборудования в этом случае составляет 99, 749%, это 22 часа простоя в год.

Tier3. Данный класс надежности означает, что для проведения ремонта или обслуживания внутренних систем ЦОДа, не потребуется его остановка. Чаще всего схема резервирования, примененная в дата-центрах такого уровня это 2N. Доступность оборудования в данном случае составляет 99,98%, или около полутора часов простоя в год.

Tier4. Дата центры такого уровня можно пересчитать по пальцам. Все системы внутри таких ЦОДов зарезервированы дважды, что означает применение схемы 2(N+1). Уровень доступности оборудования в данном случае соответствует показателю 99,95%, другими словами, сервер расположенный в дата-центре такого уровня надежности, может быть недоступен в год на протяжении примерно 0,8 часов.

Заключение

В данной статье мы кратко ознакомили вас с тем, что такое Центр Обработки Данных и как он устроен внутри. В предыдущих статьях мы упоминали, что ЦОД является одним из тех моментов, на которые стоит обратить внимание при выборе облачного провайдера. И хотя перед тем как размещать свое оборудование в том или ином ЦОДе, поставщики облачных услуг проводят доскональную проверку его надежности, никогда не будет лишним поинтересоваться дата-центром в котором будут размещены ваши сервисы.  

К списку публикаций