با گسترش وابستگی کسب و کارها به زیرساخت های دیجیتال اهمیت پایداری عملکرد دیتاسنترها بیش از پیش افزایش یافته است یکی از بزرگترین چالش های پیش روی مدیران مراکز داده پیش بینی و مدیریت شرایط بحرانی همچون قطعی برق افزایش ناگهانی بار پردازشی نقص سیستم سرمایش یا حملات سایبری است فناوری Digital Twin یا دوقلوی دیجیتال به عنوان یک رویکرد نوین در صنعت دیتاسنتر امکان شبیه سازی دقیق این سناریوها را در محیطی مجازی و پویا فراهم می آورد تا پیش از وقوع حادثه بتوان تصمیمات اصلاحی و پیشگیرانه را اتخاذ کرد
دوقلوی دیجیتالیک مدل دیجیتالی از وضعیت فیزیکی دیتاسنتر است که شامل اطلاعات ساختاری تجهیزاتی و محیطی می باشد این مدل با استفاده از داده های لحظه ای حسگرها سیستم کنترل و مانیتورینگ و سامانه های مدیریتی به طور مستمر به روز می شود و رفتار واقعی دیتاسنتر را در شرایط مختلف شبیه سازی می کند با این روش اپراتورها می توانند تاثیر سناریوهای بحرانی را بر عملکرد تجهیزات و سیستم های کلیدی ارزیابی کرده و راهکارهای مقابله را آزمایش نمایند
در بسیاری از مراکز پیشرفته مانند دیتاسنترهای شرکت IBM و Google استفاده از فناوری Digital Twin در حال حاضر به عنوان ابزار استاندارد ارزیابی ریسک شناخته شده است این شرکت ها با ایجاد نسخه دیجیتالی از دیتاسنترهای فیزیکی خود سناریوهایی مانند قطعی سیستم UPS نقص عملکرد CRAC یا حمله به شبکه داخلی را در فضای شبیه سازی شده اجرا کرده و نقاط ضعف بالقوه را شناسایی می کنند این فرآیند منجر به بهبود طراحی کاهش زمان واکنش و افزایش تاب آوری عملیاتی می شود
ساختار سیستم دوقلوی دیجیتال در دیتاسنترها
شامل اجزای مختلفی است که مهم ترین آنها عبارتند از مدل سه بعدی دیتاسنتر سیستم های جمع آوری داده بلادرنگ موتور تحلیل و پیش بینی مبتنی بر یادگیری ماشین و رابط کاربری گرافیکی برای نمایش وضعیت در لحظه این سیستم قادر است اطلاعات دما رطوبت توان مصرفی فشار هوا و وضعیت ارتباطات شبکه را به طور مداوم از سنسورها دریافت کرده و تغییرات را در مدل مجازی بازتاب دهد
کاربردهای مهم دوقلوی Digital TWIN در دیتاسنتر
یکی از کاربردهای مهم Digital Twin در شبیه سازی ناهنجاری های سیستم سرمایش است به عنوان مثال در یک پروژه اجرا شده در دیتاسنتر Equinix در سنگاپور از این فناوری برای بررسی رفتار جریان هوا در زمان از کار افتادن یک واحد CRAC استفاده شد نتایج نشان داد که در مدت زمان کمتر از ۳ دقیقه دمای برخی رک ها از حد مجاز عبور کرده و احتمال خرابی تجهیزات افزایش می یابد در پی این آزمایش اصلاح مسیرهای تهویه و اضافه کردن سیستم هشدار سریع در طراحی واقعی انجام شد
همچنین در حوزه امنیت سایبری مدل دوقلوی دیجیتال به تیم های امنیت اطلاعات این امکان را می دهد تا حملات احتمالی مانند نفوذ از طریق شبکه IoT یا دستکاری داده های BMS را شبیه سازی کرده و نحوه گسترش تهدیدات در سیستم های کنترلی را بررسی کنند با این کار سطح آمادگی و واکنش سریع به تهدیدات افزایش یافته و احتمال آسیب به زیرساخت کاهش می یابد
در جنبه مدیریتی نیز Digital Twin کمک می کند تا استراتژی های نگهداری پیشگویانه تدوین گردد به عنوان نمونه با استفاده از تحلیل داده های گذشته در مدل مجازی می توان رفتار غیرعادی در عملکرد تجهیزات UPS یا باتری ها را پیش بینی کرد و پیش از بروز خرابی اقدامات اصلاحی انجام داد این روش که در پروژه های شرکت Schneider Electric پیاده سازی شده منجر به کاهش ۲۵ درصدی خرابی های غیرمنتظره شده است
برای پیاده سازی موفق فناوری Digital Twin در دیتاسنتر نیاز به زیرساخت های فناورانه از جمله شبکه حسگرهای دقیق پلتفرم های پردازش ابری موتورهای هوش مصنوعی و قابلیت مدل سازی سه بعدی وجود دارد همچنین باید سیستم های موجود مانند DCIM BMS و سامانه های امنیتی با پلتفرم دوقلوی دیجیتال یکپارچه شوند تا جریان داده ها به صورت منسجم و بلادرنگ صورت گیرد از منظر نرم افزاری نیز انتخاب ابزارهای مدل سازی پیشرفته مانند ANSYS یا Siemens NX که توانایی همگام سازی با داده های واقعی را دارند اهمیت بالایی دارد
از نظر علمی استفاده از فناوری Digital Twin در مدیریت شرایط بحرانی دیتاسنترها توسط محققان و نهادهای معتبر تایید شده است مطالعات منتشر شده در مجلات Journal of Cloud Computing و IEEE Transactions on Industrial Informatics نشان داده که این فناوری با فراهم آوردن محیطی امن برای آزمون سناریوها دقت پیش بینی وقایع بحرانی را تا ۸۰ درصد افزایش داده و میانگین زمان واکنش اپراتورها را به نصف کاهش داده است
علاوه بر موارد فنی استفاده از Digital Twin منجر به کاهش هزینه های عملیاتی و افزایش بازگشت سرمایه در پروژه های دیتاسنتر می شود چرا که با پیش بینی خرابی ها و شبیه سازی سناریوهای بحرانی امکان برنامه ریزی دقیق منابع و اجتناب از قطعی های پرهزینه فراهم می گردد
در نهایت می توان نتیجه گرفت که فناوری Digital Twin به عنوان ابزار قدرتمند برای شبیه سازی و مدیریت سناریوهای بحرانی نقش کلیدی در ارتقای تاب آوری و عملکرد مراکز داده ایفا می کند این رویکرد با ترکیب داده های بلادرنگ مدل سازی پیشرفته و تحلیل های هوشمند بستری ایمن و دقیق برای تصمیم گیری فراهم می سازد که در آینده نزدیک به استانداردی عمومی در صنعت دیتاسنتر تبدیل خواهد شد
شرکت فراز شبکه کارنو با برخورداری از تخصص فنی تیم مهندسی مجرب و تجارب اجرایی در پروژه های دیتاسنتر خدمات طراحی و پیاده سازی سیستم های Digital Twin سفارشی برای مراکز داده را ارائه می دهد این شرکت با استفاده از فناوری های نوین مدل سازی سه بعدی یکپارچه سازی داده های حسگر و تحلیل های هوش مصنوعی بستری مطمئن برای شبیه سازی شرایط بحرانی و افزایش بهره وری دیتاسنترها فراهم کرده و گامی مؤثر در ارتقاء هوشمندسازی زیرساخت های فناوری اطلاعات کشور برداشته است