آشنایی با استاندارد زیر ساخت مراکز داده

استاندارد زیرساخت مراکز داده موضوع بسیار مهمی است که قصد داریم در این مقاله به آن بپردازیم.

زیرساخت مراکز داده، همه‌ی اجزای فیزیکی موجود در محیط مرکز داده را در بر می‌گیرد و این زیرساخت باید طبق اصول استاندارد پیاده‌سازی گردد. اکنون در ادامه با واحد تحقیق و توسعه‌ی کارنو همراه باشید.

مرکز داده شامل چه مواردی است:

در یک مرکز داده، تقریباً دو نوع زیرساخت وجود دارد: اجزای اصلی عملیات تاسیسات و زیرساخت‌هایی که برای پشتیبانی از زیرساخت‌های اصلی فناوری اطلاعات طراحی شده‌اند. کامپیوترها و سرورها در گروه اول هستند، در حالی که تجهیزات خنک کننده، برق، پایه و غیره در گروه دوم قرار می‌گیرند.

اجزای فیزیکی مرکز داده چیست:

اکثر مراکز داده در ساختارهای فیزیکی همانند ساختمان‌ها هستند. این امر در مورد همه‌ی آن‌ها صادق نیست، زیرا برخی از مراکز داده در پناهگاه‌های زیرزمینی یا زیر آب واقع شده‌اند. بیشتر مراکز داده در ساختمان‌های اداری یا سایر ساختمان‌های مشابه هستند.

ساختمان فیزیکی اغلب ممکن است پنجره نداشته باشد، اگرچه گاهی دارای دهانه‌ای است که هوای کافی را وارد می‌کند تا از داغ شدن بیش از حد تجهیزات فناوری اطلاعات و محاسبات جلوگیری نماید. تجهیزات تهویه‌ی مطبوع، اغلب در پشت‌بام یافت می‌شود و گاهی اوقات یک مرکز داده دارای آرایه‌ی خورشیدی یا آسیاب‌های بادی برای تولید برق است.

بسیاری از مراکز داده طوری طراحی شده‌اند که از نظر فیزیکی در برابر اقدامات عمده‌ی طبیعت، مانند: سیل، طوفان، زلزله، گردباد، کولاک، موجِ گرما و غیره توانِ مقاومت داشته باشند. به همین دلیل، بسیاری از ساختمان‌های مراکز داده از مواد مقاوم مانند: بتنِ تقویت شده با فولاد ساخته شده‌اند.

یک مرکز داده می‌تواند شامل یک طبقه‌ی واحد یا اغلب چندین طبقه، داخل ساختمان باشد. در برخی از ساختمان‌ها کف کاذب کار شده است و در زیر این کف تجهیزاتی همانند: سیم‌کشی برق، کابل‌کشی، تجهیزات خنک‌کننده و سایر منابع مورد نیاز برای کمک به عملکرد مستمر قرار گرفته است. از مزایای کف کاذب اتاق سرور: استفاده‌ی موثرتر از فضای عمودی به همراه قابلیت دسترسی بیشتر و زیرساخت‌های خنک‌کننده است.

دسترسی به طبقات معمولاً توسط درهای قفل شده محافظت می‌شود و زیرساخت‌های امنیتی نیز (دوربین‌ها و دزدگیرها) توسط پرسنل امنیتی تحت نظارت قرار می‌گیرد. علاوه بر این، بسته به نوع امکانات مورد نظر، یک مرکز داده ممکن است دارای اتاق‌های سرور جداگانه و قفل شده باشد.

سخت افزار و تجهیزات مرکز داده:

سخت افزار مرکز داده همه‌ی اجزای محاسباتی فیزیکی است که در مرکز داده یافت می‌شود. در اصل، تمام تجهیزات مورد نیاز برای مکان مورد نیاز برای انجام وظایف اصلی و اختصاص داده شده‌ی IT‌ را شرح می‌دهد.

سرورها:

اصلی‌ترین تجهیزات محاسباتی موجود در یک مرکز داده‌ی استاندارد، سرور است که به عنوان زیرساخت محاسباتی مرکزی در مرکز داده عمل می‌کند. سرورها در رک‌ها نگهداری می‌شوند.

کابل کردن، سرورها را به یکدیگر و به شبکه‌ی گسترده‌تری مانند: اینترنت متصل می‌کند. بسیاری از رک ها دارای روترهایی با هدف مشابه هستند. اکثر مراکز داده دارای زیرساخت اتصال قوی، از جمله دسترسی نزدیک به کابل فیبر نوری برای اتصال بهینه برای سرورها هستند.‌ سرور در اصل یک رایانه‌ی برتر است که قادر به انجام کارهای محاسباتی کلیدی می‌باشد. سرور کم و بیش مغز عملیات است.

سرورها شامل بسیاری از اجزای اصلی رایانه‌های خانگی یا اداری استاندارد از جمله: تراشه‌های پردازشی و هارد دیسک‌ها هستند. اما، این اجزای داخلی اغلب طوری طراحی می‌شوند که سختی بیشتری را تحمل کرده و سریعتر از تراشه‌ها، هارد دیسک‌ها و سایر اجزای داخلی برای سخت‌افزارهای شخصی استفاده کنند. به عنوان مثال: در حالی که بسیاری از رایانه‌ها هنوز دارای یک هارد دیسک برای ذخیره سازی و حافظه هستند، اکثر سرورها از درایوهای حالت جامد استفاده می‌کنند؛ زیرا قطعات متحرک کمتری دارند و قادر به عملکرد سریعتر هستند.

سرورها از چند جهت دیگر با رایانه‌های استاندارد متفاوت می‌باشند. آن‌ها اغلب فاقد صفحه‌ی نمایش بصری استاندارد هستند و از نظر بصری شبیه به برج های رایانه‌ای می‌باشند که رایانه های قدیمی را تغذیه می‌کردند.

ذخیره سازی:

برخی از مراکز داده دارای سخت افزار مخصوص ذخیره‌ی اطلاعات هستند. اغلب آن‌ها فقط به عنوان پشتیبان تهیه می‌شوند. (فقط در صورتی که اتفاقی برای نسخه‌های اصلی بیفتد.)

معمولاً ارزان‌ترین نوع ذخیره سازی، درایوهای نواری هستند که داده‌ها را روی نوارهای مشابه کاست نگه می‌دارند. هارد دیسک‌ها، اعم از هارد دیسک یا درایوهای حالت جامد، گهگاه برای ذخیره داده‌های مستقل نیز استفاده می‌شوند.

شبکه مرکز داده: سوئیچ ها، مودم ها، روترها و کابل کشی

سخت افزار مرکز داده همچنین شامل تمام تجهیزات مورد نیاز برای انتقال داده‌ها به کامپیوترها و سخت‌افزارهای مختلف و ارتباط با شبکه‌های وسیع‌تری مانند اینترنت است.

سوئیچ‌‌ها: اطمینان حاصل می‌کنند که بسته‌های داده به مکان مناسب می‌روند، مانند: نسخه‌های مدرن تابلوهای غول پیکر تلفن چند دهه‌ی قبل.

مودم‌ها: اطمینان می‌دهند که داده‌ها می‌توانند از طریق یک شبکه‌ی مشخص ارسال شوند. مودم‌های مرکز داده در اصل درست مانند: مودم‌های خانه یا دفتر شما کار می‌کنند که دسترسی گسترده‌تری به اینترنت را ایجاد می‌نمایند.

روتر‌ها: چندین سرور یا کامپیوتر را قادر می‌سازند که همه، بخشی از یک منطقه‌ی محلی یا شبکه‌ی گسترده باشند.

گاهی اوقات کابل‌های فیزیکی بین سرورها و رک‌ها مستقر می‌شوند، به ویژه در مواردی که اتصال بی‌سیم توان کافی را ارائه نمی‌دهد یا برای انجام وظایف مورد نظر به اندازه کافی قابل اعتماد نیست.

آینده‌ی سخت افزار مرکز داده:

به طور فزاینده‌ای، مراکز داده برای عملکرد به سخت افزار وابسته نیستند، زیرا اجزای مجازی رایج‌تر می‌شوند. به طور خاص، ماشین‌های مجازی به یک سرور اجازه می‌دهند تا اساساً همان سرورهای متعدد را کار کند، در حالی که روند شبکه‌بندی نرم‌افزاری به مراکز داده اجازه می‌دهد تا کمتر به زیرساخت‌های شبکه‌ی فیزیکی مانند: سوئیچ‌ها و کابل‌کشی متکی باشند.

قدرت بخشیدن به مرکز داده:

مراکز داده همچنین از زیرساخت‌های الکتریکی برای سرورهای تغذیه و سایر تجهیزات برخوردار هستند. علاوه بر دو شاخه‌های الکتریکی برای سرورها و سیم‌کشی برای اتصال مرکز داده به شبکه‌ی برق شهری، بیشتر مراکز داده شامل زیرساخت‌های الکتریکی پشتیبان می‌باشند. ژنراتورهای پشتیبان (همراه با سوخت برای ژنراتورها) در محیط‌های مرکز داده و صفحات خورشیدی و توربین‌های بادی متداول هستند.

خنک کردن مرکز داده:

جهت اطمینان از اینکه سرورها و سایر زیرساخت‌های محاسباتی در دمای مطلوبی باقی می‌مانند و بیش از حد داغ نمی‌شوند، مراکز داده به زیرساخت‌های خنک‌کننده نیاز خواهد داشت. این تجهیزات خنک کننده می‌تواند شامل همه چیز باشد؛ از تجهیزات تهویه‌ی مطبوع مانند واحدهای تهویه مطبوع گرفته تا لوله‌های حاوی آب سردِ خارج از آن که در کنار زیرساخت‌های گرمتر برای خنک شدن آن اجرا می‌گردد.

تیم های عملیاتی مرکز داده:

اغلب یک مرکز داده دارای تیمی از مدیران است. مدیرانِ عملیات مرکز داده، مسئول نگهداریِ تمام زیرساخت‌های موجود در مرکز داده هستند. آن‌ها همیشه استانداردها و بهترین شیوه‌ها را طراحی و اجرا می‌کنند تا اطمینان حاصل شود که زیرساخت‌ها به خوبی نگهداری می‌شوند. تیم‌های عملیاتیِ مرکز داده اغلب از راه‌‌حل‌های مدیریت زیرساخت مرکز داده برای تکمیل وظایف اصلی کار خود استفاده می‌کنند.

علاوه بر تیم اصلی، بسیاری از مراکز داده از متخصصان برای اطمینان از نگهداری و به‌روزرسانی زیرساخت‌های خاص استفاده می‌کنند. به عنوان مثال: یک مرکز داده دارای یک تیم HVAC اختصاصی است که مستقیماً توسط مالک مرکز داده کار می‌کند یا به عنوان پیمانکار در محل آورده می‌شود  تا اطمینان حاصل شود که واحدهای تهویه‌ی مطبوع به خوبی کار می‌کنند و در صورت لزوم تعمیر می‌شوند.

استانداردهای طراحی و ساخت مرکز داده

1- استاندارد TIA-942
استاندارد TIA-942 یکی از مهم‌ترین و پرکاربردترین استانداردها برای طراحی و ساخت مراکز داده است. این استاندارد، مراکز داده را بر اساس قابلیت اطمینان و میزان تحمل خرابی به چهار سطح (Tier) تقسیم می‌کند:

Tier 1: ساده‌ترین سطح، بدون قابلیت افزونگی.
Tier 2: دارای سیستم‌های افزونگی جزئی (Redundancy).
Tier 3: قابلیت پشتیبانی هم‌زمان از فعالیت‌ها با افزونگی کامل.
Tier 4: پیشرفته‌ترین سطح با بالاترین قابلیت اطمینان و تحمل خرابی.

استاندارد ISO/IEC 24764
این استاندارد، دستورالعمل‌هایی برای طراحی زیرساخت کابل‌کشی ساخت‌یافته (Structured Cabling) در مراکز داده ارائه می‌دهد. اجرای کابل‌کشی مناسب در مرکز داده، نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد و مدیریت تجهیزات دارد.

استاندارد EN 50600
استاندارد EN 50600 بر تمامی جنبه‌های طراحی، ساخت و بهره‌برداری از مراکز داده تمرکز دارد. این استاندارد شامل زیرساخت‌های فیزیکی، تجهیزات، مدیریت انرژی، امنیت و ایمنی است.

2- استانداردهای خنک‌سازی مرکز داده
خنک‌سازی مؤثر، یکی از مهم‌ترین عوامل برای جلوگیری از گرمای بیش از حد تجهیزات و تضمین عملکرد مناسب آنها است. استانداردهای زیر در این زمینه مطرح هستند:

ASHRAE 90.4: استانداردی که به بهره‌وری انرژی و بهینه‌سازی سیستم‌های خنک‌کننده در مراکز داده می‌پردازد.
ASHRAE Thermal Guidelines: ارائه محدوده‌های دمایی و رطوبتی مناسب برای عملکرد بهینه تجهیزات.

3- استانداردهای برق‌رسانی و پشتیبانی
استاندارد NFPA 75
این استاندارد به حفاظت از تجهیزات الکترونیکی حیاتی در برابر خطرات ناشی از آتش‌سوزی می‌پردازد و توصیه‌هایی برای سیستم‌های اطفای حریق و ایمنی ارائه می‌دهد.

استاندارد IEEE
این استانداردها راهنمایی‌هایی برای طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های برق‌رسانی مراکز داده، از جمله استفاده از منابع تغذیه بی‌وقفه (UPS) و ژنراتورهای اضطراری ارائه می‌دهند.

PUE (Power Usage Effectiveness)
شاخص PUE برای سنجش میزان بهره‌وری انرژی مرکز داده استفاده می‌شود. هر چه عدد PUE به 1 نزدیک‌تر باشد، مرکز داده بهره‌وری بیشتری دارد.

4- استانداردهای امنیتی مرکز داده
ISO/IEC 27001
این استاندارد به مدیریت امنیت اطلاعات (ISMS) می‌پردازد و به مراکز داده کمک می‌کند تا اطلاعات مشتریان و سازمان‌ها را ایمن نگه دارند.

PCI DSS
برای مراکز داده‌ای که با اطلاعات پرداخت و کارت‌های بانکی سروکار دارند، رعایت استاندارد PCI DSS الزامی است.

استاندارد SOC
استاندارد Service Organization Control (SOC) برای ارزیابی و اطمینان از امنیت عملیات و داده‌ها در مراکز داده استفاده می‌شود.

5- استانداردهای فیزیکی زیرساخت
استاندارد کف کاذب
کف کاذب در مراکز داده برای مدیریت کابل‌ها، بهبود جریان هوا و نصب تجهیزات خنک‌کننده استفاده می‌شود. استفاده از مواد مقاوم مانند فولاد یا آلومینیوم طبق استانداردهای EN 12825 توصیه می‌شود.

استاندارد سقف کاذب
سقف کاذب برای مخفی کردن کابل‌ها و تاسیسات اضافی استفاده می‌شود و در برخی موارد به بهبود جریان هوا کمک می‌کند.

استاندارد دیوار و درب‌ها
دیوارها و درب‌های مرکز داده باید از موادی با مقاومت بالا در برابر آتش و نفوذ طراحی شوند. استاندارد NFPA در این زمینه کاربرد دارد.

این مقاله در اینجا پایان نیافته و ادامه دارد. بنابراین، منتظر به‌روزرسانی‌های بعدی ما باشید.

امید است که تا کنون نکات مفیدی را از این محتوا دریافت کرده باشید.

لازم به ذکر است که شما می‌توانید، استاندارد زیرساخت مرکز داده‌ی خود را از شرکت فنی و مهندسی کارنو بخواهید. این شرکت می‌تواند در تاسیس و راه‌اندازی مراکز داده شما را یاری کند و این اطمینان را به شما بدهد که ساخت دیتاسنتر موردنظرتان با رعایت تمامی استانداردها به مرحله‌ی اجرا در خواهد آمد.

در صورت تمایل ما را از نظرات، پیشنهادات و انتقادات سازنده‌ی خود آگاه سازید.