021-91014197 call

دیتاسنتر (Data Center) چیست و چگونه کار می‌کند؟ | آشنایی با انواع مرکز داده

مریم جاوید
در تاریخ: 24 بهمن 1400

امروزه بسیاری از شرکت‌ها و سازمان‌ها برای انجام بخش‌های مختلف کسب‌وکار خود، از جمله ارتباط با مشتریان، ذخیره‌سازی اطلاعات، حسابداری و کارهای روزمره به شبکه‌های کامپیوتری متکی هستند. بنابراین، امنیت منابع شبکه و ضمانت کارکرد دقیق آن‌ها بسیار مهم است. نگهداری از تجهیزات و سخت‌افزارهای شبکه در محل کسب و کار مشکلات فنی و امنیتی متعددی به همراه دارد، که همین مسائل باعث شده است تا سازمان‌ها منابع خود را به مراکز داده منتقل کنند.

دیتاسنتر یا مرکز داده (به انگلیسی Data Center) یک مرکز فیزیکی متشکل از سرورها و تجهیزات شبکه است که سازمان‌ها از آن برای نگهداری از داده‌ها، اطلاعات و برنامه‌های بسیار مهم خود استفاده می‌کنند. از آن‌جایی که این مراکز طی سال‌های اخیر به سمت ابر عمومی سوق پیدا کرده‌اند، حفظ “امنیت” و “قابلیت اطمینان” از جمله دغدغه‌های مهم نگهداری از مراکز داده به شمار می‌روند.

مرکز داده چیست؟

What is a Data Center

مرکز داده از تعدادی تجهیزات فنی تشکیل شده است که می‌توان آن‌ها را به سه دسته کلی تقسیم کرد:

  • محاسبات (Compute): در این بخش، حافظه (Memory) و قدرت پردازش برای اجرای برنامه‌ها، معمولا توسط سرورهای پیشرفته ارائه می‌شود.
  • ذخیره‌سازی (Storage): داده‌های مهم سازمانی در مرکز داده، روی رسانه‌های مختلفی، مانند SSD (Solid-State Drives)، با چندین نسخه پشتیبان نگهداری می‌شوند.
  • شبکه‌سازی (Networking): این بخش شامل تمامی تجهیزات ارتباطی، از جمله روتر (Router)، سوئیچ (Switch) و کابل‌های شبکه است که مرکز داده و دنیای بیرون را به هم متصل می‌کند.

این سه جزء اصلی، برای تداوم عملکرد منابع حیاتی سازمان‌ها بسیار مهم هستند. به همین دلیل، قابلیت اطمینان، کارایی، امنیت و تکامل مداوم مراکز داده از اولویت بالایی برخوردار هستند. علاوه بر این، اقدامات امنیتی، هم در رابطه با نرم‌افزارها و هم سخت‌افزارها، بسیار مهم و ضروری محسوب می‌شوند.

مرکز داده علاوه بر تجهیزات فنی، به زیرساختی برای راه اندازی و نگهداری سخت‌افزار‌ها و نرم‌افزارها نیاز دارد، که شامل زیرسیستم‌های برق، منابع تغذیه UPS، سیستم‌های تهویه و خنک کننده، ژنراتورهای پشتیبان و کابل‌کشی برای ارتباط با اپراتورهای شبکه خارجی می‌شود.

چرا مراکز داده برای سازمان‌ها مهم هستند؟

Data Center for organization

مراکز داده برای پشتیبانی از فعالیت‌های تجاری سازمان‌ها و شرکت‌های مختلف طراحی شده‌اند، که عبارتند از:

  • ایمیل و به اشتراک گذاری فایل
  • برنامه‌های کاربردی برای گزارش‌گیری
  • مدیریت ارتباط با مشتری (CRM)
  • برنامه‌ریزی منابع سازمانی (ERP) و پایگاه‌های داده
  • پردازش و نگهداری از بیگ دیتا (Big Data)، هوش مصنوعی و یادگیری ماشین
  • دسکتاپ مجازی، خدمات ارتباطات و همکاری
  • فروشگاه، انبار و غیره.

درواقع، فرقی نمی‌کند که سازمان یا شرکت شما در چه زمینه‌ای فعالیت می‌کند، کوچک‌ترین فعالیت‌های درون سازمانی یا برون سازمانی شما به مراکز داده وابسته است. به همین دلیل است که بسیاری از شرکت‌ها برای داشتن مراکز داده قابل اعتماد، روی آن‌ها سرمایه‌گذاری کرده و در آن از پیشرفته‌ترین تجهیزات شبکه، محاسبات (Computing) و فناوری‌های ذخیره‌سازی استفاده می‌کنند.

مراکز داده چگونه طراحی می‌شوند؟

معمولا تمامی شرکت‌های بزرگ چندین مرکز داده در نقاط مختلف جغرافیایی دارند، تا انعطاف پذیری بیشتری در پشتیبان‌گیری از اطلاعات و محافظت از آن‌ها در برابر بلایای طبیعی و انسانی مانند سیل، طوفان و تهدیدات تروریستی داشته باشند.

تصمیم‌گیری درباره نحوه طراحی مرکز داده تقریبا دشوار است، زیرا گزینه‌های نامحدودی برای این کار وجود دارد. برخی از ملاحظات کلیدی برای معماری دیتاسنتر عبارتند از:

  • آیا این سازمان به مراکز داده آینه‌ای (Mirrored Data Centers) نیاز دارد؟
  • تنوع جغرافیایی چقدر مورد نیاز است؟
  • زمان لازم برای جبران قطعی برق چقدر است؟
  • چقدر فضا برای گسترش مورد نیاز است؟
  • آیا باید یک مرکز داده خصوصی اجاره کرد یا از یک سرویس هم‌مکانی/مدیریت شده استفاده کرد؟
  • پهنای باند و برق مورد نیاز چقدر است؟
  • چه نوع امنیت فیزیکی مورد نیاز است؟

پاسخ به این سوالات می‌تواند به تعیین تعداد مراکز داده و مکان ساختن آن‌ها کمک کند. به عنوان مثال، یک شرکت خدمات مالی که به عملیات مستمری نیاز دارد، اگر هرگونه قطعی برق را تجربه کند، میلیارد‌ها ریال ضرر می‌کند. این شرکت به احتمال زیاد تصمیم به ساخت دو مرکز داده آینه‌ای در دو شهر بسیار نزدیک به خود خواهد گرفت. در این حالت، اگر یکی از مراکز داده به هر دلیلی از دسترس خارج شود، با در دسترس بودن دیگری، هیچ خللی در عملکرد شرکت وارد نمی‌شود.

شرکت‌های کوچک‌تر ممکن است ترجیح دهند که در دفاتر خود یک اتاق را به عنوان دیتاسنتر در نظر بگیرند و به جای برون سپاری، از سرورهای خودشان در محل شرکت استفاده کنند. با انجام این کار، در صورت هرگونه قطعی و از دسترس خارج شدن سرورها، مدت زمان زیادی طول می‌کشد تا دوباره بتوانند به اطلاعات پشتیبانی خود دسترسی پیدا کنند. این امر باعث از دست رفتن مزیت رقابتی نسبت به سایر رقبا می‌شود.

انواع مرکز داده

Types of Data Centers

به‌طور کلی، چهار نوع مرکز داده وجود دارد:

  • مراکز داده سازمانی (Enterprise data centers)
    معمولا توسط یک سازمان برای اهداف داخلی خود ایجاد می‌شوند. بیشتر غول‌های دنیای فناوری از این نوع مرکز داده استفاده می‌کنند. – برای مثال، شرکت Cisco.
  • مراکز داده کولوکیشن (Colocation data centers)
    این مراکز نوعی ملک اجاره‌ای هستند که در آن فضا و منابع مرکز داده در اختیار متقاضیانی قرار می‌گیرد که مایل به استفاده از آن هستند. – برای مثال شرکت Equinix.
  • مراکز داده با خدمات مدیریت شده (Managed service data centers)
    این مراکز مواردی مانند ذخیره سازی داده‌ها، محاسبات و سایر خدمات را فراهم کرده و به طور مستقیم به مشتریان ارائه می‌دهند. – برای مثال، شرکت IBM.
  • مراکز داده ابری (Cloud data centers)
    مراکز داده ابری، یک مرکز داده سنتی را از حالت on-premise (در محل) به حالت off-site (خارج از محل) می‌برد؛ یعنی به جای اینکه سازمان از خدمات مرکز داده داخلی به صورت فیزیکی بهره ببرد، از تمامی خدمات آن به صورت ابری بهره‌مند خواهد شد. سازمان‌ها به جای مدیریت شخصی زیرساخت‌های خود، زیرساخت‌های مدیریت شده توسط یک شرکت دیگر را اجاره می‌کنند و به منابع مرکز داده آن، از طریق اینترنت دسترسی پیدا می‌کنند. اصطلاحا به مراکز داده ابری، مراکز داده مدرن نیز گفته می‌شود.

تکامل زیرساخت مراکز داده سنتی (On-Premise) و مراکز داده مدرن

زیرساخت مراکز داده در طول 65 سال گذشته شاهد سه موج بزرگ تکامل بوده‌اند:

  • موج اول شاهد تغییر از مین‌فریم‌های (Mainframe) اختصاصی به سرورهای مبتنی بر x86، سرورهای مبتنی بر محل (On-premise) و مدیریت تیم‌های IT داخلی بود.
  • موج دوم شاهد مجازی سازی گسترده زیرساخت‌هایی بود که از برنامه‌های کاربردی پشتیبانی می‌کرد. این قابلیت، امکان استفاده و مدیریت بهتر از منابع مرکز داده را در میان مجموعه‌ای از زیرساخت‌های فیزیکی فراهم کرد.
  • موج سوم در زمان حال جریان دارد، جایی که ما شاهد حرکت به سمت ابر، ابر ترکیبی و ابر بومی (cloud-native) هستیم. در این موج، مراکز داده مدرن به منظور برآورده ساختن نیازهای زیرساختی آن، شکل گرفتند.

بنابراین، می‌توان گفت که زیرساخت موج اول و دوم را مراکز داده سنتی (مرکز داده داخلی یا On-Premise Data Center) تشکیل می‌دهند؛ به این معنی که سازمان‌ها تمام زیرساخت‌های فناوری اطلاعات مورد نیاز کسب و کار خود را در محل و به‌طور فیزیکی نگهداری می‌کنند.

با گذشت زمان و وقوع موج سوم، زیرساخت مراکز داده از سرورهای فیزیکی به شبکه‌های مجازی و محیط چند ابری (multicloud environment) تغییر پیدا کرده است. داده‌ها از طریق مراکز داده، سرورهای لبه (Edge Servers) و ابرهای عمومی و خصوصی به هم متصل می‌شوند و مرکز داده باید بتواند میان آن‌ها، هم در محل و هم در فضای ابری، ارتباط برقرار کند. حتی ابر عمومی نیز خود مجموعه‌ای از مراکز داده است؛ وقتی برنامه‌ها در فضای ابری میزبانی می‌شوند، از منابع مرکز داده سرویس‌دهنده ابر استفاده می‌کنند.

به طور کلی، می‌توان گفت که مرکز داده مدرن از زیرساخت فیزیکی داخلی به یکی از زیرساخت‌های ابری تبدیل شده است که در آن شبکه‌ها، برنامه‌ها و بارهای کاری (Workloads) در چندین ابر خصوصی و عمومی مجازی‌سازی شده‌اند.

مراکز داده مدرن چه ویژگی‌های دارند؟

سازمان‌ها به طور فزاینده‌ای در حال مهاجرت از مراکز داده داخلی به مراکز داده ابری (مدرن) هستند، و یکی از دلایل اصلی مهاجرت به ابر این است که می‌توان در کم‌ترین زمان ممکن و تنها با چند کلیک ماوس یک مرکز داده ابر مجازی را تهیه کرد. در مراکز داده مدرن، شبکه‌های مبتنی بر نرم افزار (Software-Defined Networking – SDN) جریان ترافیک را از طریق نرم‌افزار مدیریت می‌کنند؛ “زیرساخت به‌عنوان سرویس” (IaaS) که روی ابرهای خصوصی و عمومی میزبانی می‌شوند، کل سیستم‌ها را بر حسب تقاضا کنترل می‌کنند؛ و هنگامی که به برنامه‌های جدید نیاز باشد، “پلتفرم به عنوان سرویس” (PaaS) و فناوری‌های کانتینر (Container) در یک لحظه در دسترس خواهند بود.

علاوه بر این‌ها، مرکز داده ابری مسئول نگهداری، به‌روزرسانی‌ها و انجام توافق‌نامه‌های سطح خدمات (SLA) برای بخش‌هایی از زیرساختی است که تحت کنترل مستقیم آن‌هاست. مهاجرت از مرکز داده داخلی به مرکز داده ابری به معنای انتقال “همه چیز” به ابر نیست! بسیاری از شرکت‌ها از ترکیب مؤلفه‌های مرکز داده داخلی و مؤلفه‌های مرکز داده ابری استفاده می‌کنند، که اصطلاحا به آن ” مراکز داده ابری ترکیبی” گفته می‌شود.
در شکل زیر می‌بینیم که چگونه مدل‌های مختلف، مالکیت مرکز داده و اجزای زیرساخت آن را از یک مرکز تحت مالکیت کامل (On-Premises IT) به سمت مدل خدمات (SaaS) تغییر می‌دهند.

data center vs cloud iaas vs paas vs saas

در هر یک از این مدل‌ها، مسئولیت‌های مختلفی بین مشتری و سرویس‌دهنده خدمات به اشتراک گذاشته می‌شود. سازمانی ممکن است بسته به مدل انتخاب شده، مسئولیت بیشتری (یا کمتری) برای نگهداری و ایمن سازی پشته زیرساخت خود داشته باشد.

مقایسه مراکز داده داخلی و مراکز داده ابری

تقریبا همه سازمان‌ها حداقل بخشی از زیرساخت‌های خود را در فضای ابری میزبانی می‌کنند. دلیل این امر این است که مرکز داده ابری نسبت به مرکز داده داخلی مزایای بیشتری در زمینه “قابلیت نگهداری” دارد.
برخی از مزایا و معایب “مراکز داده مبتنی بر ابر” در مقابل “مراکز داده داخلی” عبارتند از:

  • مقیاس‌پذیری (Scalability): در مراکز داده داخلی، امکان مقیاس‌پذیری منابع که توسط شرکت خریداری و مستقر شده است، محدود و زمان‌بر است. در ابر، منابع اضافی را می‌توان در صورت نیاز به راحتی اضافه یا کم کرد.
  • انعطاف‌پذیری (Flexibility): در مراکز داده داخلی، انعطاف‌پذیری منابع به دلیل نیاز به خرید، تهیه یا به‌روزرسانی لوازم محدود است. در فضای ابری، مشتری می‌تواند به سرعت منابع را برای برآورده کردن نیازهای کسب‌وکار خود اضافه یا حذف کند.
  • هزینه (Cost): هزینه نگهداری از مراکز داده داخلی به مراتب بیشتر از مراکز داده ابری است. هزینه تمام زیرساخت مرکز داده داخلی باید در همان مرحله اولیه پرداخت شود، در صورتیکه در فضای ابری، منابع می‌توانند به اشتراک گذاشته شوند تا در هزینه‌ها صرفه جویی شود.
  • در دسترس بودن (Availability): در مرکز داده داخلی، سازمان‌‎ها کنترل کاملی بر زیرساخت خود دارند، که این امر می‌تواند از جهاتی خوب یا بد باشد. اما در فضای ابری، “در دسترس بودن” توسط قراردادهای سطح خدمات (SLA) محافظت می‌شود، که این امر بیشتر از نظر امنیت و نگهداری حائز اهمیت بوده و می‌تواند به نفع سازمان باشد.
  • امنیت (Security): در فضای ابری، سرویس‌دهنده خدمات ابری با توجه به قرارداد سطح خدمات مسئول حفظ امنیت بخشی از پشته زیرساخت سازمان است. با این حال، برخی از مشتریان ممکن است خواهان امنیت بیشتری برای مراکز داده ابری خود باشند که لزوما توسط سویس‌دهنده خدمات ابری ارائه نمی‌شود.
  • قابلیت دسترسی (Accessibility): در مرکز داده داخلی، سازمان‌ها کنترل کاملی بر سیستم‌های مستقر در مرکز داده دارند. اما در فضای ابری، سازمان‌ها فقط به آن‌چه توسط سرویس‌دهنده خدمات ابری ارائه می‌شود، دسترسی خواهند داشت.

رابطه بین CDN و مرکز داده

CDN (شبکه توزیع محتوا) یکی از خدمات ابری است که برای ارائه‌ی سرویس به مشتریان از مرکز داده استفاده می‌کند. البته، برای اشاره به مکانی که سرورهای CDN در آن‌جا قرار می‌گیرند، از اصطلاح پاپ‌سایت (نقطه حضور / PoP) استفاده می‌شود. دو عبارت مرکز داده و نقطه حضور (point-of-presence – PoP) گاهی اوقات به جای یکدیگر استفاده می‌شوند، اما میان آن‌ها تفاوت‌هایی وجود دارد. به طور کلی، PoP ممکن است به شرکتی اشاره کند که تنها یک سرور داشته باشد، در حالی که مرکز داده به مکانی اشاره می‌کند که چندین سرور را در خود جای داده است.

CDN and Data Centers

جالب است بدانید که مفهوم PoP بعد از آن‌که دادگاه دستور انحلال سیستم تلفن بل را صادر کرد، مورد توجه قرار گرفت. طبق این حکم، یک PoP به مکانی اشاره می‌کند که در آن شرکت‌های مخابراتی راه دور خدمات خود را خاتمه داده و تمامی اتصالات را به یک شبکه محلی تغییر می‌دهند.

به طور مشابه، در اینترنت مدرن، یک PoP معمولا به جایی اشاره دارد کهCDN ها به طور فیزیکی در یک مکان (اغلب در اتصالات بین شبکه‌هایی تحت عنوان نقاط تبادل اینترنتی (IxP – Internet exchange points))، حضور دارند. اما، مرکز داده به مکان فیزیکی اطلاق می‌شود که در آن کامپیوتر‌ها به منظور بهبود قابلیت استفاده و کاهش هزینه‌های مربوط به ذخیره سازی، پهنای باند و سایر اجزای شبکه به یکدیگر متصل می‌شوند. مراکز داده، مانند تسهیلات فضای هم مکانی (Colocation) IxP، به ISPهای مختلف، CDN و سایر شرکت‌های زیرساختی اجازه می‌دهند تا برای اشتراک‌گذاری ترانزیت داده با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.


مرکز داده مکانی است که در آن بسیاری از سرورهای شبکه‌ برای پردازش، ذخیره و به اشتراک گذاری داده‌ها با هم کار می‌کنند. اکثر شرکت‌های بزرگ فناوری به شدت به مراکز داده متکی هستند و از آن به عنوان جزء اصلی ارائه خدمات آنلاین خود استفاده می‌کنند. امنیت و نظارت بر داده‌های ذخیره‌شده در مراکز داده از اهمیت بسیار بالایی برخوردار هستند؛ بنابراین، سازمان‌ها می‌توانند با خیال راحت و آسوده اطلاعات خود را در اختیار مراکز داده معتبر قرار دهند و از پایداری و در دسترس بودن آن‌ها اطمینان حاصل کنند.

اَبر دِراک نیز برای ارائه خدمات خود، از جمله CDN، Live Streaming، Media Streaming و GPU از مراکز داده داخلی و ابری بسیار معتبری در سطح کشور و جهان استفاده می‌کند، که ضمن حفظ امنیت و پایداری اطلاعات مشتریان، امکان ارائه‌ی سرور مجازی اختصاصی را نیز برای مشتریان خود فراهم می‌کند. در صورت تمایل می‌توانید برای آشنایی بیشتر با مراکز داده اَبر دِراک با بخش پشتیبانی فنی تماس بگیرید.

منابع:

دسته بندی مطالب