Τι είναι ένα Κέντρο Δεδομένων Υπερκλίμακας;
Ρωτήστε οποιονδήποτε να κατονομάσει τις μεγαλύτερες εταιρείες τεχνολογίας και οι περισσότεροι θα βρουν ονόματα όπως Amazon, Google, Microsoft και Facebook.
Αυτές οι εταιρείες παρέχουν υπηρεσίες που χρησιμοποιούν δισεκατομμύρια άνθρωποι παγκοσμίως για να ψωνίζουν αγαθά, να αναζητούν πληροφορίες και να ελέγχουν τους φίλους τους.
Πώς, λοιπόν, αυτές οι εταιρείες καθιστούν τις υπηρεσίες τους διαθέσιμες σε όλο τον κόσμο; Πώς αντιμετωπίζουν τις αυξανόμενες απαιτήσεις επεξεργασίας και αποθήκευσης δεδομένων;
Η απάντηση είναι με κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας.
Όλο και περισσότερες εταιρείες αξιοποιούν δεδομένα για να τροφοδοτήσουν τις διαδικασίες τους και αναπτύσσουν συσκευές Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) για να συλλέγουν πληροφορίες σε πραγματικό χρόνο.
Οι διακομιστές backroom και ακόμη και τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων δεν διαθέτουν την υποδομή για να χειριστούν αυτές τις απαιτήσεις. Ως αποτέλεσμα, οι εταιρείες επενδύουν σημαντικά σε κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας.
Αυτό το άρθρο θα εξετάσει τι είναι ένα κέντρο δεδομένων υπερκλίμακας και τους βασικούς παράγοντες που αποτελούν αυτές τις εγκαταστάσεις. Θα εξετάσουμε επίσης πώς οι εταιρείες χρησιμοποιούν τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας για την ενίσχυση και την κλιμάκωση των λειτουργιών τους.
Τι είναι ένα Κέντρο Δεδομένων Υπερκλίμακας;
Ένα κέντρο δεδομένων υπερκλίμακας είναι μια εγκατάσταση που στεγάζει κρίσιμη υπολογιστική και δικτυακή υποδομή.
Αυτές οι εγκαταστάσεις επιτρέπουν σε εταιρείες όπως η Amazon, η Google και η Microsoft να αξιοποιήσουν την επεξεργαστική τους ισχύ για να παρέχουν βασικές υπηρεσίες σε πελάτες παγκοσμίως.
Δεν υπάρχει επίσημος ορισμός, αλλά μια εγκατάσταση υπερκλίμακας συνήθως διαθέτει τουλάχιστον 5,000 διακομιστές και έχει μέγεθος 10,000 τετραγωνικά πόδια ή περισσότερο.
Μια έκθεση της Synergy Research Group διαπίστωσε ότι περισσότερα από 100 νέα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας κατασκευάστηκαν μόνο το 2020, ανεβάζοντας τον συνολικό αριθμό αυτών των εγκαταστάσεων σε 597.
(ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ)
Η αγορά κέντρων δεδομένων υπερκλίμακας θα συνεχίσει να αναπτύσσεται για να καλύψει την αυξανόμενη ζήτηση για απαιτήσεις επεξεργασίας και αποθήκευσης δεδομένων.
Οι ΗΠΑ αντιπροσωπεύουν επί του παρόντος το 39% αυτών των εγκαταστάσεων και ισοδυναμούν με τον αριθμό των επόμενων οκτώ χωρών μαζί — Κίνα, Ιαπωνία, Γερμανία, Ηνωμένο Βασίλειο, Αυστραλία, Καναδάς, Ινδία και Σιγκαπούρη.
Οι κορυφαίοι φορείς εκμετάλλευσης υπερκλίμακας είναι, όπως ήταν αναμενόμενο, μερικές από τις μεγαλύτερες εταιρείες τεχνολογίας στον κόσμο. Η Amazon, η Microsoft και η Google κυριαρχούν στην αγορά κέντρων δεδομένων υπερκλίμακας και λειτουργούν πάνω από τις μισές από αυτές τις εγκαταστάσεις.
Ένας άλλος διακριτικός παράγοντας μιας εγκατάστασης υπερκλίμακας είναι η ικανότητά της να κλιμακώνεται — να ανταποκρίνεται σε υψηλότερους φόρτους εργασίας αυξάνοντας τους υπολογιστικούς πόρους.
Οι εταιρείες μπορούν να κλιμακώσουν τα κέντρα δεδομένων τους με δύο τρόπους:
- Οριζόντια: Η οριζόντια κλιμάκωση σημαίνει προσθήκη περισσότερων μηχανημάτων στην υποδομή δικτύου σας. Αυτό σας επιτρέπει να μοιράζεστε το φορτίο επεξεργασίας σε περισσότερα μηχανήματα. Εάν μια επιχειρηματική εφαρμογή δεν μπορεί πλέον να χειριστεί πρόσθετη κίνηση, η προσθήκη νέων διακομιστών μπορεί να χειριστεί το επιπλέον φόρτο εργασίας.
- Κάθετα: Η κάθετη κλιμάκωση σημαίνει προσθήκη περισσότερων υπολογιστικών πόρων, όπως CPU και RAM, στην υπάρχουσα υποδομή σας. Αυτό σας επιτρέπει να αυξήσετε την επεξεργαστική ισχύ σε ένα μηχάνημα χωρίς να χρειάζεται να αλλάξετε τον κώδικά του. Η κάθετη κλιμάκωση είναι πιο εύκολη στην εφαρμογή, αλλά η δυνατότητα κλιμάκωσης θα εξαρτηθεί από τις προδιαγραφές του μηχανήματος.
Όταν μια εταιρεία κατασκευάζει ένα κέντρο δεδομένων στις εγκαταστάσεις της , πρέπει να λάβει υπόψη τις τρέχουσες και μελλοντικές ανάγκες επεξεργασίας. Υπάρχουν όμως αρκετές σημαντικές παραμέτρους που πρέπει να ληφθούν υπόψη.
Εάν «υπερκατασκευάσετε» ένα κέντρο δεδομένων, θα έχετε αδρανείς πόρους που δεν χρησιμοποιείτε.
Υπάρχει επίσης ο κίνδυνος ο εξοπλισμός να καταστεί απαρχαιωμένος μέχρι να τον χρησιμοποιήσετε. Με άλλα λόγια, λειτουργείτε ένα υποαξιοποιημένο περιουσιακό στοιχείο.
Από την άλλη πλευρά, η «υποκατασκευή» ενός κέντρου δεδομένων είναι εξίσου δαπανηρή.
Οι διακομιστές που συχνά εξαντλούνται υπερφορτώνονται και μπορούν να προκαλέσουν διακοπή λειτουργίας κρίσιμων εφαρμογών. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε απώλεια πωλήσεων, ακόμη και σε ζημιά στη φήμη σας.
Αυτά τα παραδείγματα καταδεικνύουν τη σημασία της επεκτασιμότητας.
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι εταιρείες στρέφονται σε υπηρεσίες cloud computing από φορείς εκμετάλλευσης κέντρων δεδομένων όπως η Amazon Web Services (AWS) και η Microsoft Azure. Τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας που λειτουργούν διαθέτουν μια εξαιρετικά ευέλικτη αρχιτεκτονική που μπορεί να κλιμακωθεί γρήγορα για να καλύψει τη ζήτηση.
Ποιοι είναι οι βασικοί παράγοντες ενός υπερκλίμακας κέντρου δεδομένων;
Τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας δεν είναι σαν τα παραδοσιακά κέντρα δεδομένων που λειτουργούν επί τόπου. Ας ρίξουμε μια ματιά σε ορισμένα από τα κύρια στοιχεία που αποτελούν αυτές τις τεράστιες εγκαταστάσεις.
Τοποθεσίες τοποθεσίας
Η τοποθεσία είναι ένα από τα πιο σημαντικά ζητήματα για τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας, καθώς επηρεάζει την ποιότητα των υπηρεσιών που μπορούν να παρέχουν οι εγκαταστάσεις.
Ενώ η τοποθέτηση μιας υπερσύγχρονης εγκατάστασης σε μια αγροτική περιοχή μπορεί να είναι φθηνότερη, η απόσταση από τους τελικούς χρήστες μπορεί να είναι αρκετή για να δημιουργήσει αισθητές καθυστερήσεις στην επεξεργασία. Ένα αναξιόπιστο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί επίσης να οδηγήσει σε δαπανηρές διακοπές ρεύματος.
Αυτές δεν είναι οι μόνες παράμετροι που πρέπει να ληφθούν υπόψη. Οι πάροχοι λαμβάνουν επίσης υπόψη τις φορολογικές δομές, την πρόσβαση σε φορείς εκμετάλλευσης και τις τοπικές ομάδες εργασίας όταν αποφασίζουν για την τοποθεσία ενός κέντρου δεδομένων υπερκλίμακας.
Πηγές ενέργειας
Τα κέντρα δεδομένων υπερμεγέθους κλίμακας απαιτούν πολλή ενέργεια για τη λειτουργία των διακομιστών τους και την τροφοδοσία των συστημάτων ψύξης. Ένα κέντρο δεδομένων στη Βόρεια Βιρτζίνια έγινε το πρώτο στον κόσμο που έφτασε το ένα γιγαβάτ — αρκετό για να τροφοδοτήσει περίπου 700,000 σπίτια.
Ενώ πολλές από αυτές τις εγκαταστάσεις έχουν χαμηλό δείκτη PUE (Αποτελεσματικότητα Χρήσης Ενέργειας), το μέγεθος και οι απαιτήσεις ισχύος σημαίνουν ότι πολλοί πάροχοι κατασκευάζουν σε περιοχές όπου η ηλεκτρική ενέργεια είναι φθηνή.
Άλλοι επιλέγουν επίσης να τροφοδοτούν τα κέντρα δεδομένων τους από βιώσιμες πηγές για να βελτιώσουν την ενεργειακή απόδοση. Για παράδειγμα, η πανεπιστημιούπολη Citadel στη Νεβάδα τροφοδοτείται από 100% ανανεώσιμη ενέργεια από έναν συνδυασμό ηλιακών και αιολικών πάρκων.
Ασφάλεια
Ένας άλλος παράγοντας που διακρίνει μεταξύ των υπερκλιμακωτών κέντρων δεδομένων και των εσωτερικών υποδομών είναι τα μέτρα που καταβάλλουν για να ασφαλίσουν τις εγκαταστάσεις τους και να αποτρέψουν την μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση.
Η Google κοινοποίησε ένα βίντεο που παρουσιάζει έξι επίπεδα ασφάλειας σε ένα από τα κέντρα δεδομένων της:
- Επίπεδο 1: Σήμανση και περίφραξη
- Επίπεδο 2: Ασφαλής περίμετρος με περιπολίες φρουράς και κάμερες
- Επίπεδο 3: Περιορισμένη πρόσβαση στο κτίριο
- Επίπεδο 4: Κέντρο Επιχειρήσεων Ασφαλείας (SOC)
- Επίπεδο 5: Όροφος κέντρου δεδομένων
- Επίπεδο 6: Καταστροφή σκληρού δίσκου
Η απόκτηση φυσικής πρόσβασης σε ένα τέτοιο κέντρο δεδομένων θα ήταν πρακτικά αδύνατη.
Τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας ασφαλίζουν επίσης το δίκτυό τους για προστασία από κυβερνοεπιθέσεις. Αυτά τα μέτρα περιλαμβάνουν τη διαμόρφωση τείχους προστασίας, την ενημέρωση κώδικα συστημάτων και την κρυπτογράφηση όλων των τελικών σημείων δεδομένων.
Αυτοματοποίηση
Τα κέντρα δεδομένων υπερμεγέθους κλίμακας περιέχουν χιλιάδες διακομιστές και άλλους τύπους υλικού, όπως δρομολογητές, διακόπτες και δίσκους αποθήκευσης. Υπάρχει επίσης υποδομή υποστήριξης, όπως συστήματα τροφοδοσίας και ψύξης, αδιάλειπτα τροφοδοτικά (UPS) και συστήματα διανομής αέρα.
Η χειροκίνητη παρακολούθηση και η πραγματοποίηση προσαρμογών σε αυτά τα συστήματα δεν είναι εφικτή σε μεγάλη κλίμακα.
Για τη διαχείριση των εγκαταστάσεών τους, τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας αξιοποιούν τον αυτοματισμό — τη διαδικασία αυτοματοποίησης ροών εργασίας όπως ο προγραμματισμός, η παρακολούθηση και η παράδοση εφαρμογών.
Ένα παράδειγμα είναι η χρήση λογισμικού DCIM (διαχείριση υποδομής κέντρων δεδομένων), το οποίο παρακολουθεί, μετρά και διαχειρίζεται πόρους σε ολόκληρη την υποδομή.
Άλλα παραδείγματα αυτοματισμού περιλαμβάνουν:
- Κατανομή περιουσιακών στοιχείων λόγω της διαθέσιμης ισχύος και ψύξης
- Βελτιστοποίηση φόρτων εργασίας σε όλα τα στοιχεία υλικού
- Αποστολή ειδοποιήσεων όταν ξεπεραστούν ορισμένα όρια
Αυτό το είδος αυτοματισμού προσφέρει μεγαλύτερη ευελιξία και μεγιστοποιεί την αποδοτικότητα. Η Gartner προβλέπει ότι έως το 2025, το 60% των οργανισμών θα χρησιμοποιούν εργαλεία αυτοματισμού στην υποδομή δικτύου τους.
Ποια είναι τα οφέλη ενός υπερκλίμακας κέντρου δεδομένων;
Το τεράστιο κόστος κατασκευής και συντήρησης ενός υπερσύγχρονου κέντρου δεδομένων το καθιστά απρόσιτο για τις περισσότερες εταιρείες. Ταυτόχρονα, ένα παραδοσιακό κέντρο δεδομένων μπορεί να μην είναι αρκετά ισχυρό για να καλύψει τις ανάγκες επεξεργασίας σας.
Η μεταφορά της επεξεργασίας της εταιρείας σας σε ένα κέντρο δεδομένων υπερκλίμακας όπως το Amazon Web Services (AWS) προσφέρει οφέλη όπως:
- Τιμολόγηση με πληρωμή κατά τη χρήση: Πληρώνετε μόνο για τους πόρους που χρησιμοποιείτε και οι περισσότεροι πάροχοι δεν απαιτούν μακροπρόθεσμα συμβόλαια.
- Αυξημένη ευελιξία: Με το δικό σας εικονικό περιβάλλον, μπορείτε να επιλέξετε το λειτουργικό σύστημα και τη γλώσσα προγραμματισμού με την οποία προτιμάτε να εργαστείτε.
- Καλύτερη επεκτασιμότητα: Χαρακτηριστικά όπως η Ελαστική Εξισορρόπηση Φόρτου (ELB) στο AWS αυξομειώνουν αυτόματα τους πόρους ανάλογα με την εισερχόμενη κίνηση.
- Μειωμένος χρόνος διακοπής λειτουργίας: Τα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας διαθέτουν ενσωματωμένους πολυάριθμους πλεονασμούς για να διασφαλίζουν τον ελάχιστο χρόνο διακοπής λειτουργίας των λειτουργιών σας.
- Βελτιωμένη ασφάλεια: Η ισχυρή κρυπτογράφηση και τα πολλαπλά επίπεδα ασφάλειας διασφαλίζουν την ασφάλεια των δεδομένων σας.
- Διαχειριζόμενες υπηρεσίες πληροφορικής: Η μεταφορά των λειτουργιών IT σας σε μια υπηρεσία cloud μπορεί να βοηθήσει μειώστε το κόστος σας και απελευθερώστε το προσωπικό σας για εργασία υψηλότερης αξίας.
- Χαρακτηριστικά συμμόρφωσης: Τα εργαλεία συμμόρφωσης διασφαλίζουν ότι ο οργανισμός σας πληροί τις κανονιστικές οδηγίες όπως το ISO 27001, το HIPAA, το GDPR και άλλα.
Παραδείγματα Υπερκλιμακωτών Κέντρων Δεδομένων
Ας ρίξουμε μια ματιά σε μερικά από τα μεγαλύτερα κέντρα δεδομένων υπερκλίμακας στον κόσμο. Αυτές οι εγκαταστάσεις θα συνεχίσουν να διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο καθώς η ζήτηση για ψηφιακές υπηρεσίες συνεχίζει να αυξάνεται.
Microsoft
Το υπερσύγχρονο κέντρο δεδομένων της Microsoft στο Νόρθλεϊκ του Ιλινόις είναι ένα από τα μεγαλύτερα κέντρα δεδομένων στον κόσμο. Καταλαμβάνει περισσότερα από 700,000 τετραγωνικά πόδια και το κόστος κατασκευής του εκτιμάται σε 500 εκατομμύρια δολάρια. Αυτό το κέντρο δεδομένων διαθέτει επίσης τον δικό του ηλεκτρικό υποσταθμό στις εγκαταστάσεις του.
(ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ)
Apple
Η Apple λειτουργεί κέντρα δεδομένων σε όλο τον κόσμο, αλλά ένα από τα μεγαλύτερα έχει την έδρα του στο Μέιντεν της Βόρειας Καρολίνας. Το κέντρο δεδομένων έχει έκταση 500,000 τετραγωνικά πόδια και συνολικά 184,000 τετραγωνικά πόδια υπερυψωμένου χώρου αφιερωμένου σε συστέγαση.
Στο πλαίσιο της δέσμευσής της για μηδενικές εκπομπές άνθρακα, η Apple έχει κατασκευάσει τρία ηλιακά πάρκα και μία εγκατάσταση κυψελών καυσίμου 10 μεγαβάτ για την τροφοδοσία του κέντρου δεδομένων της.
(ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ)
Η Google έχει επενδύσει 1.2 δισεκατομμύρια δολάρια για την κατασκευή του τεράστιου κέντρου δεδομένων υπερκλίμακας στο Λενουάρ της Βόρειας Καρολίνας. Δεν υπάρχουν διαθέσιμες ακριβείς προδιαγραφές, αλλά τα κτίρια εκτιμάται ότι θα έχουν συνολική επιφάνεια άνω των 500,000 τετραγωνικών ποδιών.
Η Google επέλεξε το Lenoir για τον συνδυασμό «ενεργειακών υποδομών, αξιοποιήσιμης γης και διαθέσιμου εργατικού δυναμικού».
(ΠΗΓΗ ΕΙΚΟΝΑΣ)
Συμπέρασμα
Όλο και περισσότερες εταιρείες μεταφέρουν περισσότερες από τις λειτουργίες πληροφορικής τους σε εγκαταστάσεις υπερκλίμακας. Ωστόσο, δυσκολεύονται επίσης να πραγματοποιήσουν ακριβή σχεδιασμό χωρητικότητας και να διατηρήσουν κεντρικά αρχεία.
Η λύση είναι να χρησιμοποιήσετε το λογισμικό DCIM, ένα ισχυρό εργαλείο που σας επιτρέπει να παρακολουθείτε κρίσιμες υποδομές, να βελτιώνετε τον προγραμματισμό χωρητικότητας και να βελτιστοποιείτε τα φόρτα εργασίας.
Κλείστε ραντεβού για μια επίδειξη σήμερα για να δείτε πώς το λογισμικό DCIM της Nlyte μπορεί να σας βοηθήσει να διαχειριστείτε και να αυτοματοποιήσετε ολόκληρη την υπολογιστική σας υποδομή.
