Qu’est-ce qu’un centre de données hyperscale ?
Demandez à n'importe qui de citer les plus grandes entreprises technologiques et la plupart vous donneront des noms comme Amazon, Google, Microsoft et Facebook.
Ces entreprises fournissent des services que des milliards de personnes dans le monde utilisent pour acheter des produits, rechercher des informations et prendre des nouvelles de leurs amis.
Comment ces entreprises rendent-elles leurs services disponibles dans le monde entier ? Comment font-elles face à la demande croissante de traitement et de stockage des données ?
La solution réside dans les centres de données hyperscale.
De plus en plus d'entreprises exploitent les données pour optimiser leurs processus et déploient des dispositifs de l'Internet des objets (IoT) pour recueillir des informations en temps réel.
Les serveurs d'arrière-plan et même les centres de données traditionnels ne disposent pas de l'infrastructure nécessaire pour répondre à ces exigences. Par conséquent, les entreprises investissent massivement dans des centres de données hyperscale.
Cet article examine la définition d'un centre de données hyperscale et les principaux facteurs qui composent ces infrastructures. Nous verrons également comment les entreprises utilisent les centres de données hyperscale pour optimiser et faire évoluer leurs opérations.
Qu’est-ce qu’un centre de données hyperscale ?
Un centre de données hyperscale est une installation qui abrite une infrastructure informatique et réseau critique.
Ces infrastructures permettent à des entreprises comme Amazon, Google et Microsoft de s'appuyer sur leur puissance de calcul pour fournir des services essentiels à leurs clients du monde entier.
Il n'existe pas de définition officielle, mais un centre de données hyperscale compte généralement au moins 5 000 serveurs et a une superficie de 10 000 pieds carrés ou plus.
Un rapport du Synergy Research Group a révélé que plus de 100 nouveaux centres de données hyperscale ont été construits rien qu'en 2020, portant le nombre total de ces installations à 597.
(SOURCE D'IMAGE)
Le marché des centres de données hyperscale continuera de croître pour répondre à la demande croissante en matière de traitement et de stockage des données.
Les États-Unis représentent actuellement 39 % de ces installations, soit autant que les huit pays suivants réunis : la Chine, le Japon, l'Allemagne, le Royaume-Uni, l'Australie, le Canada, l'Inde et Singapour.
Sans surprise, les principaux opérateurs de centres de données hyperscale sont parmi les plus grandes entreprises technologiques au monde. Amazon, Microsoft et Google dominent ce marché et exploitent plus de la moitié de ces installations.
Un autre facteur distinctif d'une installation hyperscale est sa capacité à évoluer — à répondre à des charges de travail plus élevées en augmentant les ressources informatiques.
Les entreprises peuvent faire évoluer leurs centres de données de deux manières :
- Horizontalement : La mise à l'échelle horizontale consiste à ajouter des machines à votre infrastructure réseau. Cela permet de répartir la charge de traitement entre davantage de machines. Si une application métier ne peut plus gérer le trafic supplémentaire, l'ajout de nouveaux serveurs peut prendre en charge la charge de travail additionnelle.
- Verticalement: L'extension verticale consiste à ajouter des ressources informatiques supplémentaires, comme le processeur et la mémoire vive, à votre infrastructure existante. Cela vous permet d'augmenter la puissance de traitement d'une machine sans modifier son code. L'extension verticale est plus facile à mettre en œuvre, mais sa capacité d'extension dépendra des spécifications de la machine.
Lorsqu'une entreprise construit un centre de données sur site , elle doit prendre en compte ses besoins de traitement actuels et futurs. Plusieurs éléments importants sont à considérer.
Si vous «surdimensionnez» un centre de données, vous aurez des ressources inutilisées.
Il existe également un risque d'obsolescence du matériel au moment où vous l'utiliserez. Autrement dit, vous exploitez un actif sous-utilisé.
En revanche, sous-dimensionner un centre de données est tout aussi coûteux.
Les serveurs fréquemment saturés se retrouvent surchargés et peuvent entraîner l'arrêt des applications critiques. Cela peut engendrer des pertes de ventes et même nuire à votre réputation.
Ces exemples illustrent l'importance de l'évolutivité.
C’est pourquoi les entreprises se tournent vers les services de cloud computing proposés par des opérateurs de centres de données comme Amazon Web Services (AWS) et Microsoft Azure. Les centres de données hyperscale qu’ils exploitent possèdent une architecture extrêmement agile, capable de s’adapter rapidement à la demande.
Quels sont les facteurs clés d'un centre de données hyperscale ?
Les centres de données hyperscale diffèrent des centres de données traditionnels sur site. Voici un aperçu des principaux éléments qui composent ces installations gigantesques.
Emplacements du site
L'emplacement est l'un des facteurs les plus importants pour les centres de données hyperscale, car il influe sur la qualité de service que ces installations peuvent fournir.
Bien que l'implantation d'un centre de données hyperscale en zone rurale puisse s'avérer moins coûteuse, la distance qui le sépare des utilisateurs finaux peut engendrer des délais de traitement importants. Un réseau électrique peu fiable peut également provoquer des pannes coûteuses.
Ce ne sont pas les seuls éléments à prendre en compte. Les fournisseurs considèrent également la fiscalité, l'accès aux opérateurs et la disponibilité de main-d'œuvre locale lorsqu'ils choisissent l'emplacement d'un centre de données hyperscale.
Sources d'énergie
Les centres de données hyperscale consomment énormément d'énergie pour faire fonctionner leurs serveurs et alimenter leurs systèmes de refroidissement. Un centre de données situé en Virginie du Nord est devenu le premier au monde à atteindre un gigawatt , soit l'équivalent de la consommation d'environ 700 000 foyers.
Bien que nombre de ces installations aient un faible PUE (Power Usage Effectiveness), leur taille et leurs besoins énergétiques considérables font que de nombreux fournisseurs les construisent dans des zones où l'électricité est bon marché.
D'autres choisissent également d'alimenter leurs centres de données à partir de sources durables afin d'améliorer leur efficacité énergétique. Par exemple, le campus Citadel, au Nevada, est alimenté à 100 % par de l'énergie renouvelable provenant d'une combinaison de parcs solaires et éoliens.
Sécurité
Un autre facteur de différenciation entre les centres de données hyperscale et les infrastructures sur site réside dans les mesures prises pour sécuriser leurs installations et empêcher tout accès non autorisé.
Google a partagé une vidéo présentant six niveaux de sécurité dans l'un de ses centres de données :
- Couche 1: Signalisation et clôtures
- Couche 2: Sécuriser le périmètre avec des rondes de gardes et des caméras
- Couche 3: Accès restreint au bâtiment
- Couche 4: Centre d'opérations de sécurité (SOC)
- Couche 5: étage du centre de données
- Couche 6: Destruction du disque dur
Il serait pratiquement impossible d'accéder physiquement à un tel centre de données.
Les centres de données hyperscale sécurisent également leur réseau pour se protéger contre les cyberattaques. Ces mesures comprennent la configuration de pare-feu, la mise à jour des systèmes et le chiffrement de tous les points d'accès aux données.
Automatisation
Les centres de données hyperscale contiennent des milliers de serveurs et d'autres types de matériel comme des routeurs, des commutateurs et des disques de stockage. S'y ajoutent des infrastructures de support telles que des systèmes d'alimentation et de refroidissement, des alimentations sans interruption (ASI) et des systèmes de distribution d'air.
La surveillance et le réglage manuels de ces systèmes ne sont pas réalisables à grande échelle.
Pour gérer leurs installations, les centres de données hyperscale tirent parti de l'automatisation — le processus d'automatisation des flux de travail tels que la planification, la surveillance et la distribution des applications.
Un exemple en est l'utilisation du logiciel DCIM (gestion de l'infrastructure des centres de données), qui surveille, mesure et gère les ressources sur l'ensemble de l'infrastructure.
Voici d'autres exemples d'automatisation :
- L'allocation des ressources dépend de la puissance et du refroidissement disponibles.
- Optimisation des charges de travail sur l'ensemble des ressources matérielles
- Envoi d'alertes lorsque certains seuils sont dépassés.
Ce type d'automatisation offre une plus grande agilité et optimise l'efficacité. Gartner prévoit que d'ici 2025, 60 % des organisations utiliseront des outils d'automatisation dans leur infrastructure réseau.
Quels sont les avantages d'un centre de données hyperscale ?
Le coût exorbitant de la construction et de la maintenance d'un centre de données hyperscale le rend inaccessible à la plupart des entreprises. Parallèlement, un centre de données traditionnel risque de ne pas être suffisamment robuste pour répondre à vos besoins de traitement.
Le transfert des opérations de votre entreprise vers un centre de données hyperscale comme Amazon Web Services (AWS) offre des avantages tels que :
- Tarification à l'utilisation : Vous ne payez que pour les ressources que vous utilisez et la plupart des fournisseurs n'exigent pas de contrats à long terme.
- Flexibilité accrue: Grâce à votre propre environnement virtuel, vous pouvez choisir le système d'exploitation et le langage de programmation avec lesquels vous préférez travailler.
- Meilleure évolutivité : Des fonctionnalités comme Elastic Load Balancing (ELB) dans AWS adaptent automatiquement les ressources à la hausse ou à la baisse en fonction du trafic entrant.
- Temps d'arrêt réduit : Les centres de données hyperscale intègrent de nombreuses redondances afin de garantir une interruption minimale de vos opérations.
- Sécurité renforcée: Un chiffrement robuste et de multiples niveaux de sécurité garantissent la protection de vos données.
- Services informatiques gérés : Migrer vos opérations informatiques vers un service cloud peut vous aider. réduire vos coûts et libérer votre personnel pour des tâches à plus forte valeur ajoutée.
- Caractéristiques de conformité : Les outils de conformité garantissent que votre organisation respecte les directives réglementaires telles que l'ISO 27001, l'HIPAA, le RGPD, et plus encore.
Exemples de centres de données hyperscale
Voici un aperçu de quelques-uns des plus grands centres de données hyperscale au monde. Ces installations continueront de jouer un rôle crucial face à la croissance exponentielle de la demande en services numériques.
Microsoft
Le centre de données hyperscale de Microsoft à Northlake, dans l'Illinois, est l'un des plus grands au monde. Il s'étend sur plus de 65 000 mètres carrés et sa construction a coûté environ 500 millions de dollars. Ce centre de données possède également sa propre sous-station électrique.
(SOURCE D'IMAGE)
Apple
Apple exploite des centres de données dans le monde entier, mais l'un des plus importants se trouve à Maiden, en Caroline du Nord. Ce centre de données s'étend sur 500 000 pieds carrés et dispose de 184 000 pieds carrés d'espace surélevé dédié à la colocation.
Dans le cadre de son engagement à atteindre la neutralité carbone, Apple a construit trois centrales solaires et une installation de pile à combustible de 10 mégawatts pour alimenter son centre de données.
(SOURCE D'IMAGE)
Google a investi 1.2 milliard de dollars dans la construction de son immense centre de données hyperscale à Lenoir, en Caroline du Nord. Les spécifications exactes ne sont pas disponibles, mais la superficie totale des bâtiments est estimée à plus de 500 000 pieds carrés.
Google a choisi Lenoir pour sa combinaison d’« infrastructures énergétiques, de terrains aménageables et de main-d’œuvre disponible ».
(SOURCE D'IMAGE)
Conclusion
De plus en plus d'entreprises transfèrent une part croissante de leurs opérations informatiques vers des infrastructures hyperscale. Cependant, elles rencontrent des difficultés pour planifier précisément leurs capacités et maintenir des données centralisées.
La solution consiste à utiliser un logiciel DCIM, un outil puissant qui permet de surveiller les infrastructures critiques, d'améliorer la planification des capacités et d'optimiser les charges de travail.
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