Che cos'è un data center iperscale?
Chiedete a chiunque di nominare le più grandi aziende tecnologiche e la maggior parte delle persone citerà nomi come Amazon, Google, Microsoft e Facebook.
Queste aziende forniscono servizi che miliardi di persone in tutto il mondo utilizzano per acquistare beni, cercare informazioni e tenersi in contatto con gli amici.
Come fanno dunque queste aziende a rendere i propri servizi disponibili in tutto il mondo? Come gestiscono la crescente domanda di elaborazione e archiviazione dei dati?
La risposta sta nei data center hyperscale.
Sempre più aziende sfruttano i dati per potenziare i propri processi e implementano dispositivi Internet of Things (IoT) per raccogliere informazioni in tempo reale.
I server di back-end e persino i data center tradizionali non dispongono dell'infrastruttura necessaria per gestire queste esigenze. Di conseguenza, le aziende stanno investendo massicciamente nei data center hyperscale.
Questo articolo esaminerà cosa sia un data center hyperscale e i fattori chiave che lo caratterizzano. Analizzeremo inoltre come le aziende utilizzano i data center hyperscale per potenziare e scalare le proprie attività.
Che cos'è un data center iperscale?
Un data center hyperscale è una struttura che ospita infrastrutture di calcolo e di rete critiche.
Queste infrastrutture permettono ad aziende come Amazon, Google e Microsoft di sfruttare la loro potenza di calcolo per fornire servizi essenziali ai clienti di tutto il mondo.
Non esiste una definizione ufficiale, ma in genere una struttura hyperscale ha almeno 5,000 server e una superficie di almeno 10,000 piedi quadrati.
Un rapporto di Synergy Research Group ha rilevato che nel solo 2020 sono stati costruiti oltre 100 nuovi data center hyperscale, portando il numero totale di queste strutture a 597.
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Il mercato dei data center hyperscale continuerà a crescere per soddisfare la crescente domanda di elaborazione e archiviazione dei dati.
Attualmente gli Stati Uniti detengono il 39% di queste strutture, un numero pari a quello degli otto paesi successivi messi insieme: Cina, Giappone, Germania, Regno Unito, Australia, Canada, India e Singapore.
I principali operatori di data center hyperscale sono, come prevedibile, alcune delle più grandi aziende tecnologiche al mondo. Amazon, Microsoft e Google dominano il mercato dei data center hyperscale e gestiscono oltre la metà di queste strutture.
Un altro fattore distintivo di una struttura hyperscale è la sua capacità di scalare, ovvero di far fronte a carichi di lavoro più elevati aumentando le risorse di calcolo.
Le aziende possono dimensionare i propri data center in due modi:
- Orizzontalmente: Scalare orizzontalmente significa aggiungere più macchine all'infrastruttura di rete. Ciò consente di distribuire il carico di elaborazione su un numero maggiore di macchine. Se un'applicazione aziendale non è più in grado di gestire il traffico aggiuntivo, l'aggiunta di nuovi server può far fronte al carico di lavoro supplementare.
- Verticalmente: Scalare verticalmente significa aggiungere ulteriori risorse di calcolo, come CPU e RAM, all'infrastruttura esistente. Ciò consente di aumentare la potenza di elaborazione di una macchina senza doverne modificare il codice. Scalare verticalmente è più semplice da implementare, ma la capacità di scalare dipenderà dalle specifiche della macchina.
Quando un'azienda costruisce un data center in loco , deve tenere conto delle proprie esigenze di elaborazione, sia attuali che future. Tuttavia, è necessario considerare diversi aspetti importanti.
Se si sovradimensiona un data center, si avranno risorse inutilizzate.
Esiste anche il rischio che le apparecchiature diventino obsolete nel momento in cui le utilizzerete. In altre parole, vi ritroverete a utilizzare una risorsa sottoutilizzata.
D'altro canto, anche la "costruzione preliminare" di un data center risulta altrettanto costosa.
I server che esauriscono frequentemente la capacità si sovraccaricano e possono causare il blocco di applicazioni critiche. Ciò può comportare perdite di vendite e persino danni alla reputazione aziendale.
Questi esempi illustrano l'importanza della scalabilità.
Ecco perché le aziende si stanno rivolgendo ai servizi di cloud computing offerti da operatori di data center come Amazon Web Services (AWS) e Microsoft Azure. I data center hyperscale che gestiscono vantano un'architettura eccezionalmente agile, in grado di scalare rapidamente per soddisfare la domanda.
Quali sono i fattori chiave di un data center hyperscale?
I data center hyperscale non sono come i tradizionali data center on-premise. Ecco un'analisi di alcuni degli elementi principali che compongono queste enormi strutture.
Ubicazione dei siti
La posizione è uno dei fattori più importanti da considerare per i data center hyperscale, poiché influisce sulla qualità del servizio che le strutture possono offrire.
Sebbene collocare un data center hyperscale in un'area rurale possa risultare più economico, la distanza dagli utenti finali può essere sufficiente a causare ritardi di elaborazione significativi. Anche una rete elettrica inaffidabile può provocare interruzioni di servizio costose.
Questi non sono gli unici fattori da considerare. I fornitori valutano anche la struttura fiscale, l'accesso ai servizi di telecomunicazione e la disponibilità di manodopera locale quando scelgono la sede per un data center hyperscale.
Fonti di energia
I data center hyperscale richiedono un'enorme quantità di energia per far funzionare i server e alimentare i sistemi di raffreddamento. Un data center nella Virginia settentrionale è diventato il primo al mondo a raggiungere un gigawatt , una quantità sufficiente ad alimentare circa 700,000 abitazioni.
Sebbene molte di queste strutture abbiano un basso PUE (Power Usage Effectiveness), le loro dimensioni e l'elevato fabbisogno energetico fanno sì che molti fornitori costruiscano in aree dove l'elettricità è economica.
Altri scelgono inoltre di alimentare i propri data center con fonti sostenibili per migliorare l'efficienza energetica. Ad esempio, il campus Citadel in Nevada è alimentato al 100% da energia rinnovabile proveniente da una combinazione di impianti solari ed eolici.
Sicurezza
Un altro fattore distintivo tra i data center hyperscale e le infrastrutture on-premise è l'impegno profuso per proteggere le proprie strutture e prevenire accessi non autorizzati.
Google ha condiviso un video che mostra sei livelli di sicurezza in uno dei suoi data center:
- Strato 1: Segnaletica e recinzione
- Strato 2: Perimetro protetto con pattuglie di guardie e telecamere
- Strato 3: Accesso all'edificio limitato.
- Strato 4: Centro operativo di sicurezza (SOC)
- Strato 5: Piano del centro dati
- Strato 6: distruzione del disco rigido
Avere accesso fisico a un data center di questo tipo sarebbe praticamente impossibile.
I data center hyperscale proteggono la propria rete dagli attacchi informatici. Queste misure includono la configurazione di firewall, l'applicazione di patch ai sistemi e la crittografia di tutti gli endpoint dei dati.
Automazione
I data center hyperscale contengono migliaia di server e altri tipi di hardware come router, switch e dischi di archiviazione. A questi si aggiungono le infrastrutture di supporto, come i sistemi di alimentazione e raffreddamento, i gruppi di continuità (UPS) e i sistemi di distribuzione dell'aria.
Il monitoraggio manuale e la regolazione di questi sistemi non sono fattibili su larga scala.
Per gestire le proprie infrastrutture, i data center hyperscale si avvalgono dell'automazione , ovvero del processo di automatizzazione dei flussi di lavoro come la pianificazione, il monitoraggio e la distribuzione delle applicazioni.
Un esempio è l'utilizzo del software DCIM (gestione dell'infrastruttura del data center), che monitora, misura e gestisce le risorse dell'intera infrastruttura.
Altri esempi di automazione includono:
- Allocazione delle risorse in base alla potenza e al raffreddamento disponibili
- Ottimizzazione dei carichi di lavoro su tutte le risorse hardware
- Invio di avvisi al superamento di determinate soglie
Questo tipo di automazione offre maggiore agilità e massimizza l'efficienza. Gartner prevede che entro il 2025 il 60% delle organizzazioni utilizzerà strumenti di automazione nella propria infrastruttura di rete.
Quali sono i vantaggi di un data center hyperscale?
L'elevatissimo costo di costruzione e manutenzione di un data center hyperscale lo rende inaccessibile alla maggior parte delle aziende. Allo stesso tempo, un data center tradizionale potrebbe non essere sufficientemente robusto per soddisfare le vostre esigenze di elaborazione.
Il trasferimento dell'elaborazione dati della tua azienda a un data center hyperscale come Amazon Web Services (AWS) offre vantaggi quali:
- Prezzi a consumo: Paghi solo per le risorse che utilizzi e la maggior parte dei fornitori non richiede contratti a lungo termine.
- Maggiore flessibilità: Grazie al tuo ambiente virtuale, puoi selezionare il sistema operativo e il linguaggio di programmazione con cui preferisci lavorare.
- Migliore scalabilità: Funzionalità come Elastic Load Balancing (ELB) in AWS consentono di scalare automaticamente le risorse verso l'alto o verso il basso in base al traffico in entrata.
- Tempi di inattività ridotti: I data center hyperscale integrano numerose ridondanze per garantire tempi di inattività minimi alle vostre operazioni.
- Sicurezza avanzata: Una crittografia robusta e molteplici livelli di sicurezza garantiscono la protezione dei tuoi dati.
- Servizi IT gestiti: Spostare le operazioni IT su un servizio cloud può aiutare riduci i tuoi costi e liberare il personale per attività a maggior valore aggiunto.
- Caratteristiche di conformità: Gli strumenti di conformità garantiscono che la tua organizzazione rispetti le linee guida normative come ISO 27001, HIPAA, GDPR e altre ancora.
Esempi di data center su scala iperscalabile
Ecco una panoramica di alcuni dei più grandi data center hyperscale al mondo. Queste strutture continueranno a svolgere un ruolo fondamentale, dato che la domanda di servizi digitali continua a crescere vertiginosamente.
Microsoft
Il data center hyperscale di Microsoft a Northlake, Illinois, è uno dei più grandi al mondo. Occupa una superficie di oltre 700,000 piedi quadrati ( circa 65.000 metri quadrati ) e la sua costruzione è costata circa 500 milioni di dollari. Questo data center dispone anche di una propria sottostazione elettrica in loco.
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Mela
Apple gestisce data center in tutto il mondo, ma uno dei più grandi si trova a Maiden, nella Carolina del Nord. Il data center si estende su una superficie di 500,000 piedi quadrati e dispone di un totale di 184,000 piedi quadrati di spazio con pavimento sopraelevato dedicato al servizio di colocation.
Nell'ambito del suo impegno a raggiungere emissioni nette zero di carbonio, Apple ha costruito tre impianti solari e un impianto a celle a combustibile da 10 megawatt per alimentare il suo data center.
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Google ha investito 1.2 miliardi di dollari nella costruzione del suo enorme data center hyperscale a Lenoir, nella Carolina del Nord. Le specifiche esatte non sono disponibili, ma si stima che gli edifici avranno una superficie totale di oltre 500,000 piedi quadrati.
Google ha scelto Lenoir per la sua combinazione di "infrastrutture energetiche, terreni edificabili e forza lavoro disponibile".
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Conclusione
Sempre più aziende stanno spostando una parte considerevole delle proprie operazioni IT verso infrastrutture hyperscale. Tuttavia, riscontrano anche difficoltà nella pianificazione accurata della capacità e nella gestione centralizzata dei dati.
La soluzione consiste nell'utilizzare un software DCIM, un potente strumento che consente di monitorare le infrastrutture critiche, migliorare la pianificazione della capacità e ottimizzare i carichi di lavoro.
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