ما المقصود بمركز البيانات؟

ظهرت مراكز البيانات لأول مرة في أوائل الأربعينيات من القرن العشرين، حين كانت المكونات المادية لأجهزة الكمبيوتر معقدة من ناحية التشغيل والصيانة. وكانت أنظمة الكمبيوتر المبكرة تتطلب العديد من المكونات الكبيرة التي كان يضطر المشغلون إلى توصيلها بكابلات عديدة. وكانت أيضًا تستهلك كمية كبيرة من الطاقة، وكانت تتطلب التبريد من أجل منع حدوث السخونة المفرطة. ولإدارة أجهزة الكمبيوتر هذه، التي تُسمى بأجهزة الكمبيوتر المركزية، تضع الشركات عادةً كل الأجهزة في غرفة واحدة تُسمى مركز البيانات. وكانت كل شركة تستثمر في منشأة مركز بيانات خاصة بها وتتولى صيانتها.

وبمرور الوقت، أدت الابتكارات الحادثة في تكنولوجيا المكونات المادية الحاسوبية إلى تقليل متطلبات الحجم والطاقة الخاصة بأجهزة الكمبيوتر. ولكن في الوقت نفسه أصبحت أنظمة تكنولوجيا المعلومات أكثر تعقيدًا، كما هو الحال في المناحي التالية:

• وازدادت كمية البيانات التي تولدها الشركات وتخزنها بشكل هائل.

• وأثمرت تكنولوجيا المحاكاة الافتراضية عن فصل البرمجيات عن الأجهزة الأساسية.

• وجعلت الابتكارات في مجال الاتصال الشبكي من الممكن تشغيل التطبيقات على الأجهزة البعيدة.

مراكز البيانات العصرية

تطور تصميم مراكز البيانات العصرية ليتعامل بشكل أفضل مع تعقيدات تكنولوجيا المعلومات. كانت الشركات تستخدم مراكز البيانات لتخزين البنية التحتية المادية في موقع مركزي يمكنهم الوصول إليه من أي مكان. ومع ظهور الحوسبة السحابية، تتولى شركات تابعة لجهات خارجية إدارة مراكز البيانات وصيانتها وتوفير البنية التحتية كخدمة للمؤسسات الأخرى. بصفتها المزود الرائد للخدمات السحابية في العالم، أنشأت AWS مراكز بيانات سحابية مبتكرة حول العالم.

مع ازدياد حجم مراكز البيانات ودرجة تعقيدها وبدئها في تخزين معلومات حساسة وبالغة الأهمية، فرضت الحكومات ومنظمات أخرى لوائح عليها. وقد وضعت رابطة صناعة الاتصالات السلكية واللاسلكية (TIA) أربعة مستويات من المعايير تغطي جميع نواحي تصميم مراكز البيانات، من بينها ما يلي:

• الهيكلة والطوبولوجيا

• التصميم البيئي

• التوزيع وأنظمة الطاقة والتبريد

• التكرارية والمسارات وأنظمة الكابلات

• السلامة والأمان المادي

وبالمثل، أسس معهد Uptime Institute أربع طبقات للمقارنة بين أداء المواقع بشكل موضوعي ومواءمة استثمارات البنية التحتية مع أهداف الأعمال التجارية. وفيما يلي نسرد الطبقات الأربع لمراكز البيانات.

الطبقة الأولى

مركز البيانات من الطبقة الأولى هو مستوى السعة الأساسي الذي يدعم أنظمة تكنولوجيا المعلومات للأماكن المكتبية وما وراءها. وتشمل بعض متطلبات المنشآت من الطبقة الأولى ما يلي:

• وحدة إمداد طاقة غير منقطعة (UPS) من أجل انقطاعات الطاقة وأوقات الذروة في استهلاك الطاقة

• منطقة فعلية لأنظمة تكنولوجيا المعلومات

• معدات تبريد مخصصة تعمل على مدار 24 ساعة طوال أيام الأسبوع السبعة

• مولد طاقة احتياطي

الطبقة الأولى توفر حماية ضد اضطرابات الخدمة الناجمة عن الأخطاء البشرية، ولكنها توفر الحماية ضد الأعطال أو انقطاعات الخدمة غير المتوقعة. يمكنك أيضًا توقع حدوث وقت تعطل سنوي قدره 29 ساعة في مراكز البيانات من الطبقة الأولى.

الطبقة الثانية

المنشآت من الطبقة الثانية توفر مكونات تبريد إضافية من أجل صيانة أحسن وسلامة أفضل من الاضطرابات. على سبيل المثال، يجب أن تحتوي مراكز البيانات هذه على ما يلي:

• مولدات طاقة

• مبردات

• وحدات تبريد

• مضخات

على الرغم من أنه يمكنك إزالة المكونات من مراكز البيانات من الطبقة الثانية بدون إيقاف تشغيلها، فإن الأعطال غير المتوقعة قد تؤثر في النظام. يمكنك توقع حدوث وقت تعطل سنوي قدره 22 ساعة في مراكز البيانات من الطبقة الثانية.

الطبقة الثالثة

توفر مراكز البيانات من الطبقة الثالثة تكرارية أكبر للبيانات، ويمكنك صيانة المعدات أو استبدالها بدون إيقاف تشغيل النظام. وهي تطبق أيضًا التكرارية في أنظمة الدعم، مثل وحدات الطاقة والتبريد من أجل ضمان حدوث وقت تعطل سنوي يبلغ 1.6 ساعة فقط.

الطبقة الرابعة

مراكز البيانات من الطبقة الرابعة تحتوي على أنظمة عديدة معزولة ماديًا عن بعضها من أجل تجنب الاضطراب الناجم عن الأحداث المخطط لها وغير المخطط لها على السواء. وهي تمتاز بقابلية التحمل الكامل للأخطاء مع الأنظمة عالية التكرارية، ويمكن أن تضمن حدوث وقت تعطل قدره 26 دقيقة فقط كل عام.

تتمتع AWS بمفهوم المنطقة، وهي عبارة عن مواقع فعلية في جميع أنحاء العالم التي نحشد فيها مراكز البيانات. نُطلق على كل مجموعة من مراكز البيانات المنطقية اسم "منطقة توافر الخدمات (AZ)". كل منطقة AWS تتكون من مناطق توافر خدمات متعددة ومعزولة ومنفصلة ماديًا عن بعضها ضمن منطقة جغرافية ما. وكل منطقة توافر خدمات تتكون من مراكز بيانات فعلي واحد أو أكثر، ونحن نصمم كل منطقة توافر خدمات بحيث تكون معزولة بشكل كامل عن مناطق توافر الخدمات الأخرى من حيث الموقع والطاقة وإمدادات المياه.

وعلى عكس مُزودي الخدمات السحابية الآخرين، الذين كثيرًا ما يُعرّفون منطقة ما على أنها مركز بيانات فردي، فإن تصميم مناطق توافر الخدمات المتعددة لكل منطقة AWS يوفر مزايا لعملائنا، مثل الموثوقية، وقابلية التوسع، أقل وقت استجابة ممكن. على سبيل المثال:

تسمح مناطق توافر الخدمات بتقسيم التطبيقات من أجل تحقيق التوافر العالي. إذا تم تقسيم تطبيق ما عبر مناطق توافر الخدمات، فإن الشركات تصبح معزولة ومحمية بشكل أفضل من مشكلات، مثل انقطاع الطاقة، وصواعق البرق، والأعاصير، والزلازل، وغير ذلك المزيد.

جميع مناطق توافر الخدمات متصلة فيما بينها عن طريق شبكة ذات نطاق ترددي عالٍ، ووقت استجابة منخفض عبر شبكة ألياف ضوئية عالية التكرارية مخصصة داخل المدن، ما يوفر اتصالاً ذا معدل نقل بيانات عالٍ ووقت استجابة منخفض بين مناطق توافر الخدمات (AZ).

كل حركات مرور بيانات بين مناطق توافر الخدمات مُشفرة. إن أداء الشبكة كافٍ لإجراء النسخ المتماثل المتزامن بين مناطق توافر الخدمات.

بالإضافة إلى ذلك، فإن AWS توفر أمانًا لمراكز البيانات في أربعة طبقات أو مستويات.

طبقة المحيط

توفر تدابير الأمان المحيطة التحكم في الوصول إلى المعدات المادية باستخدام:

• حراس الأمن

• التسييج

• التغذيات الأمنية

• تقنيات اكتشاف التدخل

• مراقبة الدخول والتحكم فيه

طبقة البنية التحتية

يحمي أمان طبقة البنية التحتية المعدات من التلف وارتفاع درجة الحرارة. ويشتمل على تدابير مثل:

• معدات إخماد للحرائق وأنظمة تبريد من الطراز العالمي

• معدات طاقة احتياطية

• عمليات تشخيص وصيانة روتينية للأجهزة

• وسائل احتياطية للاتصال بالإنترنت والمياه والطاقة والاتصالات السلكية واللاسلكية

طبقة البيانات

يحمي أمان طبقة البيانات البيانات نفسها من الوصول غير المصرح به والخسارة. التدابير النموذجية في هذه الطبقة هي:

• أنظمة اكتشاف التهديدات والتدخلات الإلكترونية في مركز البيانات

• أجهزة التحكم الإلكتروني في نقاط الوصول إلى غرفة الخادم

• التدقيق الخارجي لأكثر من 2,600 جهاز على مدار السنة

الطبقة البيئية

الطبقة البيئية مخصصة لتدابير التحكم البيئي التي تدعم الاستدامة. وفيما يلي بعض من التدابير الخاصة بها:

• المستشعرات ومعدات الاستجابة التي تكتشف تلقائيًا الفيضانات والحرائق والكوارث الطبيعية الأخرى

• دليل للعمليات التشغيلية يوضح كيفية تجنب الاضطرابات الناتجة عن الكوارث الطبيعية والحد منها

طاقة متجددة بنسبة 100% ووفورات الحجم على المستوى البيئي