Qu'est-ce qu'un centre de données ?
Un centre de données est un emplacement physique qui stocke des ordinateurs et leurs équipements matériels associés. Il contient l'infrastructure informatique dont les systèmes informatiques ont besoin, comme des serveurs, des lecteurs de stockage de données et des équipements réseau. Il s'agit de l'installation physique qui stocke les données numériques de toute entreprise.
Quelle est l'importance des centres de données ?
Toute entreprise a besoin d'équipement informatique pour exécuter des applications web, offrir des services aux clients, vendre des produits ou exécuter des applications internes pour les services de comptes, de ressources humaines et de gestion des opérations. Au fil du développement de l'entreprise et des opérations informatiques, l'échelle et la quantité d'équipements requis augmentent aussi de façon exponentielle. Les équipements répartis dans plusieurs succursales et emplacements sont difficiles à maintenir. En revanche, les entreprises utilisent les centres de données pour centraliser leurs appareils et en gérer efficacement les coûts. Plutôt que de conserver leurs centres de données sur site, les entreprises peuvent aussi utiliser des centres de données tiers.
Les centres de données offrent de nombreux avantages :
- Fourniture d'alimentation de secours pour faire face aux pannes d'électricité
- Réplication des données sur de multiples machines à des fins de reprise après sinistre
- Installations avec contrôle de température pour prolonger la durée de vie des équipements
- Mise en œuvre facile des mesures de sécurité pour la conformité aux législations en matière de données
Comment ont évolué les centres de données modernes ?
Les centres de données ont commencé à émerger au début des années 1940, lorsque le matériel informatique était complexe à exploiter et à maintenir. Les premiers systèmes informatiques nécessitaient de nombreux composants de grande taille que les opérateurs devaient connecter avec de multiples câbles. Ils étaient également énergivores et requéraient un refroidissement pour prévenir toute surchauffe. Pour gérer ces ordinateurs, appelés ordinateurs centraux, les entreprises disposaient l'ensemble du matériel dans une seule pièce, appelée centre de données. Chaque entreprise a investi dans sa propre installation de centre de données, et en assure la maintenance.
Au fil du temps, les innovations en matière de technologie matérielle ont permis de réduire les exigences en termes de taille et d'alimentation des ordinateurs. Cependant, et parallèlement, les systèmes informatiques sont devenus plus complexes, notamment dans les domaines ci-dessous :
- La quantité des données générées et stockées par les entreprises a augmenté de façon spectaculaire.
- La technologie de virtualisation séparait les logiciels du matériel sous-jacent.
- Les innovations en matière de réseaux ont rendu possible l'exécution des applications sur du matériel distant.
Centres de données modernes
La conception des centres de données modernes a évolué pour permettre de mieux prendre en charge la complexité informatique. Les entreprises utilisaient les centres de données pour stocker l'infrastructure physique dans un emplacement central accessible depuis n'importe où. Face à l'émergence du cloud computing, les entreprises tierces gèrent et maintiennent les centres de données et fournissent l'infrastructure en tant que service à d'autres organisations. En tant que premier fournisseur de services cloud au monde, AWS a créé des centres de données cloud innovants à travers le monde.
Qu'est-ce qui se trouve à l'intérieur d'un centre de données ?
La plupart des infrastructures de centres de données d'entreprise appartiennent aux trois catégories ci-dessous :
- Calcul
- Stockage
- Réseau
Par ailleurs, les équipements des centres de données incluent l'infrastructure d'appoint, comme les systèmes d'alimentation, qui permettent aux principaux équipements de fonctionner efficacement.
Infrastructure de calcul
Les ressources de calcul incluent plusieurs types de serveurs, dotés de mémoires internes, de puissances de traitement et d'autres spécifications variées. Nous en donnons quelques exemples ci-dessous.
Serveurs de racks
Les serveurs de racks ont une conception plate et rectangulaire. Ils peuvent être empilés dans des racks ou des étagères dans une armoire à serveurs. L'armoire comprend des caractéristiques spéciales, comme des portes à mailles, des étagères coulissantes et de l'espace pour d'autres ressources de centres de données, telles que les câbles et les ventilateurs.
Serveurs lames
Un serveur lame est un dispositif modulaire. Vous pouvez empiler plusieurs serveurs dans une très petite zone. Le serveur proprement dit est physiquement mince et comporte, en général, uniquement la mémoire, les processeurs, les contrôleurs réseau intégrés et certains lecteurs de stockage intégrés. Vous pouvez faire coulisser plusieurs serveurs dans une unité de stockage appelée châssis. Le châssis facilite l'ajout de tout composant supplémentaire requis par les serveurs internes. Les serveurs lames sont moins encombrants que les serveurs racks et offrent une vitesse de traitement plus élevée, un câblage minimal et une plus faible consommation d'alimentation.
Infrastructure de stockage
Voici deux types de systèmes de stockage de centres de données.
Périphérique de stockage en mode bloc
Les périphériques de stockage en mode bloc, comme les disques durs et les disques SSD (Solid-State Drive), stockent les données en blocs et fournissent de nombreux téraoctets de capacité de données. Les réseaux SAN (réseaux de stockage) sont des unités de stockage qui contiennent plusieurs lecteurs internes et agissent comme de grands systèmes de stockage en mode bloc.
Appareils de stockage de fichiers
Les appareils de stockage de fichiers, comme le stockage en réseau (NAS), peuvent stocker d'importants volumes de fichiers. Vous pouvez les utiliser pour créer des archives d'images et de vidéo.
Infrastructure réseau
Un grand nombre de dispositifs réseau, par exemple les câbles, les commutateurs réseau, les routeurs et les pare-feu, permettent d'interconnecter d'autres composants de centres de données et de les connecter aux emplacements des utilisateurs finaux. Ils offrent un déplacement des données et une connectivité fluides au sein du système.
Infrastructure d'appoint
Les centres de données comportent également certains composants :
- Sous-systèmes d'alimentation
- Systèmes de fourniture d'alimentation sans interruption (onduleur)
- Générateurs de secours
- Équipements de ventilation et de refroidissement
- Systèmes anti-incendie
- Systèmes de sécurité du bâtiment
Les composants de centres de données prennent en charge les principaux équipements, afin que vous puissiez utiliser les installations de centres de données sans interruption.
Quelles sont les normes en matière de conception des centres de données ?
Face à l'augmentation en taille et en complexité des centres de données, et étant donné que ces derniers ont commencé à stocker des informations sensibles et critiques, les gouvernements et autres organisations ont décidé de réglementer le secteur. La Telecommunications Industry Association (TIA) a mis en place quatre niveaux ou normes qui couvrent tous les aspects de la conception des centres de données, notamment :
- Architecture et topologie
- Conception environnementale
- Systèmes d'alimentation et de refroidissement et distribution
- Systèmes de câblage, parcours et redondance
- Sûreté et sécurité physique
De même, le Uptime Institute a élaboré quatre niveaux pour comparer objectivement les performances des sites et aligner les investissements d'infrastructure sur les objectifs métier. Voici les quatre niveaux de centres de données :
Niveau I
Un centre de données de niveau I est un niveau de capacité de base permettant de prendre en charge les systèmes informatiques pour une installation de bureau ou une installation de classe supérieure. Voici quelques-unes des exigences des installations de niveau I :
- Alimentation sans interruption (onduleur) pour faire face aux pannes et pics d'alimentation
- Zone physique pour les systèmes informatiques
- Équipements de refroidissement dédiés fonctionnant 24 h/24 et 7 j/7
- Générateur électrique de secours
Le niveau I protège contre les perturbations de services provenant d'une erreur humaine, mais pas contre les défaillances ou les pannes imprévues. Vous pouvez aussi vous attendre à un temps d'arrêt annuel de 29 heures dans les centres de données de niveau I.
Niveau II
Les installations de niveau II offrent des composants de refroidissement supplémentaires pour améliorer la maintenance et la sécurité face aux perturbations. À titre d'illustration, ces centres de données doivent disposer des éléments suivants :
- Générateurs pour moteurs
- Refroidisseurs
- Unités de refroidissement
- Pompes
Bien que vous puissiez supprimer ces composants des centres de données de niveau II sans arrêter ces derniers, des pannes imprévues peuvent affecter le système. Vous pouvez vous attendre à un temps d'arrêt annuel de 22 heures dans les centres de données de niveau II.
Niveau III
Les centres de données de niveau III offrent une meilleure redondance, et vous pouvez maintenir ou remplacer les équipements sans arrêter le système. Ils implémentent aussi la redondance sur le système d'appoint, comme les unités d'alimentation et de refroidissement, garantissant un temps d'arrêt annuel de 1,6 heure seulement.
Niveau IV
Les centres de données de niveau IV comportent plusieurs systèmes physiquement isolés, pour éviter les perturbations liées aux événements planifiés et à ceux non planifiés. Ils sont totalement tolérants aux pannes sans systèmes entièrement redondants, et peuvent garantir un temps d'arrêt annuel de 26 minutes seulement.
Quels sont les types de services de centres de données ?
Vous pouvez choisir parmi plusieurs types de services de centres de données, en fonction de vos exigences.
Centres de données sur site
Les centres de données sur site sont des centres de données appartenant entièrement à l'entreprise, qui stockent les données sensibles et les applications essentielles pour l'entreprise en question. Vous configurez le centre de données, en gérez les opérations courantes et achetez et maintenez l'équipement.
Avantages : un centre de données d'entreprise peut offrir une meilleure sécurité, car vous gérez les risques en interne. Vous pouvez personnaliser le centre de données en fonction de vos exigences.
Inconvénients : mettre en place son propre centre de données ainsi qu'en gérer la dotation régulière en personnel et les coûts d'exploitation constituent autant d'opérations coûteuses. Par ailleurs, vous avez besoin de plusieurs centres de données, car en avoir un seul peut devenir un point unique de défaillance à haut risque.
Centre de données en colocalisation
Les installations de colocalisation sont des installations de centres de données de grande envergure dans lesquelles vous pouvez louer de l'espace pour stocker vos serveurs, vos racks et d'autres ressources matérielles informatiques. En règle générale, un centre de colocalisation fournit l'infrastructure de sécurité et de support, par exemple le système de refroidissement et la bande passante du réseau.
Avantages : les installations de colocalisation réduisent les coûts de maintenance et offrent des coûts mensuels fixes pour l'hébergement de votre matériel. Vous pouvez aussi répartir le matériel de façon géographique afin de réduire la latence et de vous rapprocher davantage de vos utilisateurs finaux.
Inconvénients : la fourniture d'installations de colocalisation à travers le monde et dans vos différentes régions géographiques cibles peut être difficile. Les coûts peuvent aussi augmenter rapidement à mesure de votre expansion.
Centres de données cloud
Dans un centre de données cloud, vous pouvez louer à la fois l'espace et l'infrastructure. Les fournisseurs cloud gèrent des centres de données de grande envergure avec une sécurité et une conformité totales. Vous pouvez accéder à cette infrastructure en utilisant différents services qui vous offrent davantage de flexibilité en termes d'utilisation et de paiement.
Avantages : un centre de données cloud réduit à la fois l'investissement matériel et les coûts de maintenance courante de n'importe quelle infrastructure. Il offre une plus grande flexibilité en ce qui concerne les options d'utilisation, le partage de ressources, la disponibilité et la redondance.
Comment AWS gère-t-il ses centres de données ?
AWS fonctionne par région. Il s'agit d'un emplacement physique dans le monde où nous regroupons des centres de données. Nous appelons chaque groupe de centres de données logiques une zone de disponibilité (AZ). Chaque région AWS se compose de zones de disponibilité multiples, isolées et physiquement séparées au sein d'une zone géographique. Chaque zone de disponibilité comprend un ou plusieurs centres de données physiques. Par ailleurs, chaque zone de disponibilité est conçue pour être complètement isolée des autres en termes d'emplacement et d'alimentation en électricité et en eau.
Contrairement à d'autres fournisseurs cloud, qui définissent souvent une région comme un centre de données unique, la multiplicité des zones de disponibilité des régions AWS offre de nombreux avantages pour nos clients, par exemple la fiabilité, la capacité de mise à l'échelle et la latence la plus faible possible. Par exemple :
- Les zones de disponibilité permettent le partitionnement des applications pour une haute disponibilité. Si une application est partitionnée entre plusieurs zones de disponibilité, les entreprises sont mieux isolées et protégées des problèmes, tels que les pannes de courant, les coups de foudre, les tornades, les tremblements de terre, etc.
- Les zones de disponibilité d'une même région AWS sont interconnectées avec un réseau à bande passante élevée et à faible temps de latence, sur une fibre métropolitaine dédiée entièrement redondante, fournissant un réseau à haut débit et à faible temps de latence entre les zones de disponibilité.
- Le trafic entre les zones de disponibilité est chiffré. Les performances du réseau sont suffisantes pour réaliser une réplication synchrone entre les zones de disponibilité.
De plus, AWS offre la sécurité des centres de données dans quatre couches ou niveaux.
Couche périphérique
Les mesures de sécurité du périmètre fournissent le contrôle d'accès des équipements physiques à l'aide des éléments suivants :
- Protections de sécurité
- Barrières
- Flux de sécurité
- Technologie de détection d'intrusions
- Contrôle et surveillance des accès
Couche d'infrastructure
La sécurité des couches d'infrastructure permet de protéger les équipements contre les dommages et la surchauffe. Elle inclut les éléments suivants :
- Systèmes de refroidissement de classe mondiale et équipements de lutte contre l'incendie
- Équipements d'alimentation de secours
- Maintenance et diagnostic de routine des machines
- Systèmes de sauvegarde des eaux, de l'alimentation, des télécommunications et de la connectivité Internet
Couche de données
La sécurité de la couche de sécurité protège les données elles-mêmes contre les accès non autorisés et la perte de données. Les mesures types dans cette couche sont :
- Systèmes de détection des menaces et des intrusions électroniques dans les centres de données
- Appareils électroniques de contrôle au niveau des points d'accès à la salle de serveurs
- Audit externe de plus de 2 600 critères tout au long de l'année
Couche environnementale
La couche environnementale est dédiée aux mesures de contrôle de l'environnement qui prennent en charge en charge la durabilité. Voici quelques-unes de ses mesures :
- Les capteurs et les équipements réactifs qui détectent automatiquement les inondations, les incendies et d'autres catastrophes naturelles
- Un guide de processus des opérations décrivant comment éviter et réduire les perturbations liées aux catastrophes naturelles
100 % d'énergie renouvelable et économies environnementales d'échelle
Que sont les services de cloud hybride AWS ?
Les services de cloud hybride AWS offrent une expérience AWS cohérente au sein des centres de données sur site et des centres de données dans le cloud. Vous pouvez faire votre choix parmi le plus large éventail de services de calcul, de mise en réseau, de stockage, de sécurité, d'identité, d'intégration des données, de gestion, de surveillance et d'exploitation pour créer des architectures hybrides répondant à vos besoins et cas d'utilisation spécifiques. Par exemple, vous pourriez décider d'utiliser les services ci-dessous :
- AWS Outposts est un service entièrement géré qui offre la même infrastructure, les mêmes services et les mêmes outils AWS à la quasi-totalité des centres de données, des espaces de colocalisation ou des installations sur site pour une expérience hybride homogène.
- AWS Direct Connect améliore les performances des applications en connectant votre réseau directement à AWS et en contournant l'Internet public. Ces connexions sont effectuées dans plus de 100 emplacements à travers le monde, et offrent des débits initiaux de 50 Mbits/s, pouvant évoluer jusqu'à 100 Gbits/s.
- Les dispositifs AWS Snow Family collectent et traitent les données entre la périphérie et AWS afin que vos applications puissent s'exécuter même dans les conditions les plus extrêmes.
- AWS Wavelength intègre les services de calcul et de stockage AWS à la périphérie des réseaux 5G afin d'obtenir un temps de réponse plus rapide des applications.
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Prochaines étapes du centre de données AWS
