Cos'è un data center?

Che cos'è un data center?

Un data center è un luogo fisico in cui sono conservati i computer e le relative apparecchiature hardware. Contiene l'infrastruttura informatica richiesta dai sistemi IT, come server, unità di archiviazione di dati e apparecchiature di rete. È la struttura fisica che memorizza i dati digitali di qualsiasi azienda.

Perché i data center sono importanti?

Ogni azienda necessita di attrezzature di calcolo per eseguire le applicazioni Web, offrire i servizi ai clienti, vendere prodotti o eseguire le applicazioni interne per account, risorse umane e gestione delle operazioni. Con la crescita aziendale e l'aumento delle operazioni IT, la portata e la quantità di attrezzature richieste cresce esponenzialmente. L'attrezzatura distribuita tra diversi rami e sedi è molto difficile da mantenere. Le aziende, infatti, utilizzano i data center per portare i loro dispositivi in una sede centrale e gestire i costi in modo efficace. Invece di mantenerli on-premise, possono anche utilizzare i data center di terze parti.

I data center hanno diversi vantaggi, tra cui:

Capacità di backup per gestire le interruzioni
Replica dei dati su diverse macchine per il ripristino di emergenza
Strutture con temperatura controllata per far durare più tempo l'attrezzatura
Implementazione semplice delle misure di sicurezza per la conformità con le leggi sui dati

Come si sono evoluti i data center moderni?

I data center sono nati all'inizio degli anni '40, quando la gestione e la manutenzione dell'hardware dei computer era complessa. I primi sistemi informatici richiedevano un gran numero di componenti di grandi dimensioni che gli operatori dovevano collegare con molti cavi. Questi sistemi consumavano anche una grande quantità di elettricità e richiedevano un sistema di raffreddamento per evitare il surriscaldamento. Per gestire questi computer, chiamati mainframe, le aziende posizionavano in genere tutto l'hardware in un'unica stanza, chiamata data center. Ogni azienda investiva in una propria struttura di data center e gestiva la sua manutenzione.

Nel corso del tempo, le innovazioni nella tecnologia hardware hanno consentito di ridurre le dimensioni e i requisiti di potenza dei computer. Allo stesso tempo, tuttavia, i sistemi informatici sono diventati più complessi, ad esempio:

La quantità di dati generati e archiviati dalle aziende è aumentata in modo esponenziale.
La tecnologia di virtualizzazione ha separato il software dall'hardware sottostante.
Le innovazioni nel campo delle reti hanno reso possibile l'esecuzione di applicazioni su hardware remoto.

Data center moderni

Il design dei data center moderni si è evoluto per gestire meglio la complessità dell'IT. Le aziende utilizzavano i data center per archiviare l'infrastruttura fisica in una posizione centrale a cui potevano accedere da qualsiasi luogo. Con la nascita del cloud computing, aziende di terze parti si occupano della gestione e della manutenzione dei data center e offrono l'infrastruttura come servizio ad altre organizzazioni. In qualità di fornitore di server cloud leader mondiale, AWS ha creato data center cloud innovativi in tutto il mondo.

Che cosa c'è all'interno di un data center?

La maggior parte delle infrastrutture dei data center aziendali rientra in tre grandi categorie:

Calcolo
Storage
Rete

Inoltre, le apparecchiature dei data center includono infrastrutture di supporto, come sistemi di alimentazione, che consentono il funzionamento efficace delle apparecchiature principali.

Infrastruttura di calcolo

Le risorse di calcolo comprendono diversi tipi di server con memoria interna, potenza di elaborazione e altre specifiche variabili. Di seguito riportiamo alcuni esempi.

Server rack

I server rack hanno un design piatto e rettangolare e possono essere impilati in rack o scaffali in un armadio server. L'armadio ha caratteristiche speciali come porte a rete, ripiani scorrevoli e spazi per altre risorse del data center come cavi e ventole.

Server blade

Un server blade è un dispositivo modulare che consente di impilare più server in uno spazio ridotto. Il server stesso è fisicamente sottile e in genere dispone solo di memoria, CPU, controller di rete integrati e alcune unità di archiviazione integrate. È possibile inserire più server in un'unità di archiviazione chiamata chassis. Lo chassis facilita qualsiasi componente aggiuntivo richiesto dai server al suo interno. I server blade occupano meno spazio dei server rack e offrono una maggiore velocità di elaborazione, un cablaggio minimo e un consumo di energia ridotto.

Infrastruttura di archiviazione

Di seguito sono riportati due tipi di sistemi di archiviazione per data center.

Dispositivi di archiviazione a blocchi

I dispositivi di archiviazione a blocchi, come i dischi rigidi e le unità a stato solido, archiviano i dati in blocchi e offrono una capacità di dati di molti terabyte. Le reti SAN (Storage area network) sono unità di archiviazione che contengono diverse unità interne e fungono da grandi sistemi di archiviazione a blocchi.

Dispositivi di archiviazione di file

I dispositivi di archiviazione di file, come network-attached storage (NAS), possono archiviare un grande volume di file. È possibile utilizzarli per creare archivi di immagini e video.

Infrastruttura di rete

Un gran numero di dispositivi di rete, come cavi, switch, router e firewall, collegano gli altri componenti del data center tra loro e alle ubicazioni degli utenti finali. Forniscono un trasferimento dei dati e una connettività impeccabile in tutto il sistema.

Infrastruttura di supporto

I data center contengono anche questi componenti:

Sottosistemi di alimentazione
Gruppi di continuità (UPS)
Generatori di riserva
Apparecchiature di ventilazione e di raffreddamento
Sistemi antincendio
Sistemi di sicurezza degli edifici

Questi componenti del data center supportano le apparecchiature principali e consentono così di utilizzare le strutture del data center senza interruzioni.

Quali sono gli standard nella progettazione dei data center?

Man mano che i data center sono aumentati di dimensioni e complessità e hanno iniziato ad archiviare informazioni sensibili e critiche, i governi e altre organizzazioni hanno imposto loro delle norme. La Telecommunications Industry Association (TIA) ha stabilito quattro livelli o standard che coprono tutti gli aspetti della progettazione dei data center, tra cui:

Architettura e topologia
Progettazione ambientale
Sistemi di alimentazione e raffreddamento e distribuzione
Sistemi di cablaggio, percorsi e ridondanza
Sicurezza e protezione fisica

Analogamente, l'Uptime Institute ha stabilito quattro livelli per confrontare le prestazioni dei siti in modo oggettivo e allineare gli investimenti infrastrutturali agli obiettivi aziendali. Di seguito sono elencati i quattro livelli di data center.

Livello I

Un data center di livello I è il livello di capacità di base per supportare i sistemi IT di un ufficio e oltre. Alcuni dei requisiti per una struttura di livello I includono:

Gruppo di continuità (UPS) per le interruzioni di corrente e i picchi di tensione
Un'area fisica per i sistemi IT
Apparecchiature di raffreddamento dedicate che funzionano 24 ore su 24, 7 giorni su 7
Un generatore di corrente di riserva

Il livello I protegge dalle interruzioni del servizio dovute a errori umani, ma non da guasti o interruzioni impreviste. Inoltre, nei data center di livello I è possibile prevedere un tempo di inattività annuale di 29 ore.

Livello II

Le strutture di livello II forniscono componenti di raffreddamento aggiuntivi per una migliore manutenzione e sicurezza contro le interruzioni. Ad esempio, questi data center devono avere i seguenti requisiti:

Generatori di motori
Refrigeratori
Unità di raffreddamento
Pompe

Nonostante sia possibile rimuovere i componenti dai data center di livello II senza spegnerli, i guasti imprevisti possono influire sul sistema. Nei data center di livello II è possibile prevedere un tempo di inattività annuale di 22 ore.

Livello III

I data center di livello III offrono una maggiore ridondanza dei dati e consentono di effettuare la manutenzione o la sostituzione delle apparecchiature senza interrompere il sistema. Inoltre, implementano la ridondanza dei sistemi di supporto, come unità di alimentazione e di raffreddamento, per garantire solo 1,6 ore di tempo di inattività all'anno.

Livello IV

I data center di livello IV contengono diversi sistemi isolati fisicamente per evitare interruzioni dovute a eventi pianificati e non pianificati. Sono completamente tolleranti ai guasti con sistemi completamente ridondanti e possono garantire un tempo di inattività di soli 26 minuti all'anno.

Quali sono le tipologie di servizi di data center?

Puoi scegliere tra molti tipi di servizi di data center in base ai tuoi requisiti.

Data center on-premise

I data center on-premise sono data center aziendali completamente di proprietà che archiviano dati sensibili e applicazioni critiche per l'azienda. Basta impostare il data center, gestire le operazioni in corso e acquistare e mantenere l'attrezzatura.

Vantaggi: un data center aziendale può dare maggiore sicurezza perché permette di gestire i rischi a livello interno. Puoi personalizzare il data center in modo che risponda alle tue necessità.

Limitazioni: è molto costoso impostare un data center di proprietà e gestire il personale e i costi. Inoltre, sono necessari più data center, perché averne solo uno rappresenta un punto di errore ad alto rischio.

Co-locazione dei data center

Le strutture di co-locazione sono grandi strutture di data center nelle quali è possibile affittare uno spazio per archiviare i server, i rack e altri hardware. Generalmente, il centro di co-locazione offre infrastrutture di sicurezza e supporto, come il raffreddamento e la larghezza di banda della rete.

Vantaggi: le strutture di co-locazione riducono i costi di mantenimento e prevedono dei costi mensili fissi per ospitare l'hardware. Inoltre, è possibile distribuire geograficamente l'hardware per minimizzare la latenza e avvicinarsi all'utente finale.

Limitazioni: può essere complicato trovare la struttura di co-locazione giusta nel mondo e nelle diverse aree geografiche in cui si opera. I costi possono aumentare molto rapidamente con l'espansione.

Data center cloud

In un data center cloud, puoi affittare sia lo spazio che l'infrastruttura. I fornitori di cloud mantengono grandi data center con sicurezza e conformità complete. Puoi accedere a questa infrastruttura utilizzando diversi servizi che offrono più flessibilità di utilizzo e pagamento.

Vantaggi: un data center cloud riduce l'investimento nell'hardware e i costi di mantenimento fissi di tutte le infrastrutture. Offre inoltre maggiore flessibilità in termini di opzioni di utilizzo, condivisione delle risorse, disponibilità e ridondanza.

In che modo AWS gestisce i data center?

In AWS è nato il concetto di regione, intesa come luogo fisico nel mondo in cui clusterizziamo i data center. Ogni gruppo di data center logici viene chiamato zona di disponibilità (AZ). Ogni regione AWS consiste in una serie di zone di disponibilità isolate e fisicamente separate all'interno di un'area geografica. Ogni zona di disponibilità è costituita da uno o più data center fisici ed è progettata per essere completamente isolata dalle altre zone di disponibilità in termini di ubicazione, alimentazione e fornitura idrica.

A differenza di altri fornitori di servizi cloud che spesso definiscono una regione come un singolo data center, la struttura composta da più zone di disponibilità di ogni regione AWS offre ulteriori vantaggi ai clienti, in termini di affidabilità, di scalabilità e di latenza più bassa possibile. Ad esempio:

Le zone di disponibilità consentono il partizionamento delle applicazioni per la disponibilità elevata. Il partizionamento di un'applicazione in diverse zone di disponibilità consente l'isolamento delle aziende e le protegge da problemi come blackout, fulmini, tornado, terremoti e altro ancora.
Le zone di disponibilità in una regione AWS sono interconnesse tramite una rete a elevata larghezza di banda e a bassa latenza, su una fibra metropolitana dedicata completamente ridondante che distribuisce reti ad alta velocità di trasmissione e bassa latenza tra loro.
Il traffico tra le zone di disponibilità è crittografato. La prestazione di rete è sufficiente per ottenere una replica sincrona fra le zone di disponibilità.

Inoltre, AWS garantisce la sicurezza del data center in quattro layer o livelli.

Layer perimetrale

Le misure di sicurezza perimetrale forniscono il controllo degli accessi alle apparecchiature fisiche tramite:

Guardie di sicurezza
Recinzioni
Sistemi di sicurezza
Tecnologia di rilevamento delle intrusioni
Monitoraggio e controllo degli accessi

Layer dell'infrastruttura

La sicurezza a livello di layer dell'infrastruttura protegge le apparecchiature da danni e surriscaldamento. Include misure quali:

Sistemi di raffreddamento e apparecchiature antincendio di classe mondiale
Apparecchiature di alimentazione di backup
Manutenzione e diagnostica di routine delle macchine
Backup di acqua, energia elettrica, telecomunicazioni e connettività Internet

Layer dei dati

La sicurezza a livello di layer dei dati protegge i dati dalla perdita e dall'accesso non autorizzato. Le misure tipiche di questo layer sono:

Sistemi di rilevamento delle minacce e delle intrusioni elettroniche nel data center
Dispositivi di controllo elettronico ai punti di accesso alla sala server
Audit esterno di oltre 2.600 requisiti nel corso dell'anno

Layer ambientale

Il layer ambientale è dedicato alle misure di controllo ambientale a sostegno della sostenibilità. Ecco alcune delle misure:

Sensori e apparecchiature che rilevano automaticamente inondazioni, incendi e altre catastrofi naturali
Una guida ai processi operativi che illustra come evitare e ridurre le interruzioni dovute a catastrofi naturali

100% di energia rinnovabile ed economie di scala ambientali

Che cosa sono i servizi di cloud ibrido in AWS?

I servizi del cloud ibrido di AWS offrono un'esperienza AWS coerente con le risorse on-premise e i data center cloud. Puoi scegliere fra la più vasta gamma di servizi di calcolo, rete, archiviazione, sicurezza, identità, integrazione dei dati, gestione, monitoraggio e operazioni per la costruzione di architetture ibride che soddisfino requisiti e casi d'uso specifici. Per esempio, puoi decidere di utilizzare questi servizi:

AWS Outposts è un servizio completamente gestito che offre l'infrastruttura, i servizi e gli strumenti AWS virtualmente a qualsiasi data center, spazio di co-locazione o struttura on-premise per un’esperienza ibrida coerente.
AWS Direct Connect migliora le prestazioni collegando la tua rete direttamente ad AWS e bypassando la rete Internet pubblica. Queste connessioni vengono effettuate in oltre 100 ubicazioni in tutto il mondo, con velocità a partire da 50 Mbps e fino a 100 Gbps.
I dispositivi AWS Snow Family raccolgono ed elaborano dati tra edge e AWS, così le applicazioni possono essere eseguite anche nelle condizioni più estreme.
AWS Wavelength inserisce servizi di calcolo e archiviazione AWS in edge di reti 5G per un tempo di risposta delle applicazioni più rapido.

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