データセンターとは何ですか?

データセンターが最初に登場したのは 1940 年代初頭で、当時はコンピュータハードウェアの操作と保守が複雑でした。初期のコンピュータシステムには、オペレーターが多数のケーブルで接続しなければならない大型コンポーネントが数多く必要でした。また、大量の電力を消費し、過熱を防ぐために冷却が必要でした。メインフレームと呼ばれるこれらのコンピュータを管理するために、企業は通常、すべてのハードウェアをデータセンターと呼ばれる 1 つの部屋に配置しました。すべての企業が独自のデータセンター施設に投資し、維持していました。

時間が経つにつれて、ハードウェアテクノロジーの革新により、コンピュータのサイズが縮小され、電力要件が低下しました。しかし同時に、IT システムは次のように複雑化しました。 

• 企業によって生成および保存されるデータの量は指数関数的に増加しました。
• 仮想化テクノロジーにより、ソフトウェアが基盤となるハードウェアから分離されました。
• ネットワークの革新により、リモートハードウェアでアプリケーションを実行できるようになりました。

最新のデータセンター

最新のデータセンターの設計は、IT の複雑さをより適切に管理できるように進化しました。企業は、データセンターを使用して、どこからでもアクセスできる中央の場所に物理インフラストラクチャを格納しました。クラウドコンピューティングの出現により、サードパーティー企業がデータセンターを管理および維持し、インフラストラクチャをサービスとして他の組織に提供するようになりました。 世界をリードするクラウドサービスプロバイダーとして、AWS は世界中に革新的なクラウドデータセンターを構築してきました。

データセンターの規模と複雑さが増し、機密情報や重要な情報が保存されるようになると、政府やその他の組織がデータセンターに規制を課しました。Telecommunications Industry Association (TIA) は、データセンター設計のすべての側面をカバーする次の 4 つのレベルまたは標準を確立しました。

• アーキテクチャとトポロジ
• 環境設計
• 電源および冷却システムと配電
• 配線システム、経路、および冗長性
• 安全と物理的なセキュリティ

同様に、Uptime Institute は、サイトのパフォーマンスを客観的に比較し、インフラストラクチャへの投資をビジネス目標に合わせるために 4 つのティアを確立しました。以下に、データセンターの 4 つのティアを示します。 

ティア I

ティア I データセンターは基本的なキャパシティーレベルで、オフィス環境およびそれ以降の IT システムをサポートします。ティア I 施設の要件には次のようなものがあります。

• 停電および急増用の無停電電源装置 (UPS)
• IT システムの物理領域
• 年中無休で稼働する専用冷却装置
• バックアップ発電機

ティア I は、人的ミスによるサービスの中断から保護しますが、予期しない障害や停止からは保護されません。また、ティア I データセンターでは年間 29 時間のダウンタイムが予想されます。

ティア II

ティア II 施設では、メンテナンスと中断に対する安全性を高めるために、追加の冷却コンポーネントが提供されます。例えば、これらのデータセンターには次のものが必要です。

• エンジン発電機
• チラー
• 冷却ユニット
• ポンプ

ティア II データセンターをシャットダウンせずにコンポーネントを削除することはできますが、予期しない障害がシステムに影響を与える可能性があります。ティア II データセンターでは、年間 22 時間のダウンタイムが予想されます。

ティア III

ティア III データセンターはデータの冗長性が高く、システムをシャットダウンせずに機器を保守または交換できます。また、年間のダウンタイムを 1.6 時間に限るようにするために、電源や冷却ユニットなどのサポートシステムに冗長性を取り込んでいます。

ティア IV

ティア IV データセンターには、計画されたイベントと計画外のイベントの両方による中断を回避するために、物理的に分離された複数のシステムが含まれています。それらは完全に冗長なシステムで完全に耐障害性があり、年間わずか 26 分のダウンタイムを保証できます。

AWS にはリージョンという概念が存在します。これは、データセンターが集積されている世界中の物理的ロケーションのことです。また、論理的データセンターの各グループは、アベイラビリティゾーン (AZ) と呼ばれています。各 AWS リージョンは、1 つの地理的エリアにある、複数の、それぞれが隔離され物理的にも分離された AZ によって構成されています。各 AZ は 1 つ以上の物理データセンターで構成され、各 AZ は、場所、電力、および水の供給に関して他の AZ から完全に分離されるように設計されています。

リージョンを 1 つのデータセンターとして定義することが多い他のクラウドプロバイダーとは異なり、すべての AWS リージョンの複数の AZ 設計では、信頼性、スケーラビリティ、可能な限り低いレイテンシーなどの利点がさらにもたらされます。以下に例を示します。

• AZ により、アプリケーションをパーティション分割して高可用性を実現できます。アプリケーションが AZ 間で分割されている場合、企業は停電、落雷、竜巻、地震などの問題からより安全に隔離され保護されます。
• AWS リージョン内の AZ は、AZ 間に高スループットかつ低レイテンシーのネットワーキングを提供する、完全に冗長性を持つ専用メトロファイバー上に構築された、高帯域幅、低レイテンシーのネットワーキングで相互接続されています。
• AZ 間のトラフィックは暗号化されます。AZ 間の同期レプリケーションを実行するのに十分なネットワークパフォーマンスを備えています。

さらに、AWS はデータセンターのセキュリティを 4 つのレイヤーまたはレベルで提供します。 

境界レイヤー

境界セキュリティ対策は、以下を使用して物理的な機器のアクセス制御を行います。

• セキュリティガード
• フェンシング
• セキュリティフィード
• 侵入検知技術
• エントリーコントロールとモニタリング

インフラストラクチャレイヤー

インフラストラクチャレイヤーセキュリティは、機器を損傷や過熱から保護します。これには、次のような措置が含まれます。

• 世界クラスの冷却システムと消火設備
• バックアップ電源設備
• 定期的な機械のメンテナンスと診断
• 水、電力、電気通信、およびインターネット接続のバックアップ 

データレイヤー

データレイヤーセキュリティは、データ自体を不正アクセスや損失から保護します。このレイヤーの典型的な措置には以下があります。

• データセンターにおける脅威および電子侵入検知システム
• サーバールームアクセスポイントの電子制御装置
• 年間を通じて 2,600 以上の要件の外部監査 

環境レイヤー

環境レイヤーは、持続可能性をサポートする環境管理対策に特化しています。以下はその措置の一部です。 

• 洪水、火災、その他の自然災害を自動的に検出するセンサーと対応機器
• 自然災害による混乱を回避および軽減する方法を概説した運用プロセスガイド

100% 再生可能エネルギーと環境規模の経済