Что такое центр обработки данных?

Первые центры обработки данных появились в начале 1940-х годов, когда работать с вычислительным оборудованием и обслуживать его было сложно. Для ранних вычислительных систем требовалось много крупных компонентов, которые операторы подключали с помощью множества кабелей. Кроме того, они потребляли много энергии и требовали охлаждения, чтобы предотвратить перегрев. Для управления такими компьютерами, которые называются мейнфреймами, компании обычно помещали все оборудование в одной комнате, называемой центр обработки данных. Каждая компания оплачивала и обслуживала собственный центр обработки данных.

Со временем, благодаря инновациям в аппаратных технологиях, уменьшился размер компьютеров и объем потребляемой ими энергии. Но в то же время ИТ-системы стали более сложными, например в следующих отношениях: 

• количество данных, генерируемых и хранимых компаниями, выросло по экспоненте;
• технология виртуализации отделила программное обеспечение от оборудования;
• инновации в сетях дали возможность запускать приложения на удаленном оборудовании.

Современные центры обработки данных

Современная структура центра обработки данных была создана, чтобы справиться со сложностями ИТ. Компании использовали центры обработки данных для хранения физической инфраструктуры в центральном местоположении, к которому они могли получить доступ отовсюду. Когда появились облачные технологии, сторонние компании взяли на себя управление центрами обработки данных и их обслуживание и стали предоставлять инфраструктуру как услугу. Как ведущий поставщик облачных сервисов в мире AWS создала инновационные облачные центры обработки данных во всем мире.

Когда увеличились размеры и сложность центров обработки данных и в них стали размещать конфиденциальную и важную информацию, правительства и организации выдвинули нормативные требования к ним. Ассоциация телекоммуникационной промышленности (TIA) установила четыре уровня стандартов, охватывающих все аспекты структуры центра обработки данных, в том числе:

• архитектуру и топологию;
• природоохранное проектирование;
• системы подачи и распределения электропитания и охлаждения;
• кабельная проводка, коммутационные дорожки и избыточность;
• защита и физическая безопасность.

Подобным образом, Uptime Institute установил четыре уровня для объективного сравнения производительности сайтов и согласования инвестиций в инфраструктуру с бизнес-целями. Четыре уровня центра обработки данных указаны ниже: 

Уровень I

Центр обработки данных уровня I – это уровень базовой емкости, поддерживающий ИТ-системы для офиса и за его пределами. В числе требований к оборудованию уровня I:

• источник бесперебойного питания (ИБП) на случай отключения или скачков питания;
• физическая площадь для ИТ-систем;
• выделенное оборудование для охлаждения, которое работает круглосуточно;
• резервный генератор питания.

Уровень I обеспечивает защиту от прерываний в работе из-за человеческих ошибок, но не защищает от непредвиденных сбоев или простоев. Также от центров обработки данных уровня I можно ожидать простоев, которые в течение года займут 29 часов.

Уровень II

Оборудование уровня II предоставляет дополнительные компоненты системы охлаждения для улучшения обслуживания и повышения уровня безопасности при сбоях. Такие центры обработки данных должны быть оснащены, в частности, следующим оборудованием:

• двигателями-генераторами;
• охладителями;
• воздухоохладителями;
• насосами.

Хотя из центров обработки данных уровня II можно удалять компоненты, не выключая их, на работу системы могут повлиять непредвиденные сбои. От центров обработки данных уровня II можно ожидать простоев, которые в течение года займут 22 часов.

Уровень III

Центры обработки данных уровня III обеспечивают большую избыточность данных, и вы можете обслуживать или заменять оборудование без выключения системы. Также они обеспечивают избыточность систем поддержки, таких как источники питания и воздухоохладители, что гарантирует лишь 1,6 часа простоя ежегодно.

Уровень IV

Центры обработки данных уровня IV содержат несколько физически изолированных друг от друга систем для предотвращения сбоев, вызванных запланированными и незапланированными событиями. Они абсолютно устойчивы к сбоям благодаря полной избыточности систем, а их простой гарантированно составит не более 26 минут в год.

В AWS используется термин «регион». Это физическое местоположение, где находятся наши центры обработки и передачи данных. Группа связанных между собой центров обработки данных называется «зоной доступности» (AZ). Каждый регион AWS состоит из нескольких изолированных и физически разделенных зон доступности в одной географической области. В каждую зону доступности входит один или несколько физических центров обработки данных, и каждая из них полностью изолирована от других: и по местоположению, и по питанию, и по подаче воды.

В отличие от других поставщиков облачных услуг, которые часто обозначают регион как отдельный центр обработки данных, структура наших зон доступности в каждом регионе AWS обладает такими преимуществами, как надежность, масштабируемость и наименьшая возможная задержка. Пример:

• С помощью зон доступности можно легко разделить приложения и обеспечить к ним бесперебойный доступ. Размещение разделов приложения в разных зонах доступности способствует улучшению уровня защиты данных и предохраняет от таких проблем, как отключение электроэнергии, и погодных катаклизмов, как удары молнии, торнадо и землетрясения.
• Зоны доступности в регионе AWS объединены в полностью резервированную выделенную сеть из метроволокна с высокой пропускной способностью и низким уровнем задержек, которая обеспечивает высокую скорость и низкие задержки при передаче данных между зонами доступности.
• Трафик между зонами доступности зашифрован. Производительность сети достаточна для синхронной репликации между зонами доступности.

Кроме того, AWS обеспечивает безопасность центра обработки данных на четырех слоях или уровнях. 

Уровень периметра

Безопасность на уровне периметра обеспечивает контроль доступа для физического оборудования, используя:

• охранников;
• заборы;
• каналы безопасности;
• технологию обнаружения вторжения;
• простоту контроля и мониторинга.

Уровень инфраструктуры

Безопасность на уровне инфраструктуры защищает оборудование от повреждений и перегрева. Она охватывает такие меры, как:

• системы охлаждения и противопожарное оборудование мирового класса;
• оборудование для резервного электропитания;
• текущее обслуживание и диагностика компьютеров;
• резервная вода, электроэнергия, телекоммуникации и подключение к Интернету. 

Уровень данных

Безопасность на уровне данных обеспечивает защиту данных от несанкционированного доступа и потери. Обычные средства, применяемые на этом уровне, таковы:

• системы обнаружения угроз и электронного вторжения в центре обработки данных;
• электронные устройства управления в точках доступа серверной комнаты;
• независимый аудит на соответствие более 2600 требований в течение года. 

Уровень внешней среды

Уровень внешней среды предоставляет средства контроля окружающей среды, которые отвечают целям устойчивого развития. Ниже указаны некоторые из этих средств. 

• Датчики и чувствительное оборудование, которое автоматически обнаруживает затопление, пожар и другие стихийные бедствия.
• Руководство по процессам, в котором описано, как избежать повреждений из-за стихийных бедствий или ослабить их влияние.

Полностью возобновляемые источники энергии и экологическая экономия от увеличения масштабов.