Что такое ЦОД и для чего они нужны?

Многие крупные современные компании, которые оперируют терабайтами информации, зачастую всю заботу о своих серверах доверяют специальным дата-центрам. Давайте разберёмся вместе, что это за волшебное место, как устроен центр обработки данных (ЦОД) и в чем суть его работы.

Что такое центр обработки данных?

ЦОД или дата-центр — здание (или комплекс зданий), предназначенное для размещения серверного и сетевого оборудования с последующим подключением клиентов к интернету.

Чтобы расположенное в нём «железо» работало 24/7, в дата-центрах созданы максимально благоприятные условия — о них мы поговорим немного позже ;).

ЦОДы в определённой форме существуют ещё с середины прошлого века. Тогда в дата-центре мог размещаться всего один компьютер (вспомните размеры первых вычислительных машин!), а компания не могла обратиться к его владельцу и просто так арендовать ресурсы этого компьютера.

В посте «Дата-центры в фактах и цифрах» мы уже рассказывали, что «отцом» современных ЦОДов считают компьютер ЭНИАК, который использовался в военное время для расчётов полёта бомб, хранения боевых кодов для ядерного оружия и составления прогнозов погоды. Но, конечно же, с течением времени размер оборудования уменьшался, а вот спрос на такие мощности наоборот рос.

И зачем вообще нужен дата-центр? Кто его использует?

Самая главная функция ЦОД — обеспечить стабильную и безотказную работу размещённого в нём оборудование. Кроме постоянного доступа к сайтам любой дата-центр предоставляет защищённые каналы связи, по которым происходит обмен данными.

Арендуя полноценный выделенный сервер в ЦОДе, вы получаете полностью закреплённую за вами физическую машину. Обычно это не самое дешёвое удовольствие, из-за чего оборудование в дата-центрах используют в основном для крупных и сложных проектов. К примеру хостинг-провайдеры или банков, которые работают с мобильными сервисами, и онлайн-приложений с клиентскими службами.

Для клиентов ЦОД — финансовая выгода, потому что им не нужно покупать отдельное помещение, дорогостоящее оборудование и нанимать персонал. Достаточно просто арендовать помещение или серверное оборудование в уже существующем центре обработки данных.

Хорошо, а какие бывают ЦОДы?

Самая основная категория разделения дата-центров — по уровню надёжности и безопасности центры обработки данных. Здесь выделяются четыре категории: Tier 1, Tier 2, Tier 3 и Tier 4. Что это такое?

Тier — это показатель надёжности, разработанный сертификационной организацией Uptime Institute, который присваивается ЦОДам.

Давайте рассмотрим каждую категорию подробнее.

Tier I

Это базовый уровень надёжности с отказоустойчивостью 99,67%. В случае ошибок и отказов работа ЦОД прерывается. В требованиях уровня Tier 1 не предусмотрено обязательное использование источников бесперебойного питания и возможность резервирования данных. Сам стандарт достаточно сильно устарел.

Tier II

Так же, как и в 1 уровне, работа ЦОД может быть прервана из-за ошибок и отказов. Однако этот уровень предусматривает улучшенные условия размещения оборудования: резервные источники электроснабжения, фальшполы, избыточные системные ресурсы, улучшенные системы охлаждения. Отказоустойчивость для этого стандарта — 99,75 %.

Tier III

Основное преимущество и отличие от первых двух стандартов в том, что ЦОД этого уровня не нужно останавливать для ремонта и профилактических работ. Это очень удобно для организаций, которые ведут круглосуточное взаимодействие со своими клиентами. Для соответствия Для соответствия Tier 3 ЦОД должен иметь полное резервирование всех систем жизнеобеспечения. Отказоустойчивость этого уровня — 99,98%. REG.RU в том числе, предлагает аренду выделенных сервероы или размещение в дата-центре Tier III. .

Tier IV

На сегодняшний день это наивысший уровень надёжности ЦОД с отказоустойчивостью 99,99%. В требования этого стандарта входит двойное резервирование и полное дублирование всей системы. Этот уровень надёжности ЦОД рекомендован военным и финансовым организациям особой важности.

Ок, а как устроен дата-центр?

Основа любого дата-центра — инженерные системы — сложное профессиональное оборудование, которое недоступно для покупки в локальную серверную. Если представить, что ЦОД — живой организм, то можно выделить пять главных систем:

Электроснабжение. Самый главный источник жизни дата-центра, от которого зависит стабильность и бесперебойность работы ЦОДа. Для того, чтобы ваши сайты работали 24/7 здание подключают к электросети по нескольким независимым «вводам», устанавливают системы бесперебойного питания, а также подключают дополнительный дизельный генератор на случай полного отключения.
Кондиционирование. Логично, что машина, которая работает 24 часа в сутки, 7 дней в неделю и 365 дней в году может перегреваться. Поэтому помещение машинного зала должно очень хорошо охлаждаться — для этого используют профессиональные прецизионные кондиционеры.
Безопасность. Также один из важных пунктов. Задача каждого ЦОДа не только разместить оборудование, но и обеспечить как безопасность данных, так и их конфиденциальность. Сюда можно отнести систему контроля доступа, видеонаблюдение, пожарную сигнализацию, систему экстренного пожаротушения и другие.
Передача данных. Стабильный и бесперебойный процесс передачи данных важен для любого дата-центра. Для обеспечения бесперебойной передачи данных используют как выделенные каналы, так и общедоступные интернет-сети с широкой полосой пропускания.
Диспетчеризация. За всеми системами ведётся круглосуточное наблюдение, а устранение обнаруженных проблем происходит по заранее разработанным алгоритмам. Это исключает ошибки и позволяет решать проблемы максимально быстро.

Если вам интересно посмотреть, как устроена работа центра изнутри, можете посмотреть видео-экскурсию в дата-центр REG.RU:

А в чём плюсы размещения оборудования или заказа сервера в ЦОДе?

Размещение сервера в дата-центре обеспечивает компании несколько существенных преимуществ:

меньший уровень затрат по сравнению с обустройством собственной профессиональной серверной, а также отсутствие необходимости перемещения инженерной инфраструктуры при переезде в новый офис
постоянный доступ к данным и минимальный уровень рисков отключения электричества, проблем с интернет-соединением и сбоев в работе оборудования
надёжность, производительность и постоянное совершенствование IT-инфраструктуры дата-центра, которая содержит в себе большое число разнообразных технических элементов — маршрутизаторов, коммутаторов, устройств безопасности, систем хранения данных, серверов, контроллеров доставки приложений, систем вентиляции и охлаждения, кабелей для подключения к внешним сетевым операторам.

Также в дата-центрах круглосуточно работают специалисты, которые могут выполнить все необходимые операции с серверами. В качестве альтернативы возможно использование удалённого управления.

Немного о необычных дата-центрах

Дата-центры сооружаются не только в городах, но и в местах с особыми природными и геологическими условиями, благодаря которым безопасность ЦОД достигает надёжного уровня. Если бы вы увидели фотографию такого здания, вы бы наверняка не догадались, что это дата-центр.

Например, один из ЦОД Microsoft расположен под водой. Главная фишка дата-центра в том, что можно использовать гидрокинетическую энергию для питания и естественного охлаждения.

Или другой пример необычных центров хранения — бывший ядерный бункер Cyberbunker в Нидерландах. В 1998 он превратился в самый укреплённый дата-центр, который специализируется на хранении данных и веб-хостинге.