ریشه‌های اولین مرکز پردازش اطلاعات به سال ۱۹۴۵ در دانشگاه پنسیلوانیا بازمی‌گردد؛ ساختمانی که با هدف نگهداری و بهره‌برداری از کامپیوترهای اولیه با قابلیت پردازش داده‌های عظیم طراحی شده بود. در این مکان، اولین کامپیوتر دیجیتال قابل برنامه‌ریزی (ENIAC) توسعه یافت که در سال ۱۹۴۶ عملیاتی شد. این دستگاه عظیم با ابعاد ۱۵۰ فوت و مصرف ۱۵۰ کیلووات برق، توان محاسباتی ناچیزی داشت. اما این نقطه شروع، سرانجام منجر به پیدایش مفهوم امروزی دیتاسنتر شد. در حال حاضر، مراکز داده نقشی حیاتی و بی‌بدیل در زیرساخت‌های فناوری اطلاعات و ارتباطات ایفا می‌کنند و ستون فقرات دنیای آنلاین به شمار می‌روند. آن‌ها امکان ارائه خدماتی نظیر سرورهای مجازی و پردازش ابری را فراهم می‌سازند، اما کاربردهای آن‌ها بسیار گسترده‌تر است که در ادامه به تفصیل به آن‌ها خواهیم پرداخت. در این مقاله، به سوال کلیدی «دیتاسنتر چیست؟» پاسخ خواهیم داد و نگاهی جامع به این مراکز حیاتی خواهیم داشت.
مرکز داده: زیرساخت اساسی برای خدمات ابری و مجازی
مراکز داده، که با نام دیتاسنتر نیز شناخته می‌شوند، مجموعه‌ای متمرکز از سرورها، تجهیزات شبکه، سیستم‌های ذخیره‌سازی اطلاعات و سایر سخت‌افزارهای مرتبط هستند که در یک ساختمان یا فضای اختصاصی با شرایط کنترل‌شده نگهداری می‌شوند. این مراکز، زیربنای لازم برای ارائه سرویس‌های نوین مانند سرورهای مجازی، رایانش ابری و سایر خدمات دیجیتال را فراهم می‌کنند. بسیاری از کسب‌وکارها، از شرکت‌های کوچک و نوپا گرفته تا سازمان‌های بزرگ، برای تامین نیازهای پردازشی و ذخیره‌سازی خود از خدمات این مراکز بهره می‌برند. ساختمان‌های دیتاسنتر با بالاترین استانداردهای امنیتی و حفاظتی طراحی می‌شوند تا از اطلاعات و تجهیزات ارزشمند در برابر هرگونه تهدید فیزیکی یا سایبری محافظت کنند. علاوه بر تدابیر امنیتی، زیرساخت‌های پیشرفته‌ای برای تضمین پایداری و جلوگیری از بروز قطعی فراهم می‌شود؛ از جمله سیستم‌های تامین برق اضطراری، سیستم‌های خنک‌کننده قدرتمند و شبکه‌های ارتباطی با پهنای باند بالا.
طیف وسیعی از مشاغل و خدمات آنلاین به دیتاسنترها وابسته‌اند؛ از پلتفرم‌های پخش آنلاین محتوا و شبکه‌های اجتماعی گرفته تا خدمات مالی آنلاین، نرم‌افزارهای مدیریت کسب‌وکار تحت وب و سامانه‌های ارسال ایمیل انبوه. این مراکز، بستر لازم را برای توسعه، استقرار و ارائه پایدار این خدمات فراهم می‌کنند.
امکانات و تجهیزات پیشرفته در ساختمان‌های دیتاسنتر
برای فهم بهتر اینکه «دیتاسنتر چیست»، لازم است با امکانات و تجهیزات موجود در این مراکز آشنا شویم. یک دیتاسنتر فراتر از یک ساختمان معمولی است؛ این مراکز مجهز به زیرساخت‌های بسیار تخصصی هستند. تجهیزات اصلی شامل سرورهای قدرتمند، سیستم‌های ذخیره‌سازی داده‌ها (مانند SAN و NAS)، تجهیزات شبکه پیشرفته مانند روترها و سوییچ‌های با ظرفیت بالا، و دیوارهای آتش (فایروال) برای تامین امنیت ارتباطات است.
طراحی فیزیکی ساختمان نیز با دقت زیادی انجام می‌شود. سرورها و تجهیزات شبکه به صورت ماژولار و متراکم درون رک‌ها و کابینت‌های استاندارد قرار می‌گیرند و سیستم کابل‌کشی به صورت منظم و بهینه سازماندهی می‌شود تا مدیریت و عیب‌یابی آسان‌تر باشد. همچنین، با توجه به تولید حرارت قابل توجه توسط تجهیزات الکترونیکی، سیستم‌های خنک‌کننده قدرتمند و دقیق برای حفظ دمای مطلوب محیط و جلوگیری از آسیب دیدن سخت‌افزارها ضروری هستند. سیستم‌های اعلان و اطفاء حریق پیشرفته، مانند اسپرینکلرها یا سیستم‌های گازی، نیز بخشی جدایی‌ناپذیر از زیرساخت ایمنی در مراکز داده محسوب می‌شوند.
مراکز داده چگونه پردازش اطلاعات را انجام می‌دهند؟
دیتاسنترها، به عنوان قلب تپنده پردازش و ذخیره‌سازی داده‌ها، بستری برای برقراری ارتباطات دیجیتال فراهم می‌کنند. فرآیند کارکرد یک مرکز داده، هرچند پیچیده به نظر می‌رسد، با سرعت شگفت‌انگیزی رخ می‌دهد. هنگامی که شما در مرورگر خود آدرس یک وب‌سایت را وارد می‌کنید یا از یک اپلیکیشن تحت وب استفاده می‌کنید، در واقع یک درخواست به سمت سرورهای مربوطه که در یک دیتاسنتر نگهداری می‌شوند، ارسال می‌گردد.
این درخواست ابتدا از لایه‌های امنیتی (مانند فایروال‌ها) عبور کرده تا از قانونی بودن آن اطمینان حاصل شود. سپس توسط تجهیزات شبکه مانند سوییچ‌ها به سمت سرور فیزیکی یا مجازی مناسب هدایت می‌شود. سرور درخواست را پردازش کرده و با همکاری سیستم‌های ذخیره‌سازی و سایر تجهیزات، اطلاعات مورد نیاز را آماده می‌کند. در نهایت، نتیجه پردازش از طریق شبکه و تجهیزات مسیریابی (روترها) به سمت مرورگر یا اپلیکیشن شما بازگردانده می‌شود و در قالب یک صفحه وب یا پاسخ دیگر نمایش داده می‌شود.
تمام این مراحل، از لحظه ارسال درخواست تا دریافت پاسخ، اغلب در کسری از ثانیه انجام می‌پذیرد که نشان‌دهنده قدرت و کارایی بالای زیرساخت‌های دیتاسنتر است. این سرعت در پاسخ‌دهی برای تجربه کاربری مطلوب در دنیای آنلاین بسیار حیاتی است.
دسته‌بندی انواع دیتاسنترها
مراکز داده بر اساس مدل مالکیت، ساختار و نحوه ارائه خدمات، به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام پاسخگوی نیازهای متفاوتی هستند:
- دیتاسنترهای خصوصی (Enterprise Data Centers): این مراکز توسط یک سازمان یا شرکت خاص طراحی، ساخته و مدیریت می‌شوند و تمام تجهیزات و زیرساخت‌ها به همان سازمان تعلق دارد. معمولاً شرکت‌های بزرگ، نهادهای دولتی و مالی که نیاز به کنترل کامل بر داده‌ها و امنیت بالا دارند، از این نوع دیتاسنتر استفاده می‌کنند. هزینه اولیه راه‌اندازی و نگهداری این مراکز بسیار بالا است.
- دیتاسنترهای کولوکیشن (Colocation Data Centers): در این مدل، شرکت‌ها فضایی را در یک مرکز داده که توسط یک شرکت ثالث مدیریت می‌شود، اجاره می‌کنند. سخت‌افزار (سرورها، تجهیزات شبکه) متعلق به خود شرکت است، اما امکانات زیربنایی مانند برق، خنک‌کننده، امنیت فیزیکی و ارتباطات شبکه توسط ارائه‌دهنده خدمات دیتاسنتر تامین می‌شود. این گزینه برای شرکت‌هایی که نمی‌خواهند بار سنگین مدیریت زیرساخت را به عهده بگیرند، مناسب است.
- دیتاسنترهای مدیریت شده (Managed Data Centers): در این حالت، شرکت ارائه‌دهنده خدمات، علاوه بر فضای فیزیکی و زیرساخت‌ها، مدیریت تجهیزات سخت‌افزاری متعلق به مشتری و همچنین خدمات نگهداری، پشتیبانی و عملیات روزمره را نیز به عهده می‌گیرد. این مدل برای سازمان‌هایی که فاقد تیم متخصص داخلی کافی برای مدیریت دیتاسنتر هستند، مناسب است.
- دیتاسنترهای ابری (Cloud Data Centers): این مراکز بخشی از زیرساخت‌های عظیم ارائه‌دهندگان خدمات ابری (مانند AWS، Google Cloud، Microsoft Azure و … و همچنین ارائه‌دهندگان داخلی) هستند. کاربران از طریق اینترنت به منابع پردازشی، ذخیره‌سازی و شبکه دسترسی پیدا می‌کنند و معمولاً بر اساس میزان مصرف هزینه پرداخت می‌کنند. این مدل انعطاف‌پذیری بسیار بالایی دارد و برای بسیاری از کسب‌وکارها مقرون‌به‌صرفه است. خدمات ابری، بستر لازم برای اجرای نرم‌افزارهای آنلاین و دسترسی آسان به اطلاعات از هر مکانی را فراهم می‌سازند.
شناخت انواع دیتاسنترها به کسب‌وکارها کمک می‌کند تا مناسب‌ترین زیرساخت را برای نیازهای خود انتخاب کنند. با پیشرفت فناوری و افزایش نیاز به پردازش و دسترسی به داده‌ها، نقش مراکز داده بیش از پیش پررنگ می‌شود و درک صحیح از چیستی و چگونگی عملکرد آن‌ها برای فعالان حوزه فناوری اطلاعات و کاربران خدمات آنلاین ضروری است.