نخستین مرکز داده در سال 1945 در دانشگاه پنسیلوانیا بنا نهاده شد. هدف از این ساختمان، قرار دادن مجموعه ای از کامپیوترها با توان پردازش داده های حجیم بود. در همین مکان بود که اولین کامپیوتر دیجیتال قابل برنامه ریزی طراحی و در سال 1946 آماده استفاده شد. این کامپیوتر غول پیکر که حدود 45 متر طول داشت، برای انجام محاسبات پایه به 150 کیلووات برق نیاز داشت. با گذر زمان و توسعه تکنولوژی، این سازه به عنوان اولین دیتاسنتر رسمی جهان شناخته شد. اکنون که در پایان سال 2023 قرار داریم، مراکز داده به بخش بسیار مهمی از جهان ما تبدیل شده اند و در حقیقت، رکن اصلی و حیاتی اینترنت به شمار می روند. دیتاسنترها امکان ایجاد و ارائه سرورهای مجازی و ابری را فراهم آورده اند. اما کاربردهای مرکز داده فراتر از این موارد است که در ادامه مقاله به بررسی جزئیات آن ها خواهیم پرداخت. پاسخ به پرسش بنیادین «دیتاسنتر چیست؟» در خلال کلمات این نوشتار گنجانده شده است.
مراکز داده؛ پایه و اساس سرورهای مجازی و ابری
دیتاسنترها یا مراکز داده، ساختمان های بزرگی هستند که زیرساخت های لازم برای میزبانی سرورهای مجازی و ابری در آن ها قرار گرفته است. کسب و کارهای مختلف، از کوچک تا بزرگ، که نیازمند خدمات سرور ابری یا مجازی هستند، اغلب از مراکز داده اشتراکی بهره می برند. در ساختمان این دیتاسنترها، امکانات و تمهیدات ویژه ای برای حفظ امنیت و محافظت از سخت افزارها و داده ها در نظر گرفته شده است. سیستم های امنیتی پیشرفته به خوبی از اطلاعات و داده های کاربران محافظت می کنند. علاوه بر این، مراکز داده به تجهیزات سخت افزاری منحصر به فردی مجهز هستند تا از بروز مشکلاتی نظیر قطعی سرور جلوگیری شود و پایداری سرویس ها تضمین گردد.
مشاغل و سازمان های گوناگونی از دیتاسنترها برای توسعه خدمات خود یا بهبود ارتباط با مشتریان استفاده می کنند. به عنوان مثال، اجرای نرم افزارهای کاربردی تحت وب، پلتفرم های پخش محتوای ویدیویی آنلاین، سرویس های ارسال ایمیل در حجم بالا و سامانه های انتقال و اشتراک گذاری فایل، برخی از خدمات رایجی هستند که روی سرورهای مجازی و ابری مستقر در دیتاسنترها قابل پیاده سازی می باشند.
تجهیزات و امکانات موجود در ساختمان دیتاسنتر
در پاسخ جامع تر به سوال «دیتا سنتر چیست؟»، باید تاکید کرد که ساختمان یک دیتاسنتر، مرکزی است که سرورهای مجازی و ابری در آن قرار می گیرند. اما هر ساختمانی نمی تواند چنین نقشی را ایفا کند و این مراکز دارای ویژگی های خاصی هستند. در مراکز داده از تجهیزات بسیار تخصصی مانند روترها، سوییچ های شبکه، فایروال ها (دیوارهای آتش)، سیستم های ذخیره سازی اطلاعات و انواع مختلف سرورها استفاده می شود. طراحی فیزیکی این ساختمان ها نیز به گونه ای است که سرورها به صورت منظم و سازمان یافته داخل کابینت ها و رک ها قرار می گیرند و کابل کشی آن ها با رعایت بهترین استانداردها انجام می پذیرد.
علاوه بر این، در تمامی مراکز داده یک سیستم تهویه قدرتمند و پیشرفته وجود دارد که از بالا رفتن بیش از حد دمای سرورهای فیزیکی و تجهیزات جلوگیری می کند. همچنین، برای پیشگیری از وقوع آتش سوزی، سیستم های اطفاء حریق خودکار (مانند اسپرینکلرها) بر روی سقف ها نصب شده اند.
مکانیسم عملکرد مراکز داده: چطور کار می کنند؟
دیتاسنترها که حاوی مجموعه عظیمی از اطلاعات و داده های شرکت ها و افراد مختلف هستند، زمینه برقراری ارتباطات اینترنتی و دسترسی به سرویس های آنلاین را فراهم می آورند. به بیان ساده تر، زمانی که شما آدرس وب سایتی را در مرورگر خود جستجو می کنید، درخواستی به سمت سرورهای واقع در دیتاسنتر ارسال می شود. این درخواست ابتدا توسط لایه های امنیتی مورد بررسی قرار می گیرد و در صورتی که فاقد هرگونه اشکال باشد، به سمت سوییچ های شبکه هدایت خواهد شد. سوییچ وظیفه مسیریابی درخواست را به سمت سرور فیزیکی مربوطه بر عهده دارد تا داده ها پردازش شده و نتایج مورد نظر کاربر آماده نمایش شوند.
برای پردازش درخواست کاربر و ارائه پاسخ در قالب یک صفحه وب، روترها و سایر تجهیزات موجود در فضای دیتاسنتر درگیر می شوند. شاید شرح این فرآیند طولانی به نظر برسد، اما کلیه این عملیات پردازشی در کمتر از یک ثانیه انجام می شود. به عنوان مثال، زمان پاسخگویی معمولا در حد چند دهم ثانیه است.
انواع دیتاسنترها بر اساس مدل کسب و کار
مراکز داده با توجه به نیازها و نوع کسب و کارها، به انواع مختلفی تقسیم بندی می شوند. در هر مدل دیتاسنتر، هزینه های اجرایی و سرویس دهی بر اساس تکنولوژی های مورد نیاز و کاربرد آن ها مشخص می گردد. به طور کلی، هرچه مشخصات سخت افزاری قوی تر و فضای اختصاص داده شده به کاربر بیشتر باشد، هزینه اشتراک مرکز داده نیز افزایش می یابد. در ادامه به بررسی برخی از رایج ترین انواع دیتاسنتر می پردازیم:
- دیتاسنترهای سازمانی (Enterprise): برخی سازمان ها و شرکت های بزرگ که نیاز به کنترل کامل بر زیرساخت های سرور خصوصی خود دارند، اقدام به راه اندازی دیتاسنتر شخصی سازی شده در محل خود می کنند. سخت افزارها و نرم افزارها در داخل ساختمان اصلی شرکت مستقر می شوند. البته این کار هزینه نسبتا بالایی را در بر دارد و معمولا توسط شرکت های بزرگ دولتی یا خصوصی اجرا می شود.
- دیتاسنترهای مدیریت شده (Managed): بسیاری از شرکت ها برای کاهش هزینه های عملیاتی و مدیریت، به جای راه اندازی دیتاسنتر اختصاصی، از خدمات مراکز داده اشتراکی استفاده می کنند. در این مدل، شرکت ها با پرداخت هزینه ای به صورت ماهانه یا سالانه به ارائه دهندگان خدمات دیتاسنتر، از سرویس های سرور مجازی یا ابری بهره مند می شوند و مدیریت زیرساخت بر عهده شرکت میزبان است.
- دیتاسنترهای ابری (Cloud): این نوع خدمات از جمله ارزان ترین و محبوب ترین گزینه ها در سال های اخیر محسوب می شوند. در دیتاسنترهای ابری، کاربران معمولا به ازای میزان مصرف خود هزینه پرداخت می کنند. علاوه بر این، خدمات پشتیبانی فنی و مشاوره نیز معمولا توسط مجموعه ارائه دهنده خدمات ابری ارائه می شود.
نقش مراکز داده ابری در توسعه نرم افزارهای کاربردی
در این مقاله تلاش شد تا به پرسش «دیتاسنتر چیست؟» پاسخی جامع داده شود و انواع دیتاسنتر مورد بررسی قرار گیرد. مراکز داده با فراهم سازی زیرساخت سرورهای ابری و مجازی، این امکان را به وجود آورده اند تا کاربران به راحتی و از هر نقطه ای در جهان به اطلاعات و سرویس های خود دسترسی داشته باشند. یکی از کاربردهای مهم و رو به رشد سرورهای ابری در ایران، پشتیبانی از نرم افزارهای کاربردی تحت وب است. به عنوان مثال، در حوزه حسابداری، نرم افزارهای حسابداری ابری توسعه یافته اند که شما می توانید با استفاده از اتصال اینترنت، در هر زمان از شبانه روز و از هر مکانی به اطلاعات و اسناد مالی خود دسترسی داشته باشید. مزیت این نرم افزارها این است که نیازی به حضور فیزیکی در محل کار نیست و اطلاعات مورد نیاز حتی از طریق دستگاه های موبایل نیز قابل دسترس خواهند بود. این دسترسی آسان و قابلیت اطمینان بالا، مدیون زیرساخت های قدرتمند و پایدار مراکز داده ابری است که این خدمات را میزبانی می کنند.