ما المقصود بمركز البيانات
إن مركز البيانات، في أبسط صوره، عبارة عن مرفق مادي تستخدمه المؤسسات لإيواء تطبيقاتها وبياناتها المهمة. يستند تصميم مركز البيانات إلى شبكة من موارد الحوسبة والتخزين التي تمكّن تسليم بيانات وتطبيقات البرامج التي تمت مشاركتها. تشمل المكونات الرئيسية لتصميم مركز البيانات أجهزة التوجيه، والمبدلات، وجدران الحماية، وأنظمة التخزين والخوادم ووحدات التحكم في تسليم التطبيقات.
ما الذي يميز مركز البيانات الحديث؟
تختلف مراكز البيانات الحديثة تمامًا عما كانت عليه قبل وقت قصير. فقد تحولت البنية التحتية من الخوادم المادية التقليدية المحلية إلى الشبكات الافتراضية التي تدعم التطبيقات وأحمال العمل عبر مجموعات من البنية التحتية المادية وفي بيئة متعددة السحابات.
في هذا العصر، توجد البيانات وتكون متصلة عبر مراكز بيانات متعددة، والحافة، والسحابات العامة والخاصة. يجب أن يكون مركز البيانات قادرًا على التواصل عبر هذه المواقع المتعددة، سواء في الموقع أو في السحابة. حتى السحابة العامة عبارة عن مجموعة من مراكز البيانات. عندما تتم استضافة التطبيقات في السحابة، فإنها تستخدم موارد مركز البيانات من مزود الخدمة السحابية.
لماذا تعتبر مراكز البيانات مهمة للأعمال؟
في عالم تكنولوجيا المعلومات للمؤسسات، تم تصميم مراكز البيانات لدعم تطبيقات الأعمال والأنشطة التي تشمل:
- مشاركة البريد الإلكتروني والملفات
- تطبيقات الإنتاجية
- إدارة علاقات العملاء (CRM)
- تخطيط موارد المؤسسة (ERP) وقواعد البيانات
- البيانات الضخمة، والذكاء الاصطناعي، وتعلم الآلة
- أجهزة سطح المكتب الافتراضية والاتصالات وخدمات التعاون
ما المكونات الأساسية لمركز البيانات؟
يشمل تصميم مركز أجهزة التوجيه، والمبدلات، وجدران الحماية، وأنظمة التخزين والخوادم ووحدات التحكم في تسليم التطبيقات. ونظرًا لأن هذه المكونات تقوم بتخزين البيانات والتطبيقات الهامة للأعمال وإدارتها، فإن أمان مركز البيانات أمر بالغ الأهمية في تصميم مركز البيانات. فهي معًا توفر:
البنية الأساسية للشبكة. ويؤدي ذلك إلى ربط الخوادم (المادية والافتراضية) وخدمات مركز البيانات والتخزين وإمكانية الاتصال الخارجي بمواقع المستخدم النهائي.
البنية التحتية للتخزين. تعد البيانات وقود مركز البيانات الحديث. وتستخدم أنظمة التخزين للحفاظ على هذه السلعة الثمينة.
موارد الحوسبة. تمثل التطبيقات محركات مركز البيانات. توفر هذه الخوادم المعالجة، والذاكرة، والتخزين المحلي، وإمكانية الاتصال بالشبكة الأمر الذي يدفع التطبيقات.
كيف تعمل مراكز البيانات؟
يتم نشر خدمات مركز البيانات عادةً لحماية أداء مكونات مركز البيانات الأساسية وتكاملها.
الأجهزة الأمنية للشبكة. ويشمل ذلك جدار الحماية والحماية من الاختراق لحماية مركز البيانات.
ضمان تسليم التطبيقات. للحفاظ على أداة التطبيق، فإن هذه الآليات توفر مرونة التطبيق وتوفّره، عبر تجاوز الفشل التلقائي، وموازنة التحميل.
ماذا يوجد في مرفق مركز البيانات؟
تتطلب مكونات مركز البيانات بنية تحتية كبيرة لدعم أجهزة المركز وبرامجه. وتشمل هذه الأنظمة الفرعية للطاقة، وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS)، والتهوية، وأنظمة التبريد، وإخماد الحرائق، ومولدات النسخ الاحتياطي، والاتصالات بالشبكات الخارجية.
ما معايير البنية التحتية لمركز البيانات؟
يتمثل المعيار الأكثر اعتمادًا لتصميم مركز البيانات والبنية التحتية لمركز البيانات في ANSI/TIA-942. وهي تتضمن معايير للحصول على شهادة جاهزة من ANSI/TIA-942، والتي تضمن الامتثال لإحدى فئات طبقات مركز البيانات الأربع المصنفة لمستويات التكرار والتسامح مع الخطأ.
الطبقة 1: البنية التحتية الأساسية للموقع. يوفر مركز بيانات الطبقة 1 حماية محدودة ضد الأحداث المادية. وهي تحتوي على مكونات ذات سعة وفيرة ومسار توزيع واحد غير مكرر.
الطبقة 2: البنية التحتية لموقع مكون وفير السعة. يوفر مركز البيانات هذا حماية محسنة ضد الأحداث المادية. وهي تحتوي على مكونات ذات سعة وفيرة ومسار توزيع واحد غير مكرر.
الطبقة 3: البنية التحتية للموقع التي يمكن صيانتها في نفس الوقت. يحمي مركز البيانات هذا من جميع الأحداث المادية تقريبًا، ويوفر مكونات ذات سعة وفيرة ومسارات توزيع مستقلة متعددة. ويمكن إزالة كل مكون أو استبداله دون تعطيل الخدمات للمستخدمين النهائيين.
الطبقة 4: البنية التحتية للموقع المتحملة للخطأ. يوفر مركز البيانات هذا أعلى مستويات تحمل للأخطاء والتكرار. تتيح المكونات ذات السعة الوفيرة ومسارات التوزيع المستقلة المتعددة إمكانية الصيانة المتزامنة وخطأ واحد في أي مكان في التثبيت دون التسبب في التوقف.
أنواع مراكز البيانات
يتوفر العديد من أنواع مراكز البيانات ونماذج الخدمة. ويعتمد تصنيفها على ما إذا كانت مملوكة لواحدة أو أكثر من المنظمات، وكيفية ملاءمتها (إذا كانت مناسبة) في مخطط مراكز البيانات الأخرى، والتقنيات التي تستخدمها للحوسبة والتخزين، وحتى كفاءة طاقتها. هناك أربعة أنواع رئيسية من مراكز البيانات:
مراكز بيانات المؤسسات
يتم إنشاء هذه المراكز وتمتلكها وتشغلها الشركات ويتم تحسينها للمستخدمين النهائيين. وغالبًا ما يتم إيواؤها في مقر الشركة.
مراكز البيانات ذات الخدمة المُدارة
تتم إدارة مراكز البيانات هذه بواسطة جهة خارجية (أو مزود خدمات مُدارة) نيابة عن شركة. تقوم الشركة بتأجير المعدات والبنية التحتية بدلاً من شرائها.
مراكز البيانات ذات الموقع المشترك
في مراكز بيانات الموقع المشترك ("colo")، تستأجر شركة مساحة داخل مركز بيانات يمتلكه آخرون وتقع خارج مباني الشركة. يستضيف مركز البيانات ذو الموقع المشترك البنية التحتية: البناء، والتبريد، وعرض النطاق الترددي، والأمن وما إلى ذلك، في حين توفر الشركة وتدير المكونات، بما في ذلك الخوادم والتخزين وجدران الحماية.
مراكز بيانات السحابة
في هذا الشكل الخارجي لمركز البيانات، تتم استضافة البيانات والتطبيقات من قبل مزود خدمات سحابية مثل Amazon Web Services (AWS) أو Microsoft (Azure) أو IBM Cloud أو مزود سحابة عام آخر.
اكتشف المزيد حول مراكز البيانات وما الذي سيجلبه لهم المستقبل وشبكتك.
تطور البنية الأساسية: من أجهزة الكمبيوتر المركزية إلى التطبيقات السحابية
لقد شهدت البنية الأساسية للحوسبة ثلاث "موجات من التطور" طويلة الأمد على مدار 65 عامًا الماضية:
- شهدت الموجة الأولى التحول من أجهزة الكمبيوتر المركزية للخوادم القائمة على x86، بناءً على مواقع العمل وتتم إدارتها بواسطة فرق تقنية المعلومات الداخلية.
- شهدت الموجة الثانية محاكاة ظاهرية واسعة النطاق للبنية الأساسية التي دعمت التطبيقات. وقد سمح ذلك بتحسين استخدام الموارد وإمكانية نقل أعباء العمل عبر مجموعات البنية الأساسية المادية.
- الموجة الثالثة تكتشفنا في الوقت الحاضر، حيث نرى الانتقال إلى السحابة والسحابة المختلطة والسحابة الأصلية. وتصف هذه الأخيرة التطبيقات التي تم إنشاؤها في السحابة.
شبكة موزّعة من التطبيقات
وقد أدى هذا التطور إلى زيادة الحوسبة الموزّعة. هذا هو المكان الذي يتم فيه توزيع البيانات والتطبيقات ضمن أنظمة متباينة، متصلة ومتكاملة بواسطة خدمات الشبكة ومعايير قابلية التشغيل البيني لتعمل كبيئة واحدة. وكان هذا يعني أن مصطلح "مركز البيانات" يتم استخدامه الآن للإشارة إلى القسم المسؤول عن هذه الأنظمة بغض النظر عن مكان وجودها.
يمكن أن تختار المؤسسات إنشاء مراكز بيانات السحابة الهجينة وصيانتها، أو استئجار مساحة داخل مرافق المواقع المشتركة (colos)، أو استهلاك خدمات التخزين والحوسبة التي تمت مشاركتها أو استخدام الخدمات العامة القائمة على السحابة. يشير تأثير الشبكة إلى أن التطبيقات اليوم لم تعد موجودة في مكان واحد فقط. وهي تعمل في العديد من السحابات العامة والخاصة، والعروض المُدارة، والبيئات التقليدية. في هذا العصر "المتعدد السحابات"، أصبح مركز البيانات واسعًا ومعقدًا، ومجهزًا لتحفيز تجربة المستخدم المثلى.