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データセンターとは

データセンターとは、端的に言えば「組織が重要なアプリケーションとデータを保管するために使用する物理的な施設」です。コンピューティングとストレージリソースのネットワークに基づいて設計され、共有のアプリケーションとデータを提供します。データセンター設計の重要なコンポーネントには、ルータ、スイッチ、ファイアウォール、ストレージシステム、サーバ、アプリケーション デリバリ コントローラ(ADC)が含まれます。

最新のデータセンターの特徴

データセンターは近年、画期的な進化を遂げています。従来はオンプレミスの物理サーバで構成されていたインフラストラクチャが現在では仮想ネットワークに移行し、物理インフラストラクチャのプールやマルチクラウド環境のアプリケーションとワークロードをサポートするようになりました。

この場合、データは複数のデータセンター、エッジ、パブリッククラウド、プライベートクラウド全体に存在、接続されます。データセンターは、オンプレミスとクラウドの両方の複数サイトと通信できる必要があります。パブリッククラウドもデータセンターとして考えます。アプリケーションがクラウドでホストされている場合、クラウドプロバイダーのデータセンターリソースを使用します。

データセンターがビジネスにとって重要な理由

エンタープライズ IT のデータセンターは、次のようなビジネスアプリケーションとアクティビティをサポートするように設計されています。

  • 電子メールとファイル共有
  • 生産性アプリケーション
  • 顧客関係管理(CRM)
  • エンタープライズ リソース プランニング(ERP)とデータベース
  • ビッグデータ、人工知能、機械学習
  • 仮想デスクトップ、通信サービス、コラボレーションサービス

データセンターの主なコンポーネント

データセンターの設計には、ルータ、スイッチ、ファイアウォール、ストレージシステム、サーバ、アプリケーション デリバリ コントローラが含まれます。ビジネスクリティカルなデータとアプリケーションはこれらのコンポーネントによって保存、管理されるため、データセンター設計ではデータセンターセキュリティが非常に重要です。データセンターは以下のリソースも提供します。

ネットワーク インフラストラクチャ。サーバ(物理サーバ、仮想サーバとも)、データセンターサービス、ストレージを接続し、エンドユーザの拠点への外部接続をつなぎます。

ストレージ インフラストラクチャ。データは現代のデータセンターの原動力です。ストレージシステムは、データという貴重な情報を保持するために使用されます。

コンピューティングリソース。 アプリケーションはデータセンターのエンジンです。データセンターのサーバは、アプリケーションの実行に必要な処理、メモリ、ローカルストレージ、ネットワーク接続をサポートします。

データセンターのオペレーション

データセンターサービスは通常、コアとなるデータセンター コンポーネントのパフォーマンスと整合性を守るために導入されます。

ネットワーク セキュリティ アプライアンス。これには、データセンターを保護するファイアウォールや侵入防御機能が含まれます。

アプリケーション デリバリ アシュアランス。アプリケーションのパフォーマンスを維持するために、自動フェールオーバーとロードバランシングにより、アプリケーションの復元力と可用性を実現する機構です。

データセンターの設備

データセンターのハードウェアとソフトウェアをサポートするため、データセンター コンポーネントには大規模なインフラストラクチャが必要です。具体例を挙げると、電源サブシステム、無停電電源装置(UPS)、換気、冷却システム、消火設備、予備発電装置、外部ネットワークへの接続などがあります。

データセンター インフラストラクチャの規格

データセンター設計とデータセンター インフラストラクチャに関して最も一般的な規格は ANSI/TIA-942 です。付帯する ANSI/TIA-942 対応認定では、4 つあるデータセンター階層のカテゴリごとに定められた冗長性と耐障害性への準拠を保証します。

Tier 1:基本的なサイトインフラストラクチャ。Tier 1 データセンターは物理的なイベントに対して限定的に保護されています。単一キャパシティコンポーネントと 1 つの非冗長ディストリビューションパスを備えています。 

Tier 2:冗長キャパシティ コンポーネント サイト インフラストラクチャ。Tier 2 データセンターでは物理的なイベントに対する保護が強化されています。冗長キャパシティ コンポーネントと 1 つの非冗長ディストリビューションパスを備えています。 

Tier 3:同時保守が可能なサイトインフラストラクチャ。Tier 3 データセンターは、事実上すべての物理的イベントから保護され、冗長キャパシティコンポーネントと複数の独立したディストリビューションパスを備えています。エンドユーザサービスを中断することなく、各コンポーネントの取り外しや交換を行えます。 

Tier 4: フォールト トレラント サイト インフラストラクチャ。Tier 4 データセンターは最高レベルの耐障害性と冗長性を備えています。冗長キャパシティコンポーネントと複数の独立したディストリビューションパスにより、同時メンテナンスが可能となり、設備内のどこかで障害が生じてもダウンタイムが発生しません。

データセンターの種類

データセンターやサービスモデルは多岐にわたります。所有する組織が 1 つか複数か、他のデータセンターのトポロジに対して適合している(または適合できる)か、コンピューティングとストレージに使用するテクノロジーの種類、エネルギー効率によって分類が異なります。データセンターには、主に次の 4 種類があります。

エンタープライズ データセンター

企業が構築、所有、運用する、エンドユーザのために最適化されたデータセンターです。多くの場合、企業のキャンパス内に設置されています。


マネージド サービス データセンター

企業に代わってサードパーティ(またはマネージド サービス プロバイダー)が管理するデータセンターです。企業は機器とインフラストラクチャを購入するのではなく、リースします。


コロケーション データセンター

コロケーション(「コロ」) データセンターで企業は、社外に設置された他企業のデータセンター内のスペースを賃借します。コロケーション データセンターがインフラストラクチャ(ビル、冷却、帯域幅、セキュリティなど)をホストし、一方企業がサーバ、ストレージ、ファイアウォールなどのコンポーネントを提供、管理します。


クラウドデータセンター

このオフプレミス形式のデータセンターでは、Amazon Web Services(AWS)、Microsoft(Azure)、IBM Cloud などのクラウド サービス プロバイダー、またはその他のパブリック クラウド プロバイダーを利用してデータとアプリケーションをホストします。

データセンターについて、またデータセンターとネットワークの今後について詳細をご覧ください。


インフラストラクチャの進化:メインフレームからクラウドアプリケーションへ

コンピューティング インフラストラクチャは、過去 65 年間のうちに 3 つの大きな進化を遂げてきました。

  • 最初の進化の波は、独自メインフレームから、オンプレミスおよび社内 IT チームが管理する x86 ベースサーバへの移行です。
  • 2 番目の進化の波は、アプリケーションをサポートするインフラストラクチャの広範囲な仮想化です。これにより、物理インフラストラクチャプール全体で、リソースの利用効率とワークロードのモビリティが向上しました。
  • 3 番目の進化の波は現在私たちが直面しているもので、クラウド、ハイブリッドクラウド、クラウドネイティブへと移行しています。クラウドネイティブは、クラウドベースで開発されたアプリケーションのことです。

アプリケーションの分散ネットワーク

この進化により、分散型コンピューティングの導入が加速しました。これは個別のシステム間でデータとアプリケーションが分散されており、ネットワークサービスや相互運用の標準規格により接続され、単一環境のように機能します。今ではデータセンターは、システムの所在地にかかわらず、システムに対して責任を持つ部門を意味しています。

組織は、独自のハイブリッド クラウド データセンターを構築し管理するか、コロケーション施設(コロ)内のスペースをリースするか、共有コンピューティングおよびストレージサービスを使用するか、パブリッククラウドベースのサービスを使用するかを選択できます。この影響は、今日ではアプリケーションが 1 箇所だけに存在するわけではないということです。アプリケーションは、複数のパブリッククラウドやプライベートクラウド、マネージド環境、従来の環境において運用されます。このマルチクラウドの時代において、データセンターは巨大化、複雑化し、究極のユーザエクスペリエンス向上を目指して設計されます。