Qu’est-ce qu’un centre de données?

Les centres de données modernes ont évolué rapidement. L’infrastructure est passée des serveurs physiques traditionnels sur site aux réseaux virtuels qui prennent en charge les applications et les charges de travail dans des ensembles de ressources physiques et des environnements multinuages.

Aujourd’hui, les données sont réparties dans une multitude d’environnements, notamment les centres de données sur site, les emplacements en périphérie ainsi que les nuages publics et privés. Pour fonctionner efficacement, le centre de données doit pouvoir communiquer de façon fluide avec tous ces environnements. Par exemple, les applications exécutées dans le nuage reposent sur l’infrastructure du centre de données du fournisseur de services infonuagiques. Parallèlement, les entreprises peuvent choisir de conserver certaines charges de travail, données sensibles ou systèmes existants sur site pour des raisons de sécurité, de conformité ou de rendement.

La plus récente évolution des centres de données repose sur les architectures natives du nuage. Ces centres de données sont spécialement conçus pour héberger des applications natives du nuage, qui exploitent pleinement les capacités propres aux environnements en nuage distribués et évolutifs. Grâce à des technologies comme les conteneurs et les microservices, les applications natives du nuage permettent aux entreprises d’innover rapidement, de s’adapter à l’évolution des besoins et d’offrir des expériences utilisateur fluides. Cette transition est essentielle pour les entreprises qui cherchent à simplifier leurs opérations tout en veillant à ce que leur infrastructure soit prête à répondre aux exigences dynamiques et concurrentielles de l’ère numérique.

Pourquoi les centres de données sont-ils importants pour les entreprises?

Les entreprises dépendent des centres de données pour prendre en charge leurs applications et leurs activités, notamment :

• Courriel et partage de fichiers
• Applications de productivité
• Gestion de la relation client (CRM)
• Planification des ressources d’entreprise (ERP) et bases de données
• Postes de travail virtuels et services de communication et de collaboration
• Mégadonnées, intelligence artificielle et apprentissage automatique
• Charges de travail d’intelligence artificielle, notamment l’entraînement des modèles, la génération augmentée par récupération (RAG) et l’inférence

La conception d’un centre de données repose sur des routeurs, des commutateurs, des pare-feu, des systèmes de stockage, des serveurs et des contrôleurs de prestation d’applications. Comme ces composants stockent et gèrent les données et les applications essentielles à l’entreprise, la sécurité doit faire partie intégrante de la conception du centre de données. Ensemble, ils fournissent trois éléments indispensables.

Infrastructure réseau. Elle relie les serveurs physiques et virtualisés, les services de centre de données et les systèmes de stockage, et assure la connectivité externe vers les emplacements des utilisateurs finaux.

Infrastructure de stockage. Les données sont le carburant du centre de données moderne. Les systèmes de stockage permettent de conserver cette précieuse ressource.

Ressources de calcul. Les applications sont les moteurs d’un centre de données. Les serveurs offrent la puissance de traitement, la mémoire, le stockage local et la connectivité réseau nécessaires au fonctionnement des applications.

Comment fonctionnent les centres de données?

Les services de centre de données sont généralement déployés pour protéger le rendement et l’intégrité des principaux composants du centre de données.

Dispositifs de sécurité réseau.Ils comprennent notamment les pare-feu et les mécanismes de protection contre les intrusions qui assurent la sécurité du centre de données.

Assurance de la prestation des applications.Pour maintenir le rendement des applications, ces mécanismes assurent leur résilience et leur disponibilité grâce au basculement automatique et à l’équilibrage de charge.

Qu’est-ce que la sécurité des centres de données?

La sécurité des centres de données englobe les technologies, les stratégies et les pratiques conçues pour protéger l’infrastructure, les charges de travail et les applications sur lesquelles reposent les entreprises modernes. Elle vise à protéger aussi bien les ressources physiques, comme les serveurs et les systèmes de stockage, que les environnements virtualisés et les opérations en nuage. Les principaux éléments comprennent des contrôles d’accès robustes pour empêcher les accès non autorisés, des mécanismes avancés de détection des menaces pour surveiller et atténuer les cyberattaques, ainsi que le chiffrement pour protéger les données en transit et au repos.

À mesure que les centres de données prennent de l’expansion pour prendre en charge les modèles hybrides et multinuages, les mesures de sécurité doivent aussi évoluer pour protéger les environnements distribués. Une sécurité efficace des centres de données assure la continuité des activités, protège les renseignements sensibles et favorise la conformité à la réglementation sectorielle. La sécurité constitue le fondement d’opérations agentiques résilientes.

Les composants d’un centre de données nécessitent une infrastructure importante pour assurer le fonctionnement de son matériel et de ses logiciels. Cette infrastructure comprend notamment les sous-systèmes d’alimentation électrique, les systèmes d’alimentation sans coupure (UPS), les systèmes de ventilation et de refroidissement, les dispositifs d’extinction des incendies, les génératrices de secours et les connexions aux réseaux externes.

La norme ANSI/TIA-942 est la plus largement adoptée pour la conception et l’infrastructure des centres de données. Elle comprend les exigences relatives à la certification ANSI/TIA-942-ready, qui atteste la conformité à l’une des quatre catégories de centres de données, classées selon leur niveau de redondance et leur tolérance aux pannes.

Niveau 1 : infrastructure de base du site. Un centre de données de niveau 1 offre une protection limitée contre les événements physiques. Il comporte des composants à capacité unique et un seul chemin de distribution, sans redondance.

Niveau 2 : infrastructure de site dotée de composants à capacité redondante. Ce type de centre de données offre une meilleure protection contre les événements physiques. Il comporte des composants à capacité redondante et un seul chemin de distribution, sans redondance.

Niveau 3 : infrastructure de site permettant la maintenance sans interruption de service. Ce type de centre de données offre une protection contre la quasi-totalité des événements physiques grâce à des composants à capacité redondante et à plusieurs chemins de distribution indépendants. Chaque composant peut être retiré ou remplacé sans interrompre les services offerts aux utilisateurs finaux.

Niveau 4 : infrastructure de site tolérante aux pannes. Ce type de centre de données offre les niveaux les plus élevés de tolérance aux pannes et de redondance. Grâce à des composants à capacité redondante et à plusieurs chemins de distribution indépendants, la maintenance peut être effectuée sans interruption de service et une défaillance peut survenir n’importe où dans l’installation sans entraîner de temps d’arrêt.

Types de centres de données

Il existe de nombreux types de centres de données et de modèles de services. Leur classification dépend de plusieurs facteurs : le nombre d’entreprises qui en sont propriétaires, leur intégration éventuelle à la topologie d’autres centres de données, les technologies de calcul et de stockage utilisées, et même leur efficacité énergétique. Les six principaux types de centres de données sont les suivants.

Centres de données d’intelligence artificielle

Un centre de données d’intelligence artificielle est spécialement conçu pour répondre aux besoins de calcul particulièrement élevés des charges de travail d’intelligence artificielle. Ces installations s’appuient sur une infrastructure de pointe, notamment la mise en réseau définie par logiciel, la sécurité intégrée et des GPU et TPU à haut rendement, pour traiter efficacement d’immenses volumes de données et exécuter des algorithmes complexes d’intelligence artificielle. Contrairement aux centres de données traditionnels, les centres de données d’intelligence artificielle privilégient le traitement parallèle et les flux de travail optimisés pour entraîner et déployer des modèles d’apprentissage automatique à grande échelle.

La réduction de la latence est une priorité dans les centres de données d’intelligence artificielle, car les applications en temps réel, comme l’analyse prédictive et le traitement du langage naturel, exigent un traitement rapide des données et une prise de décision tout aussi rapide. En combinant de puissantes ressources de calcul à des architectures à faible latence, les centres de données d’intelligence artificielle permettent aux entreprises d’exploiter pleinement le potentiel de cette technologie dans des environnements dynamiques exigeant un traitement intensif des données.

Centre de données pour grande entreprise

Les centres de données pour grande entreprise appartiennent aux entreprises qui les exploitent. Ils sont généralement situés sur leurs sites et conçus pour répondre aux besoins de leurs utilisateurs internes.

Centres de données de services gérés

Ces centres de données sont administrés par un tiers, comme un fournisseur de services gérés, pour le compte d’une entreprise. L’entreprise loue le matériel et l’infrastructure plutôt que de les acheter.

Centres de données de colocation

Dans un centre de données de colocation (« colo »), une entreprise loue de l’espace dans une installation appartenant à un tiers et située à l’extérieur de ses propres locaux. Le centre de données de colocation fournit l’infrastructure, notamment le bâtiment, le refroidissement, la bande passante et la sécurité. L’entreprise fournit et gère ses propres composants, notamment les serveurs, les systèmes de stockage et les pare-feu.

Centres de données en nuage

Dans ce type de centre de données hors site, les données et les applications sont hébergées par un fournisseur de services infonuagiques, comme Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform (GCP), Microsoft Azure, IBM Cloud ou tout autre fournisseur de services de nuage public. Elles sont souvent hébergées dans des centres de données hyperévolutifs conçus pour prendre en charge efficacement des charges de travail considérables et offrir une évolutivité à l’échelle mondiale.

Centres de données en périphérie

Un centre de données en périphérie est une installation décentralisée de petite taille, située à proximité des utilisateurs finaux et des périphériques. Il permet de traiter les données localement, de réduire la latence et de prendre en charge les applications en temps réel dans des domaines comme l’Internet des objets (IDO), les véhicules autonomes et la diffusion de contenu. L’informatique en périphérie est particulièrement utile lorsque la latence doit être réduite au minimum, notamment pour le traitement des données par intelligence artificielle.

Évolution de l’infrastructure : des ordinateurs centraux aux applications en nuage

L’infrastructure informatique a connu trois grandes vagues d’évolution au cours des 65 dernières années :

• La première vague a marqué le passage des ordinateurs centraux propriétaires aux serveurs x86 installés sur site et gérés par les équipes informatiques internes.
• La deuxième vague a entraîné la généralisation de la virtualisation des infrastructures prenant en charge les applications. Cela a permis d’améliorer l’utilisation des ressources et la mobilité des charges de travail entre différents ensembles de ressources d’infrastructure physique.
• Aujourd’hui, la troisième vague se caractérise par le passage au nuage, au nuage hybride et aux applications conçues dès l’origine pour le nuage.

Cette évolution a donné naissance à l’informatique distribuée. Dans ce modèle, les données et les applications sont réparties entre des systèmes distincts, reliés et intégrés au moyen de services réseau et de normes d’interopérabilité pour fonctionner comme un environnement unique. Ainsi, le terme « centre de données » désigne désormais aussi le service responsable de ces systèmes, quel que soit leur emplacement.

Les entreprises peuvent choisir de construire et d’entretenir leurs propres centres de données en nuage hybride, de louer de l’espace dans des installations de colocation (« colos »), d’utiliser des services partagés de calcul et de stockage ou de recourir à des services de nuage public. Résultat : les applications ne sont plus hébergées à un seul endroit. Elles fonctionnent dans plusieurs nuages publics et privés, dans des environnements de services gérés et dans des environnements traditionnels. À l’ère du multinuage, le centre de données est devenu un ensemble vaste et complexe, conçu pour offrir la meilleure expérience utilisateur possible.

Les centres de données peuvent-ils consommer moins d’énergie?

Les centres de données consomment beaucoup d’énergie, et leurs besoins en alimentation électrique augmentent à mesure que la transformation numérique s’accélère. Les GPU qui équipent les centres de données d’intelligence artificielle consomment de 10 à 15 fois plus d’énergie par cycle de traitement que les CPU des centres de données traditionnels, en raison de l’intensité des calculs nécessaires à l’entraînement et à l’exécution des modèles d’intelligence artificielle.

Pour réduire les coûts d’électricité et les difficultés d’approvisionnement, les centres de données peuvent adopter des stratégies énergétiques avancées, notamment optimiser leur consommation électrique, utiliser des énergies propres et améliorer l’efficacité de leurs systèmes de refroidissement. Ces mesures peuvent contribuer à répondre à la demande numérique croissante tout en respectant les réglementations internationales en matière d’énergie et d’environnement.