رعایت موارد مورد اشاره در چک لیست طراحی مرکز داده و پیاده‌سازی آن در چهار گام، به کارایی بهتر در کنار پایداری و امنیت بیشتر مرکز داده کمک می‌کند.
گام اول: برنامه‌ریزی برای طراحی مرکز داده و احداث آن
تعیین اهداف، ظرفیت و نیازمندی‌ها
گام اول در طراحی مرکز داده و راه‌اندازی آن، تعیین اهداف و دورنمای کلی پروژه و مشخص‌کردن نیازمندی‌هاست. لازم است با در نظر گرفتن هدف مورد نظر، ظرفیت مورد نیاز (از نظر عواملی مانند فضا، برق و سرمایش) تعیین شود و نوع تجهیزات و زیرساخت‌های مورد نیاز برای انواع مراکز داده مشخص شوند. ابتدا باید نیازمندی‌های اولیه مشخص شود و سپس بر اساس رشد و توسعه مورد انتظار در آینده، برنامه راهبردی معینی تدوین شود.
نداشتن برنامه‌ریزی ظرفیت می‌تواند به شدت بر طراحی و توانمندی‌های آینده مرکز داده تاثیر منفی بگذارد. ظرفیت ناکافی زیرساخت برای تامین نیازهای مشتریان و کاربران نهایی می‌تواند به از دست دادن درآمد، کاهش بهره‌وری و رضایت کمتر مشتری منجر شود.
برای آنکه فعالیت آینده مرکز داده کارامد باشد، تعیین درست ابعاد آن اهمیت ویژه‌ای دارد. عواملی مانند حجم داده‌ای که باید ذخیره شود، رشد و توسعه مورد انتظار در آینده و فضای فیزیکی موجود باید در نظر گرفته شود. با برآورد دقیق فضای لازم می‌توان از هدر رفتن منابع یا نیاز به بزرگ‌تر کردن مرکز در آینده که کار پرهزینه‌ای است اجتناب کرد.
برای مشخص‌کردن نیازهای خاص کسب‌وکارها که مرکز داده باید برآورده کند، پاسخ به چنین سوالاتی را در نظر داشته باشید: مرکز داده چه خدمات و سرویس‌هایی را ارائه خواهد داد؟ به چه مقدار ظرفیت ذخیره‌سازی داده نیاز است؟ آیا الزامات قانونی یا دستورالعمل نهادهای نظارتی خاصی وجود دارد که باید به آن توجه کنیم؟
برنامه‌ریزی برای مقیاس‌پذیری بمنظور پاسخگویی به نیازهای رو به رشد کسب‌وکار و پرهیز از ارتقای پرهزینه تجهیزات و سیستم‌های زیرساخت ضروری است. توجه به پیش‌بینی‌ها در زمینه رشد و توسعه آینده کسب‌وکار در این برنامه‌ریزی‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد. مسئولان پروژه باید گزینه‌های گوناگون مقیاس‌پذیری و امکان بهره‌گیری از زیرساخت ماژولار را در نظر داشته باشند.
مکان‌یابی
انتخاب مکان درست برای مرکز داده برای تضمین عملکرد مناسب و حفظ دسترسی ضروری است. برای مکان‌یابی مرکز داده باید مکان‌های مختلف جغرافیایی به دقت ارزیابی شوند.
در تعیین مکان مرکز داده باید احتمال بروز بلایای طبیعی مانند لرزه‌خیزی، طوفان، سیل و سونامی در نظر گرفته شود. همچنین توجه به عواملی مانند تغییر اقلیم، وضع ثبات و امنیت سیاسی و اجتماعی منطقه و هزینه انرژی مرکز داده در این زمینه اهمیت دارد. از یک سو مرکز داده باید از مکان‌های خطرناک مانند فرودگاه و پالایشگاه فاصله داشته باشد و از سوی دیگر باید سهولت دسترسی به حمل‌ونقل، سوخت و موارد مشابه در نظر گرفته شود.
همچنین عواملی مانند نزدیکی به کسب‌وکارها، دسترسی به منبع قابل اطمینان برق و زیرساخت شبکه را باید در نظر بگیریم. محدودنبودن مرکز داده به یک نقطه جغرافیایی و بهره‌گیری از پراکندگی جغرافیایی می‌تواند در استمرار فعالیت مرکز داده و افزایش آپ‌تایم (مدت دسترس‌پذیری) نقش مهمی داشته باشد.
گام دوم: نقشه طراحی مرکز داده و تصمیم‌گیری درباره تجهیزات
لازم است مواردی مانند جانمایی رک‌ها و طراحی اتاق‌های تجهیزات، اتاق یوپی‌اس، مسیرهای کابل‌کشی و سیستم سرمایش و تهویه بدقت انجام شود.
• برنامهریزیهای اجرایی: اموری مانند اختصاص بودجه و تصویب آن، تعیین برنامه زمانی اجرای پروژه، اطمینان از انطباق با مقررات و دستورالعمل‌های سازمان‌های نظارتی و اخذ مجوزهای لازم و انتخاب فروشندگان سخت‌افزارها، نرم‌افزارها و خدمات باید به دقت و براساس امکانات و نیازمندی‌های موجود انجام شود.
• امنیت: در طراحی مرکز داده (چه مرکز داده ابری باشد یا مرکز داده داخلی) باید محافظت ساختمان مرکز در برابر خطرهای بیرونی مورد توجه ویژه قرار بگیرد و برای مثال از دیوارهای تقویت‌شده استفاده شود. همچنین لازم است در این مرحله برنامه‌ریزی برای تمهیدات امنیت سایبری و فیزیکی مختلف انجام شود و درباره مواردی مانند سطوح مختلف دسترسی و کنترل آن، نگهبان‌های حاضر در محل و نصب دوربین‌های نظارت تصویری، برنامهریزیهای لازم صورت گیرد.
• چیدمان: برای عملکرد بهینه لازم است چیدمان و آرایش تجهیزات مرکز داده حساب‌شده باشد، مثل قرارگیری سامانه‌های یوپی‌اس در محلی با رعایت فاصله استاندارد از سرورها با هدف حفاظت از آنها در برابر میدان الکترومغناطیسی.
• افزونگی: بهره‌گیری از افزونگی در تجهیزات و وجود پشتیبانی مناسب برای مراکز داده مقوله‌ای حیاتی است. برای مثال باید تعیین شود که چه سطحی از پشتیبانی برق برای مرکز داده نیاز است. معمولا مرکز داده Tier 2 دو منبع برق بدون وقفه (UPS) دارد که موازی با یکدیگر کار می‌کنند و اگر یکی از آنها از کار بیفتد دیگری برق‌رسانی را به عهده می‌گیرد. در مراکز داده پیشرفته‌تر، تعداد منابع برق پشتیبان بیشتر است.
• سرمایش: کاهش مصرف انرژی از اهداف اساسی مدیران مراکز داده است. به گفته سازمان حفاظت از محیط زیست امریکا راهکار جداسازی هوای سرد و گرم در مراکز داده می‌تواند مصرف انرژی فن‌ها را تا 25 درصد کاهش دهد و به 20 درصد صرفه‌جویی در مصرف انرژی چیلرهای آب سرد منجر شود. چنین راهکاری بدون افزودن مخارج سرمایه‌ای، تقریبا 30 درصد هزینه انرژی مرکز داده را کاهش خواهد داد.
دو گزینه برای جداسازی هوای سرد و گرم از یکدیگر وجود دارد: محصورسازی راهروهای سرد و محصورسازی راهروهای گرم. در روش محصورسازی راهروی سرد (که به آن محفظه راهروی سرد هم گفته می‌شود)، راهروهایی که جلوی رک‌های سرور قرار دارند و هوای سرد به آنجا دمیده می‌شود، محصور می‌شوند. هدف این است که هوای سرد بدون ترکیب با هوای گرم، مستقیماً به تجهیزات سرور برسد. از طرفی در محصورسازی هوای گرم (یا محفظه هوای گرم) راهروهایی که پشت رک‌های سرور قرار دارند (یعنی جایی که هوای گرم از سرورها خارج می‌شود) محصور می‌شوند. این کار باعث می‌شود هوای گرم در یک فضای بسته قرار بگیرد و بدون اینکه با هوای سرد مخلوط شود، بطور مستقیم به سیستم تهویه مطبوع منتقل شود. هر دو گزینه کارایی را بالا برده و هزینه‌ها را کاهش می‌دهند اما مزیت محصورسازی راهروی گرم نسبت به سرد در این است که کارکنان با جداشدن هوای گرم، اتاق خنکی برای کار در اختیار خواهند داشت.
• رک‌ها: انتخاب رک‌های مناسب برای استفاده کارامد از فضا و سازمان‌دهی تجهیزات در طراحی مرکز داده ضروری است. در اینجا عواملی مانند ابعاد رک، میزان تحمل وزن و مدیریت جریان هوا باید در نظر گرفته شود. انتخاب رک مناسب در نصب و نگهداری درست تجهیزات اهمیت دارد. برای مثال یکی ازویژگی‌های رک‌ها که باید در ابتدا در مورد آن تصمیم‌گیری شود، دردار بودن یا نبودن رک‌هاست. ممکن است مرکز داده ملزم به پیروی از دستورالعمل‌های امنیتی خاصی باشد که مطابق آنها دردار بودن رک‌ها الزامی باشد. این در حالی است که رک‌های دردار گران‌قیمت‌ترند. افزون بر این دسترسی و همچنین جریان هوا در مرکز داده را محدود می‌کنند که ممکن است سبب شود تجهیزات پرهزینه‌تری برای پایین‌تر نگه‌داشتن دما لازم باشد.
• انتخاب تجهیزات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری: انتخاب سخت‌افزار مناسب برای عملکرد بهینه و اتکاپذیری مرکز داده نقش مهمی دارد. مسئولان پروژه باید به عواملی مانند شهرت و اعتبار برند، مشخصات سخت‌افزاری و سازگاری با تجهیزات شبکه و نرم‌افزارها توجه کنند تا جلو اختلالات بالقوه و بروز مشکل در فعالیت‌های مرکز داده گرفته شود. شناسایی نیازمندی‌های نرم‌افزاری نیز برای فعالیت روان مرکز داده اهمیت بالایی دارد. از این رو لازم است این افراد به سیستم‌های عامل، سیستم‌های مدیریت پایگاه داده، ابزارهای پایش و دیگر نرم‌افزارها توجه کنند و مسئله سازگاری نرم‌افزارها را در نظر داشته باشند.
• شبکه: انتخاب گزینه‌های درست اتصال به شبکه برای اطمینان از انتقال آسان داده و قابلیت دسترسی به شبکه ضروری است. در این زمینه باید به عواملی مانند پهنای باند مورد نیاز و همچنین مسئله افزونگی و مقیاس‌پذیری توجه شود.
• برنامه‌های نگهداری و مدیریت عملیات: استفاده از ابزارهای پایش مرکز داده مانند DCIM و ابزارهای پایش شبکه در این مراکز از اهمیت بالایی برخوردار است. همچنین لازم است برنامه کارهای مربوط به نگهداری تجهیزات را که باید بطور منظم انجام دهیم مانند تعویض فیلترها و بررسی تجهیزات برق و سرمایش برنامه‌های نگهداری پیشگیرانه تدوین کنیم. برنامه‌ریزی برای نظارت متخصصان بر فعالیت‌های مختلف مرکز را نیز باید در دستور کار قرار دهیم. با انتخاب راهکار مناسب پشتیبان‌گیری از داده می‌توان از دسترسی‌پذیری داده‌ها مطمئن شویم تا امکان بروز وقفه در کار را در صورت قطعی سیستم یا از دست رفتن داده‌ها به حداقل برسانیم. در انتخاب راهکار درست پشتیبانی، عواملی مانند زمان بازیابی مورد نظر، خط مشی‌های حفظ داده و مقیاس‌پذیری مهم است. از برنامه‌های دیگری که تدوین آن ضرورت دارد برنامه بازیابی از حادثه است؛ برنامه‌های بازیابی و استمرار کسب‌وکار در مواقع بروز حوادث باید تدوین و آزمایش شوند. برخی برنامه‌ریزی‌ها و تصمیم‌گیری‌ها که باید در این زمینه انجام شود به محل‌های پشتیبان، فرایند تکثیر داده و اقدامات و روندهایی مربوط است که باید در زمان بروز نقص فنی در پیش گرفته شوند.
گام سوم: آماده‌سازی زیرساخت‌ها و تجهیزات فناوری اطلاعات در طراحی مرکز داده
پس از برنامه‌ریزی‌ها و تصمیم‌گیری‌ها، کار ساخت و آماده‌سازی زیرساخت‌ها و نصب و راه‌اندازی تجهیزات فناوری اطلاعات آغاز می‌شود. یکی از گام‌های اساسی در این مرحله ساخت و آماده‌سازی ساختمان و بخش‌های مختلف آن مانند کف کاذب، سقف کاذب، دیوارهای مقاوم در برابر حریق و درهای امنیتی است. افزون بر این، کار آماده‌سازی سامانه‌های برق و سرمایش نیز باید انجام شود؛ از جمله خرید، نصب و راه‌اندازی سامانه‌های یوپی‌اس، ژنراتورها، تابلوهای برق و سیستم‌های توزیع برق، چیلرها و خنک‌کننده‌های مخصوص مرکز داده (CRAC/CRAH) و مدیریت جریان هوا. در کنار سامانه‌های برق و سرمایش، سیستم‌های ایمنی و امنیتی مانند سیستم‌های اعلام و اطفای حریق (مثلا گاز FM-200 یا گازهای مشابه)، دوربین‌های نظارتی و سامانه‌های کنترل دسترسی نیز باید تهیه، نصب و راه‌اندازی شوند.
سپس نوبت به نصب تجهیزات IT می‌رسد. ابتدا رک‌ها و کابینت‌ها باید نصب شوند و کابل‌کشی (کابل‌های برق، شبکه، فیبر نوری) انجام شود. سرورها و تجهیزات شبکه مانند سوییچ‌ها، روترها و فایروال‌ها و همچنین تجهیزات ذخیره‌سازی داده باید نصب و پیکربندی شود. لازم است در این مرحله، کار نصب و پیکربندی نرم‌افزارهای پایش (مانیتورینگ) و مدیریت تجهیزات برای نظارت بر عملکرد سیستم‌ها و همچنین پیکربندی سامانه‌های پشتیبان نیز انجام شود تا این سامانه‌ها بدرستی وظیفه خود را اجرا کنند و در زمان بروز نقص فنی و اختلال، مرکز داده بدون اشکال به فعالیت خود ادامه دهد.
بخش‌ها و امور مختلف اجرای پروژه راه‌اندازی مرکز داده هر کدام پیچیدگی‌ها و ظرایف خاص خود را دارند و توجه به جزئیات و رعایت دقیق الزامات کار در موفقیت پروژه تعیین‌کننده خواهد بود. نگاهی اجمالی به دو نمونه از اموری که در پیاده‌سازی مرکز داده باید به آن توجه شود به درک بهتر این موضوع و اهمیت آن کمک خواهد کرد.
کابل‌کشی
پیکربندی و نصب کابل‌های مسی و فیبرهای نوری در سراسر مرکز داده می‌تواند از مهم‌ترین بخش‌های راه‌اندازی و طراحی مرکز داده باشد. استفاده از رویه و فرایندی اصولی در این زمینه در هر پروژه راه‌اندازی مرکز داده ضروری است. با تعیین و رعایت الزامات کابل‌کشی از بهم‌ریختگی کابل‌ها جلوگیری می‌کنید و به آسانی می‌توانید مشکلات اتصال را عیب‌یابی کنید.
موارد زیر از الزامات کابل‌کشی به شمار می‌روند:
- سازمان‌دهی کابل‌ها و جلوگیری از بهم‌ریختگی آنها با استفاده از ترانک‌ها، داکت‌ها و سینی‌های کابل
- برچسب‌گذاری اصولی و منظم برای شناسایی کابل‌ها و آسان‌تر شدن کار گسترش ظرفیت مرکز داده در آینده
- استفاده از پچ پنل برای مدیریت کابل‌ها و اطمینان از دسترسی راحت به پورت‌ها
- کدگذاری رنگی برای عیب‌یابی بی‌دردسر
- جداسازی انواع مختلف کابل‌ها (مثلا کابل‌های برق و داده) و دسته‌‌بندی کابل‌ها بر اساس عملکرد
- رعایت طول مناسب کابل‌ها برای جلوگیری از اتلاف سیگنال و مشکلات نصب، همچنین در نظر گرفتن مقداری طول اضافه بصورت حساب‌شده برای تغییرات آینده، امور نگهداری و تعمیرات و مدیریت بهتر کابل‌ها
- رعایت شعاع خمش استاندارد کابل طبق مشخصات تولیدکننده به منظور جلوگیری از آسیب‌دیدگی کابل و افت سیگنال
- ثبت و مستندسازی کامل کابل‌کشی‌ها
- آزمایش کابل‌ها و تایید مطابقت با استانداردها و توان عملیاتی
لجستیک تجهیزات
در جابجایی تجهیزات برای راه‌اندازی مرکز داده امور لجستیکی بسیار حساسی وجود دارد که باید به آنها توجه شود. با توجه به حساس و گران‌قیمت بودن تجهیزات، بسته‌بندی‌ها باید حرفه‌ای و مقاوم باشد، از وسایل نقلیه ایمن و با سیستم تعلیق مناسب (و ترجیحا شرکت‌های حمل و نقل تخصصی) برای حمل و رساندن تجهیزات استفاده کنید. در صورت نیاز به نگهداری موقت تجهیزات در انبار، شرایط دما، رطوبت و امنیت انبار را بسنجید، بیمه مناسب برای پوشش خسارت‌های احتمالی در حین جابجایی تهیه کنید، برای اطمینان از گم‌نشدن تجهیزات و اجرای مطلوب مراحل مختلف انتقال، مدیریت موجودی و برچسب‌گذاری تجهیزات را انجام دهید، افراد مجرب و متخصص در هر مرحله، کار جابجایی بسته‌ها، باز کردن، نصب و آزمایش تجهیزات را بر عهده بگیرند، محدودیت‌های قانونی مربوط به جابجایی تجهیزات بویژه تجهیزات الکترونیکی را رعایت کنید، مجوزهای لازم را تهیه و برای انجام همه این امور زمان‌بندی دقیق و مشخصی را رعایت کنید.
تعیین الزامات ایمنی و رعایت آنها به همراه آگاهی از امور لجستیکی برای جابجایی تجهیزات از مبدا تا مقصد در موفقیت کار تاثیر قابل توجهی دارد. برای تعیین و ارزیابی الزاماتی که باید برای رساندن تجهیزات به مقصد رعایت کنید می‌توانید سوالاتی از این دست را مطرح کنید:
- چه نوع تجهیزاتی باید منتقل شود؟
- آیا این تجهیزات سنگین، بزرگ یا حساس و آسیب‌پذیر هستند یا به نگهداری ویژه‌ای نیاز دارند؟ (مثل باتری‌ها یا دیگر تجهیزات حساس)
- چه تمهیدات ایمنی برای جابجایی این تجهیزات لازم است و آیا افرادی که بتوانند ایمنی این دارایی‌ها را تامین کنند در دسترس هستند؟
در نظر داشته باشید که بکارگیری تجهیزات پشتیبانی مثل جک پالت و لیفتراک ممکن است به آموزش و تجربه اپراتور نیاز داشته باشد.
گام چهارم: آزمایش و اعتبارسنجی، مستندسازی و آموزش
زیرساخت‌های برق، سرمایش و ایمنی و همچنین تجهیزات مختلف دیگر مانند سرورها، تجهیزات شبکه، سامانه‌های ذخیره‌سازی و نرم‌افزارهای پایش (مانیتورینگ) باید مورد آزمایش و سنجش قرار بگیرند و سازگاری سیستم‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری نیز بررسی شوند. یکی از آزمایش‌هایی که باید در این مرحله انجام دهیم، تست آمادگی مواجهه با حوادث است که در آن سناریوهای خرابی مانند قطع برق و اختلال در سرمایش را شبیه‌سازی و عملکرد ژنراتورها و یوپی‌اس را آزمایش می‌کنیم. یکی از مراحل مهم راه‌اندازی مرکز داده، تهیه مستندات فنی از طراحی، نصب و پیکربندی تجهیزات است. برای نمونه پیکربندی و نمودارهای شبکه و رویه‌های استاندارد عملیات باید مستندسازی شوند. بدیهی است آموزش پرسنل نیز از امور مهمی است که باید مورد توجه ویژه قرار بگیرد. گروه‌های فنی و عملیاتی باید در مورد نحوه اداره و نگهداری مرکز داده، کار با تجهیزات، دستورالعمل‌های امنیتی و واکنش در برابر حوادث آموزش‌های لازم را ببینند.
