با توجه به تقاضای روزافزون برای ذخیره‌سازی و مدیریت داده‌ها، مرکز داده فرامقیاس در هسته مدل‌های کسب‌وکار ارائه‌دهندگان خدمات داده قرار دارد و نیاز اصلیِ طیف گسترده‌ای از فعالیت‌ها مانند هوش مصنوعی، اتوماسیون، ذخیره و تجزیه و تحلیل داده، و دیگر عملیات مرتبط با کلان‌داده‌ها است.
تفاوت مراکز داده فرامقیاس با فرامقیاس دهنده‌ها
دو اصطلاح فرامقیاس (Hyperscale) یا فرامقیاس دهنده (Hyperscaler) معمولا به جای هم استفاده می‌شوند، اما تفاوت‌های قابل‌توجهی بین آن‌هاست که در ادامه به رفع ابهام از مفهوم و کاربرد آنها می‌پردازیم.
اصطلاح «فرامقیاس دهنده» گاهی بعنوان نامی مستعار برای اشاره به مراکز داده فرامقیاس استفاده میشود. با این حال، عبارت فرامقیاس‌دهنده اکنون معنای مشخصی دارد و غالبا به تأمین‌کنندگان خدمات ابری (CSP) مانند AWS و دیگر شرکت‌های فعال در حوزه پردازش ابری اشاره می‌کند که خدمات مرکز داده فرامقیاس را ارائه می‌کنند.
از آنجا که همین اصطلاح را می‌توان همزمان برای مراکز داده بزرگ و شرکت‌های متخصص در محاسبات فرامقیاس و تأمین این مراکز داده خاص بکار برد، امکان سردرگمی در تفکیک دو مفهوم فرامقیاس و فرامقیاس دهنده زیاد است. بنابراین، در این نوشتار ما روی مراکز داده فرامقیاس یا همان شهرک‌های مراکز داده تمرکز می‌کنیم و تأمین کنندگان ابری را با اصطلاح اختصاصی آنها (مثلا AWS برای فرامقیاس دهنده آمازون) می‌خوانیم و از بکارگیری اصطلاح کلی و همه‌گیر فرامقیاس دهنده پرهیز می‌کنیم.
شهرک مرکز داده چگونه عمل می‌کند؟
مفهوم و عملکرد همه مراکز داده (در هر مقیاسی) را می‌توان در مفهوم بنیادی مجازی‌سازی پیگیری کرد. در مجازی‌سازی از نرم‌افزار برای ایجاد یک لایه انتزاعی بر روی سخت‌افزار رایانه استفاده میشود که امکان تقسیم اجزای سخت‌افزاری یک رایانه به چند ماشین مجازی (Virtual Machines) را فراهم می‌کند. هرکدام از این ماشین‌های مجازی سیستم عامل خاص خود را دارد و بعنوان یک رایانه مستقل عمل می‌کند، درحالی که فقط بخشی از سخت‌افزار اصلی را در اختیار گرفته است. در نتیجه، مجازی‌سازی خدمات ابری و اشتراک فضا و قدرت پردازش را ممکن می‌کند.
تفاوت اصلی یک شهرک مرکز داده با مراکز داده معمولی، اندازه بسیار بزرگ‌تر آن (از نظر قدرت ذخیره‌سازی و محاسبه) است. این مرکز داده فرامقیاس به فضایی فیزیکی با مساحت بالا نیاز دارد تا وسعت لازم برای نصب حداقل 5000 سرور و کیلومترها تجهیزات اتصال این سرورها را بتواند میزبانی کند. به این ترتیب، هر شهرک مرکز داده، مساحت بزرگی را به خود اختصاص می‌دهد.
افزونگی (Redundancy) ویژگی مهم دیگر مراکز داده فرامقیاس است؛ منظور از افزونگی، تجهیزات کمکی هستند که در مواقع ضرروی، مانند قطعی برق، وارد مدار می‌شوند و عملکرد مستمر مرکز داده را تضمین می‌کنند. این افزونه‌ها جزئی حیاتی در مراکز داده فرامقیاس هستند، زیرا این مراکز غالبا بصورت خودکار، شبانه‌روزی و با عدم نظارت درمحل به فعالیت مشغولند.
ملاحظات اولیه مراکز داده فرامقیاس
سازمان‌هایی که فعالیت‌های خود را بر پایه استفاده از شهرک مرکز داده تعریف می‌کنند، محدودیت‌های بسیار کمی در تصمیم‌گیری دارند؛ با این حال، ملاحضاتی وجود دارند که باید پیش از بهره‌گیری از آنها مدنظر قرار بگیرند. اولین سوال این است که چنین مرکز داده‌ای را بهتر است خودمان راه‌اندازی کنیم یا فضای مورد نیازمان را اجاره کنیم ؟
ساخت مراکز داده در ابعاد معمولی مستلزم سرمایه‌گذاری کلانی است، چه رسد به شهرک مرکز داده که ساختشان چند ده و چند صد برابر مراکز داده معمولی هزینه بر می‌دارد. از این رو بیشتر سازمان‌ها سراغ گزینه‌های دیگری مانند مراکز داده کولوکیشن می‌روند. این نوع مرکز داده به دیگر شرکت‌های فعال در حوزه فناوری اجاره داده میشود. واضح است که هر دو گزینه معایب و مزایای خاص خود را دارند. هزینه اجاره فضای مورد نیاز برای استقرار مرکز داده بسیار کمتر از سرمایه لازم برای ایجاد آن است؛ بخصوص وقتی حرف از یک مرکز داده فرامقیاس درمیان باشد.
ساخت یک مرکز داده در مقیاس کلان اگرچه گران‌قیمت و نیازمند بهره‌گیری از منابع مختلف سازمان است، اما نتیجه آن امکانات فرامقیاس اختصاصی برای سازمان و پشتیبانی اختصاصی از فعالیت‌های مدیریت داده و حضور آنلاین سازمان است؛ در نتیجه، تمام تنظیمات و تغییرات مرکز داده متناسب با علایق و نیاز سازمان خواهد بود.
با این حال، اجاره گرفتن فضا از مراکز داده کولوکیشن، انعطاف بیشتری از نظر مکان و میزان استفاده (و کنترل هزینه از این طریق) به سازمان‌ها می‌دهد. اما همیشه باید توجه کنید که هیچ مرکز داده‌ای نمی‌تواند ایده‌آل تمام سازمان‌ها با مدل‌ها و فعالیت‌های کسب‌وکاری متفاوت باشد.
برخی از سازمان‌ها سراغ گزینه دیگری می‌روند. گزینه‌ای که به آنها اطمینان می‌دهد که همزمان با ادامه حرکت رو‌به‌جلو سازمان، امکان لازم برای مقیاس‌گیری، بدون اینکه به هزینه‌های اضافی و تجهیزات گران برای ذخیره و سیستم خصوصی و مبتنی بر ابر نیاز باشد، در عملیات مختلف را می‌دهد. راهکار مناسب برای بیشتر این سازمان‌ها، مهاجرت از یک سیستم خصوصی و انتقال عملیات به یک محیط ابری عمومی است؛ محیط‌هایی شبیه پلتفرم‌های SaaS مانند Microsoft 365 و Google Suite.
گزینه‌های دیگری نیز مانند مراکز داده ماژولار وجود دارند؛ امکانات ازپیش مهندسی‌شده‌ای که نوعی مرکز داده متحرک هستند. مراکز داده ماژولار، مطلوب سازما‌هایی هستند که می‌خواهند پیش از سرمایه‌گذاری کلان، عملکرد و کارایی مرکز داده برای عملیات خود را در مقیاس‌های کوچک و کم‌هزینه بسنجند. همچنین، برای مواقع ضروری که سازمان نیازمند دسترسی سریع به یک مرکز داده اختصاصی است، این گزینه کارایی بالایی دارد.
تاریخچه فرامقیاس‌ها
شاید تعجب کنید اگر بشنوید مراکز داده از دهه 1940 میلادی مورد استفاده قرار می‌گرفتند. در آن زمان یک رایانه (با قابلیتی در حد ماشین حساب‌های کنونی) تمام فضای یک طبقه را در سازمان اشغال می‌کرد. با توسعه روزافزون فناوری و تغییر اندازه و قدرت پردازش رایانه‌ها، فضای فیزیکی موردنیاز آنها نیز کمتر و کمتر شد. در دهه 1990، اولین انقلاب پردازشی با بروز ریزرایانه‌ها (میکروکامپیوترها) رخ داد، که به‌شکل فوق‌العاده‌ای اندازه رایانه‌ها را کاهش می‌دادند. کمی نگذشت که عباراتی مانند اتاق‌های سرور برای ذخیره و پردازش حجم‌های بزرگ‌تری از داده‌ها بوجود آمد.
به عقیده بسیاری، اولین شهرک مرکز داده یا مرکز داده فرامقیاس در سال 2006 توسط گوگل و در شهر دالاس راه‌اندازی شد. این مرکز در حال حاضر فضایی بوسعت حدود 120 هزار و 774 متر مربع را اشغال کرده و قریب به 200 نفر اپراتور برای نگهداری آن فعالیت مستمر دارند. گوگل در نظر دارد با سرمایه‌گذاری 600 میلیون دلاری، 27هزار متر مربع در قالب پنج ساختمان را به وسعت این شهرک مرکز داده بیافزاید. در حال حاضر، گوگل 14 مرکز داده در ایالات متحده، 6 مرکز داده در اروپا، 3 مرکز داده در آسیا و یکی در شیلی دارد.
گفتنی است امروزه بزرگترین تأسیسات مرکز داده فرامقیاس در منطقه‌ای در مغلوستان قرار دارد. در آنجا شرکت چاینا تلکام (China Telecom) یک شهرک مرکز داده با وسعت 994 هزار مربع را راه‌اندازی کرده است. به عبارتی، بزرگترین مرکز داده جهان 135 برابر یک زمین فوتبال مساحت دارد. هزینه ساخت این مرکز داده فرامقیاس 3 میلیارد دلار بوده است. این مرکز داده و عملیات مرتبط با آن شهرکی از جنس اینترنت، داده، پردازش و البته نیروی انسانی بوجود آورده است.
سه شرکت شاخص در دنیای فرامقیاس‌ها
تلاش برای رتبه‌بندی شرکت‌های فعال در مدیریت شهرک مرکز داده چالش‌برانگیز است. مسئله اول، که گام اول و تعیین‌کننده نیز هست، تعیین معیارهایی برای این رتبه‌بندی است. از نظر تئوری، می‌توان روی تعداد مراکز داده ساخته‌شده یا در اختیار هر شرکت تمرکز کرد؛ اما این روش دقیقی برای قضاوت درباره توان خدمات‌دهی ابری نیست، زیرا بسیاری از شرکت‌ها مثل اپل، مراکز داده خود را از شرکت‌های ثالث اجاره می‌کنند.
بنابراین، تنها یک ابزار مقایسه‌ای منطقی باقی می‌ماند و آن سهم هر شرکت از بازار این خدمات است. این مقیاس بوضوح مشخص می‌کند که کدام شرکت‌ها بازار مرکز داده فرامقیاس را در اختیار دارند. همچنین، شواهد بیشتری وجود دارد که متناظر با آنها می‌توان چنین برداشت کرد که سه ارائه‌دهنده اصلی قدرت‌های حاکم بر این بازارند. این سه شرکت عبارتند از:
آمازون وب سرویس (AWS)
در حال حاضر آمازون وب سرویس، بزرگترین ارائه‌دهنده خدمات ابری فرامقیاس است. سهم آنها از این بازار حدود 32 درصد است. آنها در 32 منطقه ابری و 102 نقطه دسترسی (Zone) فعالیت می‌کنند. فضایی که این شرکت برای ایجاد زیرساخت و اشتراک مرکز داده بکار گرفته، درحدود 3 میلیون و 112 هزار مترمربع است. آمازون بعلت تخصص بالایی که در اتوماسیون، مدیریت پایگاه داده و تجزیه‌وتحلیل داده دارد، شرکتی شناخته شده است.
مایکروسافت Azure
پلتفرم فرامقیاس محبوب Azure 23 درصد از بازار فضای ابری را در اختیار دارد. آنها در 62 منطقه ابری و 120 منطقه دسترسی فعالیت می‌کنند. بخصوص، فضای ابری آنها یکپارچه‌سازی فوق‌العاده‌ای با دیگر ابزارهای این شرکت دارد که خود به سوددهی بیشتر فضای ابری منجر شده است.
سکوی ابری گوگل (GCP)
گوگل که سال‌هاست نمادی شاخص در زمینه مدیریت داده در دنیای فناوری است، نزدیک به 10 درصد از کل بازار مراکز داده فرامقیاس را در اختیار دارد. آنها در 39 منطقه ابری و 118 منطقه در دسترس به خدمات‌دهی مشغولند. سکوی ابری گوگل بخاطر ویژگی‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و تجزیه‌وتحلیل پیشرفته محبوب است.
دیگر شرکت‌های فعال در زمینه ساخت شهرک مرکز داده
ارائه‌دهندگان متعدد دیگری نیز در این بازار وجود دارند که با فاصله بیشتر در سطح دوم از بازار خدمات ابری قرار گرفته‌اند.
ابر علی‌بابا (Alibaba Cloud)
در مقابل آمازون یا مایکروسافت چندان امکان مانور ندارد، اما علی بابا در منطقه آسیا و اقیانوسیه بسیار محبوب است و سهم قابل‌توجهی از بازار خدمات ابری در این مناطق را به خود اختصاص داده است. پیشنهادهای جذابی مانند محصولات مرتبط با زیرساخت و خدمات هوش مصنوعی (با قیمت پایین) از علل اصلی محبوبیت ابر علی بابا است.
اپل (Apple)
اپل از مدل هیبریدی راه‌اندازی و اجاره مرکز داده برای ارائه خدمات ابری خود استفاده می‌کند. آنها هشت مرکز داده در آمریکا، اروپا و چین دارند و برای راه‌اندازی مراکز داده بیشتری برنامه‌ریزی کرده‌اند. بویژه، آنها قراردادهای اجاره بلندمدتی با دیگر شرکت‌ها مانند آمازون وب سرویس و گوگل بسته‌اند.
شرکت آی‌بی‌ام
آی‌بی‌ام (IBM) جزو قدیمی‌ترین‌ها در صنعت فناوری مدیریت و پردازش داده است. آنها خدمات تخصصی زیادی در زمینه توسعه زیرساخت و اتصال به فضای ابری به شرکت‌ها ارائه می‌کنند. الحاق نوآوری‌های جدید و مبتنی بر هوش مصنوعی به خدمات ابری آن، باعث محبوبیت آی‌بی‌ام کلود (IBM Cloud) در چند سال اخیر شده است.
پلتفرم متا
شرکت مادر پلتفرم‌های آنلاین محبوبی مانند فیسبوک و اینستاگرام، 21 شهرک مرکز داده در نقاط مختلف جهان دارد. وسعت فضایی که آنها اشغال کرده‌اند در حدود 4 میلیون و 645 هزار متر مربع است. با این حال، آنها بخش قابل‌توجهی از فضا را برای مدیریت شبکه‌های اجتماعی خود درنظر گرفته‌اند.
اوراکل
فضای ابری OCI یا Oracle Cloud Infrastructure جایگزین کم‌هزینه‌ای برای بزرگانی چون AWS است. آنها انواع خدمات مشابه با آمازون را با قیمت‌های پایین‌تر ارائه می‌کنند. آنها در ایجاد اپلیکیشن‌های مبتنی بر ابر و مهاجرت آسان عملیات دیجیتال سازمان‌ها تخصص دارند.
میزان انرژی مورد استفاده در مراکز داده فرامقیاس
بزرگترین نگرانی مرتبط با شهرک مرکز داده یا مرکز داده فرامقیاس، مصرف برق است. قدرت پردازش فوق‌العاده‌ای که شهرک‌های مراکز داده در اختیار دارند بطور کامل به توان الکتریکی موردنیاز آنها متکی است. همچون فرایند ماینینگ ارزهای دیجیتالی مانند بیتکوین، دنیای مراکز داده فرامقیاس نیز با چالش تأمین انرژی و نگرانی‌های زیست‌محیطی و توسعه پایدار همراه است.
افزون بر هزاران سروری که پیوسته در حال فعالیتند، تجهیزات ارتباطی و نگهداری نیز به حجم قابل‌توجهی از انرژی الکتریسیته نیاز دارند. همچنین، سامانه خنک‌کننده مرکز داده که بخشی حیاتی برای سلامت آن و تضمین عملیات است، سیاه‌چاله‌هایی در مصرف انرژی به حساب می‌آیند.
به همین علت، اطمینان از بهره‌وری بالای مراکز داده نسبت به مصرف انرژی مسئله مهمی است. اگر یک سرور در اوج راندمان کاری و بهینگی عملیاتی خود نباشد، چندان مسئله قابل‌توجهی محسوب نمی‌شود، اما تصور کنید هزاران سروری را که همزمان فعالیت می‌کنند و وجود یک ناکارآمدی قابل اغماض در همه آنها به بحرانی در مصرف انرژی ختم میشود.
مراکز داده فرامقیاس، بسته به اندازه‌ای که دارند به تأمین انرژی الکتریسیته در ابعاد مگاوات یا حتی گیگاوات نیاز دارند. با این وجود، مراکز داده مختلف عملکرد متفاوتی دارند و نمی‌توانیم میانگین استانداردی را برای مصرف آنها تعیین کنیم. موارد زیر استانداردهایی برای تعیین اندازه و میانگین مصرف انرژی در انواع مرکز داده هستند:
- مرکز داده میکرو: کوچک‌ترین مرکز داده را عموما شرکت‌ها و بصورت اختصاصی به بهره‌برداری می‌رسانند. ظرفیت آنها حدود 10 رک سرور یا کمتر است (حدود 140 سرور). این مراکز مساحتی کمتر از 460 مترمربع را اشغال می‌کنند و مصرف انرژی آنها حدود 100 تا 150 کیلووات است.
- مرکز داده کوچک: این مراکز معمولا بین 460 تا 1850 متر مربع فضا نیاز دارند و از 500 تا 2000 سرور تشکیل شده‌اند. میزان مصرف انرژی آنها حدود 1 تا 5 مگاوات است.
- مرکز داده متوسط: مراکز داده متوسط در حدود 2000 تا 5000 سرور دارند. وسعت فضایی که اشغال می‌کنند در حدود 1850 تا 9300 متر مربع است و نزدیک به 100 مگاوات انرژی مصرف می‌کنند.
- مرکز داده فرامقیاس: چنین مراکزی حداقل 5000 سرور را در اختیار دارند و بیشتر از 9300 متر مربع فضا اشغال می‌کنند. میزان مصرف انرژی یک شهرک مرکز داده بسیار بالا و بیشتر از 100 مگاوات است.
تأمین انرژی و مسائل جغرافیایی
نیاز به حجم‌های عظیم انرژی برای فعالیت یک شهرک مرکز داده، چالش‌های جغرافیایی را برای شرکت‌هایی ایجاد می‌کند که خواهان سرمایه‌گذاری در این نوع از زیرساخت‌های فناوری هستند. از آنجا که انرژی در کشورهای توسعه‌یافته گران‌تر است، شرکت‌ها معمولا سراغ کشورهای توسعه‌نیافته یا در حال توسعه می‌روند؛ جایی که انرژی بسیار ارزان‌تر و فضا برای ایجاد مراکز داده با هزینه عملیاتی پایین‌تر فراهم است. اما یافتن یک منطقه جغرافیایی با امکان دسترسی به انرژی ارزان، در کنار رعایت اصول توسعه پایدار در آن منطقه، موضوع چالش‌برانگیزی است. چنین محلی باید شرایط آب‌وهوایی مناسبی داشته باشد و بحران‌های زیست‌محیطی و ریسک‌های گرانی برای شرکت به‌بار نیاورند. در این خصوص، قطع مکرر برق و ایجاد اتصال گسسته در مرکز داده بسیار مسئله‌ساز است).
بویژه، شرکت‌ها سعی می‌کنند همزمان با کاهش هزینه‌ها، تا حد امکان ردپای کربن کمتری از خود به جا بگذارند و گزینه‌هایی مانند تأمین انرژی از انواع تجدیدپذیر را جدی‌تر بگیرند. به همین علت است که بسیاری از این شرکت‌ها نیروگاه‌های سبز اختصاصی در مناطق نزدیک به مرکز داده ایجاد می‌کنند.
برای مثال، اپل از سال 2014 برنامه جامعی برای استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر در مراکز داده خود تدوین کرده است. اکنون، همه مراکز داده شرکت اپل نوعی از انرژی تجدیدپذیر مانند سوخت‌های بیوگاز، انرژی باد و انرژی خورشیدی را بعنوان منبع تأمین برق بکار می‌گیرند یا از شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات تأمین الکتریسیته با ردپای کربن صفر انرژی می‌خرند.
روندهای اخیر و پیشرفت‌های آتی در صنعت مراکز داده فرامقیاس
رونق بازار مدیریت داده نه‌تنها هیچ نشانه‌ای از کند شدن بروز نمی‌دهد، بلکه حتی بیشتر اوج می‌گیرد و بازار تقاضا تشنه و تشنه‌تر میشود. شواهد زیر حاکی از این واقعیت در پیشرفت بازار تقاضا برای ساخت شهرک مرکز داده به تعداد بیشتر هستند.
1. داده‌های بیشتر از منابع بیشتر
در حال حاضر، بیشترین میزان داده در تاریخ جهان تولید میشود. فناوری به نقطه عطفی رسیده است که ساده‌ترین ابزارها رگه‌هایی از هوشمندی را در خود دارند و بسیاری از آنها بصورت کاملا مستقل و با تکیه حداکثری بر داده و الگوریتم‌های پردازشی، فعالیت می‌کنند. شبکه‌های اینترنت اشیا روزبه‌روز گسترده‌تر و خروجی‌های آنها به زیرساخت‌های بیشتری برای جذب و پردازش نیاز دارند.
2. ذخیره‌سازی داده در سال‌های پیش رو سه برابر میشود
بنا بر تحقیقات Synergy Research Group، پیشرفت‌های حول هوش مصنوعی باعث خواهند شد که نیاز به زیرساخت‌های مرتبط با ذخیره داده تا سال 2028، سه برابر میزان مورد استفاده کنونی شود.
3. تأثیرات بر سایر صنایع
راه‌اندازی تعداد بیشتری از شهرک‌های مراکز داده باعث تحرکات جدید در صنایعی چون تولید و املاک میشود. شور و شوق آنها برای تولید و ساخت بیشتر، خود به ایجاد بازارهای جدید برای راه‌اندازی مراکز داده فرامقیاس دامن خواهد زد.
4. افزایش تقاضا، فراتر از ظرفیت کنونی
بنا بر تحقیق بنیاد Newmark در سال 2024، تقاضا برای مراکز داده با سرعتی بسیار بیشتر از ساخت و راه‌اندازی آنها در حال رشد است و تا چند سال پیش رو با کمبود چنین مراکزی مواجه خواهیم بود. در نتیجه، تقاضای بیشتر انگیزه لازم برای راه‌اندازی شهرک مرکز داده را توجیه می‌کند.
5. مصرف برق تا سال 2030 دوبرابر میشود
جهش‌ها در فناوری، محصول ابزارهایی مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین، موجب افزایش باورنکردنی مصرف برق در صنایع مختلف میشود. در گزارش Newmark آمده است که در سال 2030 انرژی مورد نیاز برای عملیات مرکز داده دو برابر میزان مورد استفاده در سال 2022 خواهد بود. در نتیجه، نیاز به ایجاد نیروگاه‌های تولید انرژی الکتریسیته از منابع تجدیدپذیر نیز دو برابر خواهد شد.
فاکتورهای اصلی تشکیل‌دهنده شهرک مرکز داده
شهرک مرکز داده یا همان مرکز داده فرامقیاس مانند مرکز داده معمولی نیست و البته فقط مقیاس نیز نیست که تفاوت ایجاد می‌کند. در ادامه به برخی از فاکتورهای کلیدی در تشکیل یک مرکز داده فرامقیاس می‌پردازیم.
1. سایت استقرار مرکز داده
تعیین موقعیت مکانی یکی از اصلی‌ترین تصمیم‌ها در پیاده‌سازی شهرک مرکز داده است. تعیین موقعیت بهینه برای استقرار نقش اصلی را در کیفیت خدمات و دسترسی‌ها بازی می‌کند. پیاده‌سازی سایت مرکز داده فرامقیاس در منطقه‌ای روستایی ممکن است ارزان‌تر باشد، اما فاصله آن تا کاربر نهایی می‌تواند با بروز تأخیرهای مکرر همراه شود. همچنین، شبکه برق‌رسانی نامطمئن نیز می‌تواند منجر به قطعی‌های پرهزینه شود.
افزون بر این، سازندگان چنین مراکزی باید ملاحضات دیگری مانند ساختارهای مالیاتی، دسترسی به نیروی کار محلی و مهارت‌های لازم در آنها را نیز بررسی کنند.
2. منابع تأمین انرژی
شهرک مرکز داده برای راه‌اندازی سرورهای خود و تأمین انرژی سامانه‌های خنک‌کننده به مصرف انرژی الکتریکی زیادی نیاز دارد. برای مثال یک مرکز داده با میزان مصرف یک گیگاوات، انرژی مصرفی 700 هزار خانه را مصرف می‌کند. اکثر این تجهیزات کارایی مصرف برق پایینی دارند و به همین دلیل است که سازندگان در مناطقی اقدام به ایجاد زیرساخت می‌کنند که انرژی برق به مراتب ارزان‌تر است.
برخی دیگر به منابع انرژی تجدیدپذیر روی می‌آورند تا مالیات کمتری بدهند. برای مثال، مرکز داده Citadel Campus در نوادا، صددرصد انرژی برق خود را از منابع تجدیدپذیر و مزارع خورشیدی و بادی تأمین می‌کند.
3. امنیت
فاکتور مهم دیگر، تأمین امنیت این مراکز داده با سطح گستردگی فرامقیاس است. بویژه، حفاظت فیزیکی از چنین مراکزی همیشه یک چالش است، زیرا اکثرا در مناطق بحران‌زا ساخته می‌شوند که برق ارزان‌تر است و مساحت بزرگی را اشغال کرده‌اند.
بنا بر آنچه گوگل بعنوان سطوح مختلف محافظتی معرفی می‌کند، هر شهرک مرکز داده باید لایه‌های امنیتی زیر را در مدیریت خود بگنجاند:
- لایه 1: علائم هشداردهی و نرده
- لایه 2: ایمن‌سازی محیط با گشت‌های نگهبانی و دوربین
- لایه 3: دسترسی محدود به ساختمان
- لایه 4: مرکز عملیات امنیتی یا SOC
- لایه 5: طبقات مرکز داده
- لایه 6: داشتن برنامه تخریب هارد دیسک
در نتیجه، دسترسی غیرمجاز به شهرک مرکز داده باید تقریبا غیرممکن باشد. آنها همچنین شبکه خود را باید در برابر حملات سایبری نیز ایمن کنند. اقدامات سایبری شامل تعریف پیکربندی فایروال‌ها و استفاده از انواع رمزگذاری و تشخیص هویت چندعاملی است.
4. خودکارسازی
مراکز داده فرامقیاس شامل هزاران سرور و انواع دیگر سخت‌افزارها مانند روترها، سوئیچ‌ها و دیسک‌های ذخیره‌سازی هستند. افزون بر این، زیرساخت‌هایی مانند سامانه‌های تأمین برق و خنک‌کنندها، منابع تغذیه بدون وقفه (UPS) و سامانه‌های تهویه نیز ضروری هستند، اما در بیشتر موارد دسترسی به مراکز داده و انجام تنظیمات روزمره سامانه‌ها در مقیاس بزرگ چندان امکان‌پذیر نیست. برای مدیریت چنین مراکزی، شرکت‌ها از فرایندهای خودکارسازی بهره می‌گیرند. نمونه‌ای از این خودکارسازی استفاده از DCIM یا نرم‌افزار مدیریت زیرساخت مرکز داده است که از آن برای رصد، ارزیابی، اطلاع‌رسانی و مدیریت مرکز داده بهره گرفته میشود.
نمونه‌های دیگر اتوماسیون عبارتند از:
- تخصیص دارایی‌ها متناظر با توان و سرمایش موجود
- بهینه‌سازی حجم کار در تمام دارایی‌های سخت‌افزاری
- ارسال هشدار در صورت تجاوز از آستانه‌های خاص در معیارهای مختلف
این نوع اتوماسیون چابکی بیشتری را ارائه می‌دهد و کارایی را به حداکثر می‌رساند. گارتنر پیش‌بینی می‌کند تا سال 2025، قریب به 60 درصد سازمان‌ها از ابزارهای اتوماسیون در زیرساخت شبکه خود بهره بگیرند.
مزایای شهرک مرکز داده
هزینه بالای ساخت و نگهداری از مراکز داده فرامقیاس، بهره‌برداری از چنین زیرساخت‌هایی را برای بیشتر شرکت‌ها دور از دسترس کرده است. در عین حال، مراکز داده سنتی ممکن است قابلیت‌های لازم و قدرت کافی را نداشته باشند و نیازهای ذخیره و پردازش داده را پوشش ندهند.
انتقال فرایندهای دیجیتال شرکت به یک مرکز داده فرامقیاس مزایای زیر را دارد:
- پرداخت به میزان مصرف: سازمان‌ها فقط برای منابعی که استفاده می‌کنند هزینه می‌پردازند و بیشتر ارائه‌دهندگان خدمات کولوکیشن نیز به عقد قراردادهای بلندمدت نیاز ندارند.
- افزایش انعطاف‌پذیری: با استفاده از دسترسی‌های مرکز داده، انواع سیستم عامل‌ها و زبان‌های برنامه‌نویسی می‌تواند مبنا و مد نظر مهندسان قرار بگیرد.
- مقیاس‌پذیری بهتر: ویژگی‌هایی مانند Elastic Load Balancing در مراکز داده بطور خودکار منابع مورد نیاز مشتری را بر اساس ترافیک ورودی تنظیم می‌کنند.
- کاهش زمان از کار افتادگی: شهرک مرکز داده افزونه‌های زیادی دارد که هدف اصلی همه آنها کاهش زمان خرابی در عملیات است.
- امنیت پیشرفته: رمزگذاری قوی و لایه‌های مختلف امنیتی، تضمین‌کننده امنیت داده‌های حساس سازمان‌ها هستند.
- خدمات فناوری اطلاعات مدیریت‌شده: با دریافت خدمات از مراکز داده فرامقیاس، دست مدیران در تخصیص فعالیت‌های دیگر به بخش IT سازمان باز خواهد بود و حجم کار اضافه از دوش آنها برداشته میشود.
- ویژگی‌های انطباق: با استفاده از پیش‌فرض‌های تعیین شده در شهرک مرکز داده، پیگیری دستورالعمل‌های نظارتی مانند GDPR، HIPAA و ISO 27001 بصورت خودکار و از سوی ارائه‌دهنده خدمات فضای ابری انجام میشود.
