ابر صنعتی یک سکوی بومی‌سازی‌شده پردازش ابری و مرکز‌داده‌محور است که با هدف مدیریت، پایش و بهینه‌سازی عملیات صنعتی طراحی می‌شود این زیرساخت لازم است توان پردازش بالا داشته باشد همچنین قابلیت همگرایی فناوری اطلاعات و فناوری عملیاتی، مدیریت اینترنت اشیای صنعتی، زنجیره‌های پردازش هوش مصنوعی و یادگیری ماشین و پردازش داده‌های بلادرنگ را داشته باشد و البته از امکان ذخیره‌سازی امن و پشتیبان‌گیری و سکوهای شبیه‌سازی دیجیتال برخوردار باشد. اما این سکو تنها در صورتی می‌تواند این قابلیت‌ها را داشته باشد که زیرساخت آن مبتنی بر مرکز داده‌ای استاندارد باشد.
اما زیرساخت مرکز داده موردنیاز ابر صنعتی باید از سطح استاندارد قابلیت اطمینان برخوردار باشد و سامانه‌های برق و سرمایش افزونه و همچنین شبکه با تأخیر بسیار پایین داشته باشد. در کنار اینها لازم است از قابلیت ذخیره‌سازی پرسرعت با توان بالای عملیات ورودی و خروجی و همچنین امکان بازیابی پس از بحران و افزونگی جغرافیایی برخوردار باشد. بر این اساس، ابر صنعتی بطور ذاتی مرکز داده محور طراحی شده است.
چرا ابر صنعتی به مرکز داده نیاز دارد؟
با گسترش کاربردهای هوشمندسازی در صنایع، این پرسش مطرح می‌شود که زیرساخت فنی لازم برای پشتیبانی از چنین حجم و تنوعی از پردازش‌ها چیست و چه مؤلفه‌ای نقش ستون این اکوسیستم را ایفا می‌کند؟ پاسخ به این پرسش، ما را به بررسی نقش مرکز داده به‌عنوان بستر اصلی پردازش، ذخیره‌سازی و تأمین قابلیت اطمینان در ابر صنعتی هدایت می‌کند.
در ادامه، مهم‌ترین دلایلی که وابستگی ابر صنعتی به مرکز داده را تبیین می‌کنند، مرور شده است:
1. حجم عظیم داده‌های صنعتی
صنایع بزرگ روزانه میلیون‌ها رکورد داده از حس‌گرها، کنترل‌کننده‌های صنعتی، سامانه‌های پایش و تجهیزات عملیاتی تولید می‌کنند. این داده‌ها نیازمند ذخیره‌سازی پایدار، پردازش رویدادهای بلادرنگ، نگهداری بلندمدت و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی هستند؛ نیازهایی که تنها در مراکز داده استاندارد و مجهز پاسخ داده می‌شوند.
2. نیاز حیاتی به دسترس‌پذیری بالا
در محیط‌های صنعتی، حتی چند دقیقه توقف می‌تواند منجر به خسارت‌های سنگین مالی، زیست‌محیطی یا ایمنی شود. برای تضمین پایداری ابر صنعتی، مرکز داده باید دارای مسیرهای دوگانه تأمین برق، سامانه‌های سرمایشی افزونه، هسته شبکه افزونه و گره‌های پردازشی خوشه‌ای باشد همچنین لازم است مرکز داده پایگاه‌های داده با قابلیت تحمل خطا هم داشته باشد. بدون چنین زیرساختی، ارائه سطح تعهد خدمات بالا ممکن نیست.
3. پردازش بلادرنگ و نزدیک به بلادرنگ
اگرچه بخشی از پردازش در لبه انجام می‌شود، اما تحلیل‌های پیشرفته، شبیه‌سازی دیجیتال، آموزش مدل‌های هوشمند، پایش متمرکز و پردازش‌های انبوه همگی به توان پردازشی بالای مرکز داده وابسته‌اند. لبه صرفاً برای پیش‌پردازش مناسب است؛ قلب عملیات در مرکز داده قرار دارد.
4. امنیت سایبری صنعتی
صنایع به راهکارهای امنیتی پیشرفته‌ای مانند مرکز عملیات امنیت، تحلیل و همبستگی رویدادهای امنیتی، پاسخ خودکار به رخدادها، سامانه‌های تشخیص و جلوگیری از نفوذ، معماری اعتماد صفر و درگاه‌های امن فناوری عملیاتی نیاز دارند. پیاده‌سازی این سطح از امنیت تنها در یک ناحیه امن مرکز داده‌ای ممکن است که دارای کنترل دسترسی فیزیکی، پایش شبانه‌روزی و تجهیزات امنیتی سازمانی باشد.
5. مدیریت چرخه عمر داده‌ها
در این ابر، داده‌ها در یک مسیر مشخص در لبه تولید شده و سپس به مرکز داده منتقل می‌شوند و پس از ذخیره‌سازی در مخزن داده و پردازش هوشمند، نتایج به سامانه‌های عملیاتی بازگردانده می‌شوند. این چرخه بدون مخزن داده و خوشه‌های پردازشی مرکز داده‌ای غیرممکن است.
معماری ابر صنعتی و جایگاه مرکز داده
لایه لبه، در محیط صنعتی مستقر است و وظایفی مانند پیش‌پردازش، پالایش داده و پاسخ سریع را انجام می‌دهد؛ اما ذخیره‌سازی، تحلیل و هوشمندسازی در مرکز داده انجام می‌شود. لایه مرکزی ابر (مرکز داده) قلب ابر صنعتی است و بدون آن، لبه کارایی صنعتی نخواهد داشت.
این لایه شامل موارد زیر است:
- سکوی مدیریت کانتینرها
- سامانه‌های مجازی‌سازی
- گره‌های پردازش پرقدرت
- ذخیره‌سازی توزیع‌شده
- مخزن داده
- موتورهای هوش مصنوعی
- سامانه‌های شبیه‌سازی دیجیتال
- لایه امنیت
- لایه هماهنگ‌سازی
مرکز داده؛ ستون فقرات ابر صنعتی
ابر صنعتی یک راهکار آینده‌نگر و راهبردی برای صنایع است. اگرچه معماری‌های نوین امکان توزیع پردازش را فراهم کرده‌اند، اما هویت و قدرت واقعی ابر صنعتی همچنان وابسته به مرکز داده است. لبه بخشی از عملیات را انجام می‌دهد، اما پردازش عمیق، تحلیل پیشرفته، ذخیره‌سازی امن، امنیت متمرکز و مدیریت و حاکمیت داده، تنها در مرکز داده امکان‌پذیر است. به بیان دیگر، بدون مرکز داده، ابر صنعتی فقط یک ایده است؛ اما با مرکز داده، به یک زیرساخت هوشمند، ایمن و صنعتی تبدیل می‌شود.
این مقاله هفتم اسفند 1404 در نشریه صنعت هوشمند منتشر شد.
