آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها

آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها
آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها
فهرست مطالب

4 سطح مرکز داده

دیتاسنتر (Data Center) یک مکان فیزیکی است که برای ذخیره‌سازی، پردازش و مدیریت داده‌های دیجیتال طراحی شده است. این مراکز شامل سرورها، تجهیزات شبکه، سیستم‌های ذخیره‌سازی و زیرساخت‌های پشتیبانی مانند سیستم‌های خنک‌کننده و تامین برق هستند. به طور کلی، دیتاسنترها برای پشتیبانی از برنامه‌ها، خدمات ابری، وب‌سایت‌ها و سایر فعالیت‌های دیجیتال استفاده می‌شوند و معمولا با امنیت بالا و قابلیت اطمینان زیاد طراحی می‌شوند. با این‌حال، مهم است به این نکته اشاره داشته باشیم که دیتاسنترها در 4 نوع اصلی طراحی می‌شوند.

سطوح دیتاسنتر (Data Center Tiers) چیستند؟

سطوح دیتاسنتر (Tiers) سیستمی استاندارد برای طبقه‌بندی دیتاسنترها بر اساس قابلیت اطمینان، دسترس‌پذیری و افزونگی (Redundancy) زیرساخت‌های آن‌ها است که توسط موسسه Uptime Institute تعریف شده است. این سیستم به چهار سطح (Tier I تا Tier IV) تقسیم می‌شود که هر سطح نشان‌دهنده میزان پایداری، امنیت و توانایی دیتاسنتر در ارائه خدمات بدون وقفه است. این طبقه‌بندی به سازمان‌ها کمک می‌کند تا دیتاسنتری متناسب با نیازهای عملیاتی و بودجه خود انتخاب کنند.

آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها

دیتاسنتر سطح اول (Tier I) سطح پایه

دیتاسنترهای Tier I، که به‌عنوان سطح پایه در طبقه‌بندی موسسه Uptime Institute شناخته می‌شوند، ساده‌ترین نوع مراکز داده هستند و حداقل سطح زیرساخت و افزونگی را ارائه می‌دهند. این دیتاسنترها برای کسب‌وکارهایی طراحی شده‌اند که نیازهای غیرحیاتی دارند و می‌توانند قطعی‌های موقت در خدمات را تحمل کنند. Tier I با داشتن یک مسیر واحد برای تامین برق و خنک‌کننده، فاقد اجزای اضافی برای پشتیبانی در برابر خرابی‌های برنامه‌ریزی‌نشده است. این ویژگی باعث می‌شود که در مقایسه با سطوح بالاتر، هزینه‌های ساخت و نگهداری آن به‌مراتب پایین‌تر باشد، اما در عین حال، آسیب‌پذیری بیشتری در برابر قطعی‌ها داشته باشد. به طور متوسط، دیتاسنترهای Tier I ممکن است سالانه تا 28.8 ساعت قطعی را تجربه کنند که این میزان برای سازمان‌هایی با عملیات حساس قابل‌قبول نیست.

دیتاسنترهای Tier I معمولا شامل تجهیزات اولیه مانند سرورها، سیستم‌های ذخیره‌سازی، و تجهیزات شبکه هستند که از طریق یک منبع برق و خنک‌کننده واحد پشتیبانی می‌شوند. این دیتاسنترها فاقد سیستم‌های اضافی مانند ژنراتورهای پشتیبان یا مسیرهای چندگانه برای تأمین انرژی هستند. به همین دلیل، در صورت بروز مشکلاتی مانند قطعی برق یا خرابی سیستم خنک‌کننده، کل دیتاسنتر ممکن است از کار بیفتد تا تعمیرات انجام شود. این محدودیت باعث می‌شود که Tier I برای کاربردهایی مناسب باشد که پایداری مداوم حیاتی نیست، مانند وب‌سایت‌های کوچک، سرورهای داخلی شرکت‌های کوچک یا برنامه‌هایی که قطعی چندساعته تأثیر جدی بر آن‌ها ندارد.

مزیت اصلی دیتاسنترهای Tier I هزینه پایین آن‌ها است. سازمان‌هایی که بودجه محدودی دارند یا نیازی به دسترسی مداوم به داده‌ها ندارند، این سطح را انتخاب می‌کنند. برای مثال، یک کسب‌وکار کوچک که خدمات آنلاین غیرحیاتی ارائه می‌دهد یا یک شرکت محلی که از سرورها برای ذخیره‌سازی داده‌های داخلی استفاده می‌کند، ممکن است به یک دیتاسنتر Tier I اکتفا کند. با این حال، این دیتاسنترها برای انجام تعمیرات یا ارتقا نیاز به خاموشی کامل دارند، که این موضوع می‌تواند برای برخی کسب‌وکارها محدودیت ایجاد کند. به همین دلیل، Tier I معمولا برای شرکت‌هایی مناسب است که می‌توانند برنامه‌ریزی قطعی‌های دوره‌ای را در برنامه عملیاتی خود جای دهند.

از نظر امنیتی، دیتاسنترهای Tier I معمولا دارای حداقل اقدامات امنیتی مانند قفل‌های فیزیکی و نظارت اولیه هستند، اما فاقد سیستم‌های پیشرفته مانند کنترل دسترسی بیومتریک یا اطفای حریق خودکار هستند که در سطوح بالاتر دیده می‌شود. این سطح برای سازمان‌هایی که به دنبال راه‌حلی اقتصادی برای ذخیره‌سازی و پردازش داده‌ها هستند، مناسب است، اما برای شرکت‌هایی که به قابلیت اطمینان بالا یا خدمات 24/7 نیاز دارند، توصیه نمی‌شود. در نهایت، انتخاب دیتاسنتر Tier I به نیازهای خاص سازمان، بودجه و میزان تحمل قطعی بستگی دارد. اگر کسب‌وکاری بخواهد هزینه‌ها را به حداقل برساند و نیازی به زیرساخت پیچیده نداشته باشد، Tier I گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه و کاربردی است.

آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها

دیتاسنتر سطح دو (Tier II) افزونگی جزئی

دیتاسنترهای Tier II، که در طبقه‌بندی موسسه Uptime Institute به‌عنوان سطحی با افزونگی جزئی شناخته می‌شوند، یک گام پیشرفته‌تر از دیتاسنترهای Tier I هستند و برای کسب‌وکارهایی طراحی شده‌اند که نیاز به قابلیت اطمینان بیشتری دارند، اما همچنان می‌توانند قطعی‌های کوتاه‌مدت را تحمل کنند. این دیتاسنترها دارای یک مسیر اصلی برای تامین برق و خنک‌کننده هستند، اما برخلاف Tier I، شامل برخی اجزای اضافی مانند ژنراتورهای پشتیبان، واحدهای خنک‌کننده اضافی و منابع برق اضطراری (UPS) می‌شوند. این افزونگی جزئی باعث می‌شود که در صورت خرابی یکی از اجزای اصلی، دیتاسنتر بتواند برای مدت محدودی به کار خود ادامه دهد. با این حال، برای انجام تعمیرات یا نگهداری، معمولا نیاز به خاموشی برنامه‌ریزی‌شده است که منجر به قطعی موقت خدمات می‌شود. میانگین زمان قطعی سالانه در دیتاسنترهای Tier II حدود 22 ساعت است که نسبت به Tier I بهبود قابل‌توجهی دارد، اما همچنان برای برنامه‌های حیاتی مناسب نیست.

دیتاسنترهای Tier II معمولا شامل زیرساخت‌های پیشرفته‌تری نسبت به Tier I هستند، مانند سرورهای قوی‌تر، سیستم‌های ذخیره‌سازی با ظرفیت بالاتر و تجهیزات شبکه با قابلیت مدیریت بهتر ترافیک داده. این دیتاسنترها از سیستم‌های برق و خنک‌کننده اضافی بهره می‌برند که در مواقع اضطراری مانند قطعی برق یا خرابی تجهیزات، عملکرد را حفظ می‌کنند. با این حال، به دلیل وجود تنها یک مسیر اصلی توزیع برق و خنک‌کننده، این دیتاسنترها نمی‌توانند تعمیرات یا ارتقا را بدون توقف عملیات انجام دهند، که این محدودیت آن‌ها را از سطوح بالاتر (Tier III و IV) متمایز می‌کند. این سطح برای کسب‌وکارهایی مناسب است که نیاز به خدمات پایدارتر از Tier I دارند، اما نیازی به دسترسی 24/7 ندارند، مانند شرکت‌های کوچک تا متوسط، فروشگاه‌های آنلاین یا سازمان‌هایی با عملیات غیرپیوسته.

مزیت اصلی دیتاسنترهای Tier II تعادل بین هزینه و عملکرد است. هزینه ساخت و نگهداری این دیتاسنترها نسبت به Tier I بالاتر است، اما همچنان به‌مراتب کمتر از سطوح پیشرفته‌تر است، که آن را برای سازمان‌هایی با بودجه متوسط جذاب می‌کند. از نظر امنیتی، Tier II معمولاً شامل اقدامات امنیتی پیشرفته‌تری نسبت به Tier I است، مانند دوربین‌های مداربسته، سیستم‌های کنترل دسترسی اولیه و سیستم‌های اطفای حریق پایه. این دیتاسنترها برای شرکت‌هایی که به دنبال بهبود قابلیت اطمینان بدون سرمایه‌گذاری سنگین در زیرساخت‌های پیچیده هستند، گزینه‌ای ایده‌آل محسوب می‌شوند. برای مثال، یک شرکت ارائه‌دهنده خدمات نرم‌افزاری که قطعی چندساعته در سال برایش قابل‌قبول است، می‌تواند از Tier II استفاده کند.

با این حال، دیتاسنترهای Tier II برای سازمان‌هایی با نیازهای حیاتی یا برنامه‌هایی که هرگونه قطعی می‌تواند خسارات مالی یا عملیاتی قابل‌توجهی به همراه داشته باشد، مناسب نیستند. این سطح به‌عنوان یک راه‌حل میانی، برای کسب‌وکارهایی که به دنبال ترکیبی از قابلیت اطمینان و هزینه مقرون‌به‌صرفه هستند، طراحی شده است. انتخاب Tier II به عواملی مانند نوع خدمات، میزان تحمل قطعی و بودجه سازمان بستگی دارد.

آشنایی با 4 سطح مرکز داده و مولفه‌های داخلی آن‌ها

شرح دیتاسنتر Tier III (قابلیت نگهداری همزمان)

دیتاسنترهای Tier III، که در طبقه‌بندی موسسه Uptime Institute به‌عنوان سطحی با قابلیت نگهداری همزمان (Concurrent Maintainability) شناخته می‌شوند، برای سازمان‌هایی طراحی شده‌اند که به دسترس‌پذیری بالا و پایداری قابل‌توجه نیاز دارند. این دیتاسنترها از نظر زیرساختی پیشرفته‌تر از سطوح Tier I و II هستند و با داشتن مسیرهای چندگانه برای تأمین برق و خنک‌کننده، امکان انجام تعمیرات، نگهداری یا ارتقا را بدون توقف عملیات فراهم می‌کنند. این ویژگی به این معناست که اگر یکی از اجزای اصلی مانند منبع برق یا سیستم خنک‌کننده نیاز به تعمیر داشته باشد، مسیرهای جایگزین به‌طور خودکار فعال می‌شوند و خدمات دیتاسنتر بدون وقفه ادامه می‌یابد. میانگین زمان قطعی سالانه در دیتاسنترهای Tier III به حدود 1.6 ساعت کاهش می‌یابد، که این سطح را برای کسب‌وکارهای حساس با نیاز به دسترسی تقریباً مداوم مناسب می‌سازد. این دیتاسنترها برای سازمان‌هایی مانند بیمارستان‌ها، شرکت‌های فناوری با خدمات آنلاین یا موسسات مالی که قطعی کوتاه‌مدت می‌تواند خسارات قابل‌توجهی به همراه داشته باشد، ایده‌آل هستند.

دیتاسنترهای Tier III از زیرساخت‌های پیچیده‌ای برخوردارند که شامل سرورهای پیشرفته، سیستم‌های ذخیره‌سازی با ظرفیت بالا، و تجهیزات شبکه با قابلیت مدیریت ترافیک سنگین است. این دیتاسنترها دارای چندین منبع برق و خنک‌کننده مستقل هستند که از طریق سیستم‌های اضطراری مانند ژنراتورهای پشتیبان و واحدهای برق اضطراری (UPS) پشتیبانی می‌شوند. این افزونگی چندگانه تضمین می‌کند که خرابی یک جزء تأثیری بر عملکرد کلی نداشته باشد. علاوه بر این، طراحی این دیتاسنترها به‌گونه‌ای است که می‌توان تجهیزات را بدون خاموش کردن کل سیستم تعویض یا تعمیر کرد. این ویژگی برای سازمان‌هایی که به خدمات 24/7 وابسته‌اند، حیاتی است. از نظر امنیتی، Tier III شامل اقدامات پیشرفته‌ای مانند سیستم‌های کنترل دسترسی بیومتریک، دوربین‌های مداربسته با نظارت مداوم، و سیستم‌های اطفای حریق خودکار است که ایمنی فیزیکی و داده‌ای را تضمین می‌کند.

هزینه ساخت و نگهداری دیتاسنترهای Tier III به‌مراتب بالاتر از سطوح پایین‌تر است، زیرا نیاز به زیرساخت‌های پیچیده و تجهیزات اضافی دارند. این سطح برای سازمان‌هایی مناسب است که نمی‌توانند قطعی‌های طولانی را تحمل کنند، اما نیازی به تحمل‌پذیری کامل خطا (مانند Tier IV) ندارند. برای مثال، یک شرکت ارائه‌دهنده خدمات ابری یا یک پلتفرم تجارت الکترونیک بزرگ ممکن است از Tier III استفاده کند تا اطمینان حاصل کند که خدماتش در دسترس باقی می‌ماند. با این حال، این دیتاسنترها هنوز در برابر خرابی‌های غیرمنتظره کاملاً ایمن نیستند، زیرا تحمل‌پذیری خطا (Fault Tolerance) کامل را ارائه نمی‌دهند. این محدودیت باعث می‌شود که در مقایسه با Tier IV، برای برخی کاربردهای فوق‌حیاتی مناسب نباشند. دیتاسنترهای Tier III تعادلی بین قابلیت اطمینان بالا و هزینه‌های معقول ارائه می‌دهند. این سطح برای کسب‌وکارهایی که به پایداری و دسترسی مداوم نیاز دارند، اما بودجه یا الزامات آن‌ها به اندازه‌ای نیست که به Tier IV نیاز داشته باشند، گزینه‌ای مناسب است. انتخاب Tier III به عواملی مانند نوع خدمات، حساسیت به قطعی و منابع مالی سازمان بستگی دارد.

دیتاسنتر سطح چهار (Tier IV) تحمل‌پذیری خطا

دیتاسنترهای Tier IV، که بالاترین سطح در طبقه‌بندی موسسه Uptime Institute هستند، به‌عنوان دیتاسنترهایی با تحمل‌پذیری کامل خطا (Fault Tolerance) شناخته می‌شوند و برای سازمان‌هایی طراحی شده‌اند که هرگونه قطعی، حتی برای چند دقیقه، می‌تواند خسارات مالی یا عملیاتی قابل‌توجهی به همراه داشته باشد. این دیتاسنترها با داشتن چندین مسیر مستقل و کاملاً اضافی برای تأمین برق و خنک‌کننده، به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که حتی در صورت خرابی یک یا چند جزء اصلی، عملکرد بدون وقفه ادامه یابد. این سطح از افزونگی تضمین می‌کند که هرگونه نقص یا خرابی در سیستم، مانند قطعی برق، خرابی تجهیزات خنک‌کننده یا مشکلات شبکه، به‌طور خودکار توسط سیستم‌های پشتیبان مدیریت شود. میانگین زمان قطعی سالانه در دیتاسنترهای Tier IV به کمتر از 0.4 ساعت (تقریباً 24 دقیقه) می‌رسد، که آن‌ها را برای کاربردهای فوق‌حیاتی مانند بانک‌ها، بورس‌های مالی، ارائه‌دهندگان خدمات ابری بزرگ (مانند AWS یا Google Cloud) و سازمان‌های حساس به داده مناسب می‌سازد. Tier IV بالاترین سطح قابلیت اطمینان و پایداری را ارائه می‌دهد.

دیتاسنترهای Tier IV از زیرساخت‌های بسیار پیشرفته‌ای برخوردارند که شامل سرورهای قدرتمند، سیستم‌های ذخیره‌سازی با ظرفیت بالا، و تجهیزات شبکه با توانایی مدیریت ترافیک عظیم است. این دیتاسنترها دارای چندین منبع برق و خنک‌کننده کاملاً مستقل هستند که هر یک می‌توانند به‌طور جداگانه کل بار عملیاتی را تحمل کنند. برای مثال، اگر یک منبع برق یا سیستم خنک‌کننده از کار بیفتد، مسیرهای جایگزین بلافاصله فعال می‌شوند بدون اینکه کوچک‌ترین اختلالی در خدمات ایجاد شود. علاوه بر این، Tier IV امکان نگهداری همزمان (Concurrent Maintainability) را نیز فراهم می‌کند، به این معنا که تعمیرات یا ارتقا بدون نیاز به خاموشی انجام می‌شود. از نظر امنیتی، این دیتاسنترها مجهز به پیشرفته‌ترین سیستم‌ها هستند، از جمله کنترل دسترسی بیومتریک، نظارت 24/7 با دوربین‌های مداربسته، و سیستم‌های اطفای حریق خودکار پیشرفته که از داده‌ها و تجهیزات در برابر هرگونه تهدید محافظت می‌کنند.

هزینه ساخت و نگهداری دیتاسنترهای Tier IV به دلیل پیچیدگی زیرساخت و نیاز به تجهیزات اضافی بسیار بالاست، که آن‌ها را به گزینه‌ای گران‌قیمت تبدیل می‌کند. این دیتاسنترها برای سازمان‌هایی مناسب‌اند که قطعی حتی برای چند ثانیه می‌تواند عواقب جدی داشته باشد، مانند مؤسسات مالی که تراکنش‌های بلادرنگ انجام می‌دهند یا شرکت‌های فناوری که خدمات ابری جهانی ارائه می‌دهند. برای مثال، یک پلتفرم پخش ویدئوی آنلاین مانند نتفلیکس یا یک شرکت ارائه‌دهنده زیرساخت ابری ممکن است به Tier IV نیاز داشته باشد تا اطمینان حاصل کند که خدماتش همیشه در دسترس است. این سطح نه‌تنها تحمل‌پذیری خطا را تضمین می‌کند، بلکه با طراحی مقاوم در برابر بلایای طبیعی و تهدیدات امنیتی، بالاترین استانداردهای عملیاتی را ارائه می‌دهد.

دیتاسنترهای Tier IV برای کسب‌وکارهایی که به حداکثر پایداری و امنیت نیاز دارند، انتخابی ایده‌آل هستند. با این حال، هزینه‌های بالای آن‌ها ممکن است برای سازمان‌های کوچک‌تر یا با نیازهای کمتر، توجیه اقتصادی نداشته باشد. انتخاب Tier IV به عواملی مانند حساسیت خدمات، الزامات قانونی، و بودجه سازمان بستگی دارد و معمولاً برای کاربردهای حیاتی که کوچک‌ترین نقص قابل‌قبول نیست، استفاده می‌شود.

کلام آخر

این طبقه‌بندی به سازمان‌ها کمک می‌کند تا بر اساس نیازهای عملیاتی، بودجه و حساسیت خدمات خود، دیتاسنتر مناسب را انتخاب کنند. انتخاب سطح مناسب به عواملی مانند تحمل قطعی، مقیاس‌پذیری و هزینه بستگی دارد. برای مثال، یک استارتاپ ممکن است Tier I یا II را انتخاب کند، در حالی که یک شرکت چندملیتی به Tier III یا IV نیاز دارد. استاندارد Tier به‌عنوان یک معیار جهانی، تصمیم‌گیری در این زمینه را ساده‌تر کرده است.

نویسنده: حمیدرضا تائبی

اشتراک‌گذاری
مطالب مشابه
برای دریافت مشاوره و یا اطلاع از قیمت، با ما در تماس باشید.