تصور کنید در حال تماشای ویدیو، گشت و گذار در اینترنت یا انجام معاملات یا کارهای آنلاین خود  هستید. چه چیزی در پسِ این تجارب روزمره نهفته است؟ غول‌های پنهانی به نام مرکز داده که دنیای دیجیتال را بر شانه‌های خود حمل می‌کنند. مرکز داده، قلب تپنده دنیای دیجیتال است و  زیرساخت فیزیکی مرکز داده، به عنوان پایه و ستون فقرات این غول‌های پنهان، نقشی حیاتی در دنیای امروز ایفا می‌کند. بدون این زیرساخت قدرتمند، خدمات آنلاین، تجارت الکترونیک، محاسبات ابری و بسیاری از دیگر مولفه‌های دنیای دیجیتال امروزی وجود خارجی نخواهند داشت .

 به نقل از موسسه IDC، حجم داده‌های تولید شده در جهان تا سال 2025 به 163 زتابایت خواهد رسید. این حجم عظیم از داده‌ها، نیاز به مراکز داده با ظرفیت و پهنای باند بیشتر را به وجود آورده است و به همین خاطر طراحی اصولی زیرساخت یک مرکزداده برای دستیابی به یک دیتاسنتر پایدار و کارآمد امری بسیار حیاتی و ضروری است  .در این مقاله به بررسی زیرساخت فیزیکی مرکز داده، اجزای کلیدی آن، چالش‌ها و فرصت‌های پیش روی آن و همچنین چشم‌انداز آینده آن می‌پردازد.

بخش اول : زیرساخت فیزیکی مرکزداده چیست؟

زیرساخت فیزیکی مرکز داده، شالوده دنیای دیجیتال امروزی است. این زیرساخت، مجموعه‌ای پیچیده از اجزای فیزیکی است که بستری امن و پایدار برای ذخیره‌سازی، پردازش و انتقال داده‌ها را در مقیاس‌های عظیم فراهم می‌کند. بدون این زیرساخت حیاتی، خدمات آنلاین، تجارت الکترونیک، محاسبات ابری و بسیاری از دیگر مولفه‌های دنیای دیجیتال امروزی وجود خارجی نخواهند داشت. در واقع هر آنچه که به صورت فیزیکی در داخل تاسیسات دیتاسنتر قرار میگیرد یا ساختار فیزیکی این تاسیسات را تشکیل دهد، جزئی از زیرساخت مرکز داده است.

اجزای اصلی زیرساخت فیزیکی مرکزداده

1. محل و تاسیسات

مراکز داده بر اساس نوع ساخت و محل قرارگیری به انواع مختلفی مانند زمینی، زیرزمینی (زیرآب) و ماژولار تقسیم می‌شوند. انتخاب محل مناسب برای مرکز داده از اهمیت بالایی برخوردار است. عواملی مانند دسترسی به منابع برق و آب، پایداری تاسیسات در برابر بلایای طبیعی، امنیت و قوانین محلی در انتخاب محل مناسب نقش دارند.

مراکز داده زمینی، متداول‌ترین نوع هستند که تاسیسات در داخل شرکت یا سازمان قرار می گیرد، در حالی که مراکز داده زیرزمینی از مزایایی مانند امنیت و پایداری بیشتر در برابر بلایای طبیعی برخوردارند. مراکز داده ماژولار نیز راه حلی انعطاف‌پذیر و مقیاس‌پذیر برای نیازهای متغیر ارائه می‌کنند.

2. سیستم برق

برق پایدار ، بدون وقفه و نوسان  شاهرگ حیاتی مرکز داده محسوب می‌شود. سیستم برق دیتاسنتر شامل تجهیزاتی مانند UPS، ژنراتور، سیستم‌های توزیع برق ، ترانسفورماتورها ، سیستم های برق اضطراری و ... می‌شود که وظیفه‌ تامین برق مورد نیاز تجهیزات  را به صورت دائمی و بدون هیچ‌گونه قطعی بر عهده دارند.

3. سیستم سرمایش

کنترل دما و رطوبت، از دیگر فاکتورهای حیاتی برای عملکرد صحیح تجهیزات دیتاسنتر است. سیستم‌های سرمایش به کار رفته در مراکز داده، از گرم شدن بیش از حد تجهیزات و بروز نقص فنی جلوگیری می‌کنند. انواع مختلفی از سیستم‌های سرمایش مانند سیستم‌های هوا خنک، آب خنک ، چیلرها و ... وجود دارند که با توجه به شرایط و نیازهای هر مرکز داده انتخاب می‌شوند.

4. شبکه و کابل‌کشی

شبکه و کابل کشی، بستر انتقال داده‌ها در مرکز داده را فراهم می‌کنند. طراحی و پیاده‌سازی شبکه پرسرعت و امن، نقشی کلیدی در کارایی و پایداری دیتاسنتر ایفا می‌کند. انواع مختلفی از کابل‌ها و تجهیزات شبکه مانند سوئیچ‌ها، روترها ،فایروال ها و ... در مراکز داده به کار می‌روند.

5. امنیت و نظارت

امنیت فیزیکی مرکز داده برای حفاظت از اطلاعات و تجهیزات در برابر خطرات فیزیکی مانند سرقت، آتش‌سوزی و بلایای طبیعی و خطرات سایبری از اهمیت بالایی برخوردار است. سیستم‌های کنترل دسترسی، دوربین‌های مدار بسته، سیستم‌های اطفای حریق و گارد امنیتی از جمله اقدامات امنیتی فیزیکی  هستند.

همچنین می توان تاسیسات دیتاسنتر را به دو دسته کلی تقسیم کرد :

• اجزای محاسباتی : این اجزا مسئولیت عملیاتی مرکزداده را برعهده دارند و شامل سرورها ،کامپیوترها ، نرم افزارها ،روترها ،سوییچ ها ،تجهیزات ذخیره سازی و ... هستند

• اجزای غیر محاسباتی : این اجزا هم  مسئولیت  تضمین حفظ بقای دیتاسنتر را عهده دار هستند و شامل تجهیزات الکتریکی ، سیستم های خنک کننده ، سیستم مانیتورینگ و مدیریت ،رک ها، قفسه و شاسی ها ، سیم ها و ... هستند .

بخش دوم : چالش های زیرساخت فیزیکی مرکزداده

زیرساخت‌های مرکزداده، با چالش‌های متعددی روبرو هستند. بالاخص اگر در زمان طراحی دیتاسنتر به اصول واستاندارهای طراحی و ساخت دیتاسنتر توجه کافی  نشده باشد این چالش ها و مشکلات متاثر از آنها می تواند بسیار زیان بار باشند .طراحی و پیاده سازی دیتاسنتر باید براساس نیازسنجی فعلی و آتی کسب و کار صورت بگیرد تا از پیش آمدن هر  گونه مشکل احتمالی جلوگیری شود . در این بخش به بررسی برخی از این چالش‌ها و راهکارهای مقابله با آنها می‌پردازیم.

1-افزایش تقاضا برای ظرفیت و پهنای باند

با رشد روزافزون استفاده از اینترنت، تقاضا برای خدمات آنلاین و ذخیره‌سازی داده‌ها به طور پیوسته در حال افزایش است. این امر، نیاز به افزایش ظرفیت و پهنای باند مراکز داده را به دنبال دارد.

راهکار:

• استفاده از فناوری‌های جدید مانند مجازی‌سازی و ابر

• ارتقای تجهیزات به طور مداوم

• استفاده از مراکز داده ماژولار و مقیاس‌پذیر

2- نیاز به ارتقای مداوم تجهیزات

فناوری اطلاعات در حال پیشرفت است و مراکز داده برای حفظ کارایی و پویایی خود، باید به طور مداوم تجهیزات خود را ارتقا دهند.

راهکار:

• استفاده از تجهیزات ماژولار و قابل ارتقا

• برنامه‌ریزی دقیق برای ارتقای تجهیزات

• استفاده از خدمات اجاره تجهیزات به جای خرید

• سرمایه‌گذاری در تحقیق و توسعه برای شناسایی جدیدترین فناوری ها

3- مسایل مربوط به امنیت (فیزیکی و سایبری) و حریم شخصی

امنیت اطلاعات و حریم خصوصی کاربران، از جمله مهم‌ترین دغدغه‌های دیتاسنترها است. آنها  باید اقدامات لازم را برای حفاظت از اطلاعات کاربران در برابر حملات سایبری و سایر تهدیدات امنیتی و فیزیکی انجام دهند.

راهکار:

• سرمایه‌گذاری در سیستم‌های امنیتی پیشرفته و پیاده سازی آن

• آموزش کارکنان در مورد مسائل امنیتی

• تدوین و اجرای سیاست‌های سختگیرانه برای حفاظت از داده‌ها

• استفاده از روش‌های رمزنگاری

4- هزینه های بالای ساخت و نگهداری

ساخت و نگهداری مراکز داده، به دلیل نیاز به تجهیزات پیشرفته و تاسیسات تخصصی، بسیار پرهزینه است.

راهکار:

• استفاده از روش‌های نوین طراحی و ساخت مرکزداده

• استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر

• برون‌سپاری برخی از وظایف به شرکت‌های دیگر

• استفاده از فناوری‌های جدید برای کاهش هزینه‌ها

• بهینه‌سازی مصرف انرژی

• استفاده از فناوری‌های جدید مانند هوش مصنوعی برای مدیریت و اتوماسیون

5- چالش های زیست محیطی

مراکز داده، به دلیل مصرف بالای برق و تولید گرما، می‌توانند اثرات منفی بر محیط زیست داشته باشند.

راهکار:

• استفاده از فناوری‌های سبز و بهینه‌سازی مصرف انرژی

• استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده با راندمان بالا

• سرمایه‌گذاری در منابع انرژی تجدیدپذیر

بخش سوم : آینده زیرساخت مراکزداده

زیرساخت فیزیکی مرکز داده، در حال گذار به سمت آینده‌ای نوین ، پویا و تکنولوژی های جدید  است. در این بخش، به بررسی برخی از ترندهای نوظهور و چالش‌های پیش روی مراکز داده در آینده می‌پردازیم.

فناوری های نوظهور

فناوری‌های جدیدی مانند هوش مصنوعی ، بلاک چین، اینترنت اشیاء و فناوری 5G، نقشی کلیدی در آینده زیرساخت مراکز داده ایفا خواهند کرد. این فناوری‌ها، نیاز به دیتاسنتر با ظرفیت بیشتر، پهنای باند بیشتر و امنیت قوی‌تر را به همراه خواهند داشت.

• هوش مصنوعی : هوش مصنوعی در حال تبدیل شدن به ابزاری قدرتمند برای مدیریت و بهینه‌سازی مراکز داده است. هوش مصنوعی می‌تواند برای پیش‌بینی و جلوگیری از مشکلات، افزایش راندمان و کاهش هزینه‌ها استفاده شود.

• اینترنت اشیاء: با گسترش اینترنت اشیاء، حجم داده‌های تولید شده به طور قابل توجهی افزایش خواهد یافت. این امر، نیاز به مراکز داده با ظرفیت بیشتر را به همراه خواهد داشت.همچنین استفاده از محاسبات لبه ،به عنوان راه حلی برای این نیاز، می تواند به مراکز داده‌ای با مقیاس کوچکتر نیز کمک کند .

• بلاک چین: این فناوری، می‌تواند به مراکز داده در زمینه‌هایی مانند امنیت، شفافیت و مدیریت داده‌ها کمک کند.

• فناوری 5G: این فناوری به افزایش پهنای باند و سرعت انتقال داده‌ها کمک می‌کند. این امر، به نفع مراکز داده ابری و سایر خدمات آنلاین خواهد بود.

چالش های آینده مراکزداده
 

• مصرف انرژی: با افزایش تقاضا برای خدمات مرکز داده، نگرانی‌ها در مورد مصرف انرژی و پایداری این مراکز نیز افزایش می‌یابد.

• امنیت سایبری: مراکز داده به طور فزاینده‌ای در معرض حملات سایبری هستند و نیاز به ارتقای سیستم‌های امنیتی به طور مداوم احساس می‌شود.

• نیروی انسانی متخصص: با پیچیده‌تر شدن فناوری‌های مرکز داده، نیاز به نیروی انسانی متخصص نیز افزایش می‌یابد.

• مشکلات زیست محیطی: با افزایش دیتاسنترها احتمال بروز خطرات و آلودگی های زیست محیطی به شدت افزایش میابد .

پیش‌بینی می‌شود که زیرساخت فیزیکی مراکز داده در آینده به سمت مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری و پایداری بیشتر حرکت کند. مراکز داده آینده، به طور فزاینده‌ای از هوش مصنوعی، رباتیک و سایر فناوری‌های نوظهور استفاده خواهند کرد.

نتیجه‌گیری

در این مقاله، به بررسی زیرساخت فیزیکی مرکز داده، اجزای اصلی آن، چالش‌ها و فرصت‌های پیش روی آن پرداختیم. دیدیم که مراکز داده نقشی حیاتی در دنیای دیجیتال امروزی ایفا می‌کنند و با چالش‌های متعددی مانند افزایش تقاضا برای ظرفیت و پهنای باند، نیاز به ارتقای مداوم تجهیزات، مسائل مربوط به امنیت و حریم خصوصی، هزینه‌های بالای ساخت و نگهداری و چالش‌های زیست‌محیطی روبرو هستند. از این رو طراحی دیتاسنتر بصورت اصولی و براساس نیاز سنجی کسب و کار  بسیار حائز اهمیت است .

فیدار کوثر با سال ها تجربه ، انجام پروژه های موفق متعدد و تیم مهندسین متخصص می تواند همه آن چیزی را که برای ایجاد دیتاسنتری استاندارد،به روز و با کارکرد بدون وقفه به آن نیاز دارید را فراهم کند. برای کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره تخصصی با ما در تماس باشید