مركز البيانات: تعرف على كل شيء عن هذا الهيكل الحيوي للأعمال
ما هو مركز البيانات؟
في أبسط صوره، يعتبر مركز البيانات منشأة مادية تستخدمها المؤسسات لتخزين تطبيقاتها وبياناتها المهمة. ويعتمد تصميم مركز البيانات على شبكة من موارد الحوسبة والتخزين التي تمكن من توصيل التطبيقات والبيانات المشتركة. وتتضمن المكونات الرئيسية لتصميم مركز البيانات أجهزة التوجيه والمفاتيح وجدران الحماية وأنظمة التخزين والخوادم ووحدات التحكم في توصيل التطبيقات.
ما الذي يميز مركز البيانات الحديث؟
تختلف مراكز البيانات الحديثة بشكل كبير عما كانت عليه قبل فترة قصيرة. فقد تحولت البنية الأساسية من الخوادم المادية التقليدية الموجودة في الموقع إلى شبكات افتراضية تدعم التطبيقات وأحمال العمل عبر مجموعات من البنية الأساسية المادية وإلى بيئة متعددة السحابة.
في هذا العصر، توجد البيانات وتتصل عبر مراكز بيانات متعددة، والحافة، والسحابات العامة والخاصة. يجب أن تكون مراكز البيانات قادرة على التواصل عبر هذه المواقع المتعددة، سواء في الموقع أو في السحابة.
حتى السحابة العامة عبارة عن مجموعة من مراكز البيانات. عندما يتم استضافة التطبيقات في السحابة، فإنها تستخدم موارد مركز البيانات من مزود السحابة.
لماذا تعتبر مراكز البيانات مهمة للأعمال؟
في عالم تكنولوجيا المعلومات الخاص بالمؤسسات، تم تصميم مراكز البيانات لدعم تطبيقات وأنشطة الأعمال التي تتضمن:
- البريد الإلكتروني ومشاركة الملفات
- تطبيقات الإنتاجية
- إدارة علاقات العملاء (CRM)
- تخطيط موارد المؤسسة (ERP) وقواعد البيانات
- البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي
- أجهزة سطح المكتب الافتراضية وخدمات الاتصالات والتعاون
ما هي المكونات الأساسية لمراكز البيانات؟
يتضمن تصميم مراكز البيانات أجهزة التوجيه والمفاتيح وجدران الحماية وأنظمة التخزين والخوادم ووحدات التحكم في تسليم التطبيقات.
ونظرًا لأن هذه المكونات تخزن وتدير البيانات والتطبيقات المهمة للأعمال، فإن أمان مراكز البيانات أمر بالغ الأهمية في تصميم مركز البيانات. وتوفر هذه المكونات معًا ما يلي:
البنية الأساسية للشبكة
تعمل على ربط الخوادم (المادية والافتراضية)، وخدمات مراكز البيانات، والتخزين، والاتصال الخارجي بمواقع المستخدم النهائي.
البنية التحتية للتخزين
البيانات هي وقود مراكز البيانات الحديث. تُستخدم أنظمة التخزين لحفظ هذه السلعة القيمة.
موارد الحوسبة
التطبيقات هي محركات مراكز البيانات. توفر هذه الخوادم المعالجة والذاكرة والتخزين المحلي والاتصال بالشبكة التي تحرك التطبيقات.
كيف تعمل مراكز البيانات؟
يتم نشر خدمات مراكز البيانات عادةً لحماية أداء وسلامة مكونات مركز البيانات الأساسية.
- أجهزة أمان الشبكة: وتشمل هذه الأجهزة جدار الحماية والحماية من الاختراق لحماية مركز البيانات.
- ضمان تسليم التطبيق: للحفاظ على أداء التطبيق، توفر هذه الآليات مرونة التطبيق وتوافره من خلال التعافي التلقائي من الأعطال وموازنة التحميل.
ما هو الموجود في منشأة مراكز البيانات؟
تتطلب مكونات مراكز البيانات بنية أساسية كبيرة لدعم الأجهزة والبرامج الخاصة بالمركز. وتشمل هذه البنية:
- أنظمة الطاقة الفرعية
- وإمدادات الطاقة غير المنقطعة (UPS)
- وأنظمة التهوية
- والتبريد
- ومكافحة الحرائق
- والمولدات الاحتياطية
- والاتصالات بالشبكات الخارجية.
ما هي معايير البنية التحتية لمركز البيانات؟
المعيار الأكثر انتشارًا في تصميم مراكز البيانات والبنية الأساسية لمراكز البيانات هو ANSI/TIA-942.
وهو يتضمن معايير لشهادة ANSI/TIA-942-ready، والتي تضمن الامتثال لواحدة من أربع فئات من مستويات مراكز البيانات المصنفة لمستويات التكرار والتسامح مع الأخطاء.
المستوى 1
البنية الأساسية للموقع. يوفر مركز البيانات من المستوى 1 حماية محدودة ضد الأحداث المادية. فهو يحتوي على مكونات ذات سعة واحدة ومسار توزيع واحد غير مكرر.
المستوى 2
البنية الأساسية للموقع المكون من مكونات ذات سعة زائدة. توفر مراكز البيانات هذه حماية محسنة ضد الأحداث المادية. فهو يحتوي على مكونات ذات سعة زائدة ومسار توزيع واحد غير زائد.
المستوى 3
بنية تحتية للموقع قابلة للصيانة في نفس الوقت. توفر مراكز البيانات هذه الحماية ضد جميع الأحداث المادية تقريبًا، ويوفر مكونات ذات سعة زائدة ومسارات توزيع متعددة مستقلة. ويمكن إزالة كل مكون أو استبداله دون تعطيل الخدمات للمستخدمين النهائيين.
المستوى 4
البنية الأساسية للموقع التي تتحمل الأخطاء. توفر مراكز البيانات هذه أعلى مستويات تحمل الأخطاء والتكرار. تتيح المكونات ذات السعة الزائدة ومسارات التوزيع المستقلة المتعددة إمكانية الصيانة المتزامنة وخطأ واحد في أي مكان في التثبيت دون التسبب في توقف التشغيل.
أنواع مراكز البيانات
تتوفر أنواع عديدة من مراكز البيانات ونماذج الخدمة. ويعتمد تصنيفها على ما إذا كانت مملوكة لمؤسسة واحدة أو عدة مؤسسات، ومدى ملاءمتها (إذا كانت ملائمة) لطوبولوجيا مراكز البيانات الأخرى، والتقنيات التي تستخدمها للحوسبة والتخزين، وحتى كفاءة استخدام الطاقة. وهناك أربعة أنواع رئيسية من مراكز البيانات:
مراكز بيانات المؤسسات
يتم بناء هذه الأنظمة وامتلاكها وتشغيلها من قبل الشركات، كما يتم تحسينها لتناسب المستخدمين النهائيين. وغالبًا ما يتم إيواؤها في الحرم الجامعي للشركة.
مراكز بيانات الخدمات المدارة
يتم إدارة مراكز البيانات هذه بواسطة طرف ثالث (أو مزود خدمات مُدارة) نيابة عن الشركة. تقوم الشركة باستئجار المعدات والبنية الأساسية بدلاً من شرائها.
مراكز البيانات المشتركة
في مراكز البيانات المشتركة، تستأجر الشركة مساحة داخل مركز بيانات مملوك لآخرين ويقع خارج مقر الشركة. يستضيف مركز البيانات المشترك البنية الأساسية: المبنى والتبريد وعرض النطاق الترددي والأمان وما إلى ذلك، بينما توفر الشركة المكونات وتديرها، بما في ذلك الخوادم والتخزين وجدران الحماية.
مراكز البيانات السحابية
في هذا النموذج الخارجي لمركز البيانات، يتم استضافة البيانات والتطبيقات بواسطة مزود خدمات سحابية مثل Amazon Web Services (AWS)، أو Microsoft (Azure)، أو IBM Cloud أو مزود سحابي عام آخر.
تطور البنية التحتية: من الحواسيب المركزية إلى تطبيقات السحابة
لقد شهدت البنية التحتية للحوسبة ثلاث موجات كبرى من التطور على مدى السنوات الخمس والستين الماضية:
- وشهدت الموجة الأولى التحول من الحواسيب المركزية ذات الملكية الخاصة إلى الخوادم المستندة إلى x86، والموجودة محليًا والتي تديرها فرق تكنولوجيا المعلومات الداخلية.
- وشهدت الموجة الثانية انتشارًا واسع النطاق للبنية الأساسية التي تدعم التطبيقات. وقد سمح هذا بتحسين استخدام الموارد ونقل أحمال العمل عبر مجموعات من البنية الأساسية المادية.
- وتوجد الموجة الثالثة في الوقت الحاضر، حيث نشهد الانتقال إلى السحابة، والسحابة الهجينة، والسحابة الأصلية. وتصف الأخيرة التطبيقات المولودة في السحابة.
شبكة موزعة من التطبيقات
وقد أدى هذا التطور إلى ظهور الحوسبة الموزعة. حيث يتم توزيع البيانات والتطبيقات بين أنظمة متباينة، متصلة ومتكاملة من خلال خدمات الشبكة ومعايير التشغيل البيني للعمل كبيئة واحدة. وهذا يعني أن مصطلح مركز البيانات يستخدم الآن للإشارة إلى القسم المسؤول عن هذه الأنظمة بغض النظر عن مكان وجودها.
يمكن للمؤسسات اختيار بناء وصيانة مراكز البيانات السحابية الهجينة الخاصة بها ، أو استئجار مساحة داخل مرافق الإيواء المشترك (colos)، أو استخدام خدمات الحوسبة والتخزين المشتركة، أو استخدام الخدمات السحابية العامة.
والنتيجة النهائية هي أن التطبيقات اليوم لم تعد موجودة في مكان واحد فقط. فهي تعمل في سحابات عامة وخاصة متعددة، وعروض مُدارة، وبيئات تقليدية. وفي عصر السحابة المتعددة هذا، أصبح مركز البيانات شاسعًا ومعقدًا، ومُجهزًا لتحقيق تجربة المستخدم النهائية.
اقرأ أيضًا:
تبريد مراكز البيانات: دليل شامل للمبتدئين
تأثير البيانات الضخمة على الاقتصاد