ایده پردازان افق فردا

ساختار دیتاسنتر

دیتاسنتر محلی برای محاسبات زیاد برنامه های کاربردی و ذخیره سازی داده های مورد نیاز برای پشتیبانی از فضا های کسب و کار و تجارت می باشد.

مرکز داده (Data Center) به مجموعه‌ای از سرویس گرها، زیرساخت‌ های ارتباطی/امنیتی و تجهیزات الکترونیکی گفته می‌شود که برای ارائه، نگهداری و پشتیبانی از سرویس ‌های تحت شبکه (اینترنت/اینترانت/اکسترانت) بکار گماشته می‌شوند. سازمان‌ ها، شرکت ‌ها و افراد می‌توانند با به کارگیری سرویس ‌های ارائه شده از طرف مرکز داده وب‌گاه‌ها، اطلاعات و سرویس‌های مبنتی بر شبکه خود را بر روی اینترنت (اینترانت/اکسترانت) راه‌اندازی کنند. مرکز داده، بسته به نوع کاربردی که برای آن تعریف شده است، می‌تواند به عنوان یک مرکز پردازشی، مرکز ذخیره داده، مرکز جمع آوری داده و یا تمامی این موارد عمل کند. مراکز داده بسیار عظیم و متنوعی در سرتاسر شبکه جهانی اینترنت در حال سرویس دهی هستند که برخی از این مراکز استفاده تجاری محدود درون سازمانی دارند و برخی دیگر در اینترنت به صورت تجاری و یا عمومی قابل استفاده هستند.

 ساختار دیتاسنتر محور اصلی معماری های فناوری اطلاعات می باشد که همه ی محتوا از آن سرچشمه گرفته و یا از آن می گذرد. آمادگی برای طراحی ساختار، کارایی و چالاکی یک دیتاسنتر بسیار حیاتی است که مقیاس پذیری آن نیازمند دقت و ملاحضه است.

در آوريل 2005، TIA  استاندارد TIA-942 را براي ديتاسنتر منتشر کرد. اين استاندارد مطالب زير را پوشش مي دهد:

فضاي سايت و ترکيب بندي آن:

فضاي اختصاص يافته به ديتاسنتر بايد به گونه اي باشد که اين فضا به سادگي قابل توسعه بوده و اعمال تغييرات محيطي در آن به سادگي امکان پذير باشد. طراح بايد بين هزينه هاي ترکيب بندي آغازي و پيش بيني فضاي مورد نياز آتي تعادل برقرار کند.
در ديتا سنتر بايد “فضاي خالي” در نظر گرفت به گونه اي که اين فضاي خالي بتواند رک ها و کابينت هاي مورد نياز آتي را در خود جاي دهد. فضاي اطراف ديتا سنتر نيز بايد به درستي براي توسعه و الحاقات آتي طراحي شود.
بخش عمده ي اين استاندارد به مشخصات فني ديتا سنتر مربوط مي شود. اين استاندارد محيط هاي عملياتي خاصي را در راستاي کمک به تعيين مکان تجهيزات براساس طراحي توپولوژي ستاره اي توصيه مي کند. طراحي ديتاسنتر با اين محيط هاي عملياتي امکان اضافه شدن و به روزشدن برنامه هاي کاربردي و سرورها را با حداقل مدت زمان از کار افتادگي فراهم مي کند.

 براساس اين استاندارد يک ديتا سنتر بايد شامل محيط هاي عملياتي کليدي زير باشد:

يک يا چند اتاق ورودي:(Entrance Room)

که این اتاق مکاني براي سيستم هاي ايجاد دسترسي و نقاط مرزي است. اين بخش ممکن است درون يا بيرون اتاق کامپيوتر (بخشي از ديتا سنتر که تجهيزات پردازش داده در آن قرارگرفته اند) باشد. استاندارد براي ايمني بيشتر توصيه مي کند که اين اتاق بيرون اتاق کامپيوتر باشد.                                                                                              

منطقه توزيع اصلي  :(Main Distribution Area (MDA))                                                                     

بخش مرکزي که در خود، تجهيزات اصلي اتصال مانند روترها و سوئيچ هاي هسته اي (Core Switch) را جاي داده است. مطابق با استاندارد هر ديتاسنتر حداقل به يک DMA نياز دارد. استاندارد نصب رک هاي جداگانه براي کابل هاي فيبر نوري، UTP را توصيه مي کند.                                                                                              

منطقه توزيع افقي  :(Horizontal Distribution Area (HAD))                                                      

نطقه توزيع کابل کشي و تجهيزات اتصال شبکه مانند سوئيچ ها را مي گويند. که مانند MDA استاندارد، نصب رک هاي جداگانه براي کابل هاي فيبر نوري،  UTPرا توصيه مي کند. علاوه بر اين، استاندارد توصيه مي کند که براي اتصال سوئيچ و Patch Panel از Patch Cord با حداقل طول و Cable Management استفاده شود.

محيط هاي عملياتي کليدي ديتاسنتر:

منطقه توزيع:(Equipment Distribution Area (EDA))  

این منطقه مکاني براي تجهيزات کابينتي و رک ها است و مسيرکابل ها به Patch Panel ختم مي شود. استاندارد توصيه مي کند براي داشتن يک راهروي سرد و گرم جهت کاهش گرماي توليد شده توسط تجهيزات و رساندن سرما به درجه لازم، رک ها و کابينت ها به صورت يک درميان نصب شوند.                                                                                            

منطقه توزيع جدا شده  :(Zone Distribution Area (ZDA))

یک لينک اختياري بين HDA و EDA که مي تواند به عنوان نقطه تقويتي براي پيکربندي دوباره مطمئن يا براي جادادن تجهيزات مستقل (Freestanding) مانند سرورها و Mainframe هايي که به Patch Panel وصل نمي شوند عمل کند به ازاي هر 288 اتصال تنها يک ZDA مجاز است. در اين بخش وجود تجهيزات فعال شبکه و يا اتصال شبکه مجاز نيست.

 

کابل کشي ستون فقرات و کابل کشي افقي :(Backbone and Horizontal Cabling)                                      

ارتباط بين MDA ، HDA و اتاق ورودي و همچنين ارتباط بين HDA ها مي تواند از نوع کابل کشي ستون فقرات(Backbone)  باشد.

جنبه ی مهم دیگر طراحی دیتاسنتر انعطاف پذیری در توسعه ی سریع جهت پشتیبانی از سرویس های جدید می باشد. طراحی یک معماری منعطف که قادر به پشتیبانی از برنامه های کاربردی جدید در یک بازه زمانی کوتاه باشد، می تواند نتیجه مزایای رقابتهای شدید باشد. پی ریزی نیاز های حیاطی و طراحی مطمئن، با ملاحضه در تراکم پورت ها، پهنای باندUplink  لایه ی دسترسی، ظرفیت صحیح سرور و تعهدات بیش از حد آن، بایستی مورد توجه طراحان قرار گیرد.

طراحی شبکه و ساختار دیتاسنتر مبتنی بر رهیافت لایه بندی می باشد که در چندین سال گذشته در پیاده سازی دیتاسنترهای بزرگ جهان امتحان شده و بهبود یافته است. رهیافت لایه بندی پایه ای اساسی از طراحی دیتاسنتر است که بهبود مقیاس پذیری، کارآیی، انعطاف پذیری، چالاکی و نگهداری را دنبال می کند. لایه های طراحی معماری دیتاسنتر عبارتند از :

·         لایه ی هسته (Core Layer)

·         لایه ی تجمیع (Aggregation Layer)

·         لایه ی دسترسی (Access Layer)

این لایه ها به صورت خلاصه در زیر تشریح گردیده اند :

لایه ی هسته:

این لایه سوئیچینگ با سرعت بالایی بسته های ورودی و خروجی به دیتاسنتر را فراهم می کند. لایه ی هسته به چندین       ماژول لایه ی تجمیع متصل است. یک لایه ی سوم (Layer 3) مسیریابی شده ی پایه را بدون هیچ نقطه ی شکستنی تدارک دیده است. لایه ی هسته یک پروتکل مسیریابی درونی مانند OSPF و EIGRP و توازن ترافیک بار بین هسته ی خارجی و لایه های تجمیع را با استفاده از الگوریتم های درهم سازی مبتنی بر ارسال سیسکو اجرا می کند.

لایه ی تجمیع :

این ماژول ها عملکردهای مهمی همچون ماژول یکپارچه و مجتمع سرویس، تعاریف دامنه ی لایه ی دوم، پردازش درخت پوشا و افزونگی دروازه ی پیش فرض را فراهم می کنند. ترافیک چند ردیفی (Multi Tire) سرور به سرور از طریق لایه ی تجمیع جریان می یابد و می تواند سرویس ها را مورد استفاده قرار دهد، مانند دیواره ی آتش و متوازن کردن بار سرور برای بهبود استحکام برنامه های کاربردی. شکل ها و آیکون های کوچک موجود در سوئیچ لایه ی تجمیع ماژول های سرویس مجتمع شده را نشان می دهند. این ماژول ها خدماتی مانند سوئیچینگ محتوا، دیواره ی آتش،SSL ، کشف نفوذی ها و تجزیه و تحلیل شبکه و … را فراهم می کنند .

لایه ی دسترسی:

این لایه نشان می دهد که سرورها بطور فیزیکی به شبکه متصل شده اند. اجزاء سرورها متشکل از سرورهای 1RU ، سرورهای    Blade با سوئیچ های منظم، سرورهای Blade ارسال کننده از طریق کابل، سرورهای خوشه ای و ابرکامپیوترها با آداپتورهای   OSA می باشند. ساختار شبکه ی لایه ی دسترسی از سوئیچ های ماژولار، سوئیچ های1RU  و 2RU  با پیکربندی مناسب و سوئیچ های منظم Blade سرور تشکیل شده است. سوئیچ ها، توپولوژهای لایه ی 2 و3 و نیز انواع پخش فراگیر در دامنه ی سرور و یا نیازهای مدیریتی را تدارک دیده اند .