دیتاسنتر | طراحی دیتاسنتر | راه اندازی Data Center

واژه دیتاسنتر ( Datacenter )  یا مرکز داده به یک محل مرکزی اشاره دارد که در آن همه تجهیزات پردازشی ، شبکه ای و ذخیره سازی ( مانند سرور، سوئیچ ، روتر، استوریج ، فایروال و ...  ) در یکجا متمرکز شده اند تا کار پردازش ، ذخیره سازی دیتا و ارائه سرویس به کاربران نهایی را تسهیل نماید.به لحاظ تنوع سرویس ها و تعداد تجهیزات موجود در دیتاسنتر ابعاد و اندازه دیتاسنترها میتواند متفاوت باشد.بعضی دیتاسنترها در حد یک اتاق و بعضی در حد گروهی از چندین ساختمان مجاور هم میباشند.از بزرگ ترین دیتاسنترهای دنیا میتوان به دیتاسنتر گوگل و آمازون اشاره کرد. سرویس های ارائه شده در دیتاسنتر میتواند از وب سرویس گرفته تا سرویس ایمیل ، پرتال سازمانی ، کلود اختصاصی ، دیتابیس و خیلی از موارد دیگر باشد.

طراحی دیتاسنتر

برای سهولت نصب تجهیزات در دیتاسنتر یا مراکز داده از رک استفاده میکنند که رک های hp در بین انواع رکها بسیار پرطرفدار میباشند.رک ها در ردیف های عمودی کنار هم نصب شده و تجهیزات مربوطه داخل آنها نصب میگردند. به دیتاسنتر server farm نیز اطلاق میگردد.در هنگام پیاده سازی دیتاسنتر به صورت اصولی موارد متعددی بایستی در نظر گرفته شود که به تفصیل در استاندارد TIA-942 شرح داده شده است. در این استاندارد نکات لازم در طراحی و نصب مراکز داده از جمله کف و سقف کاذب، سیستم های اعلان و اطفاء حریق، برق اضطراری، نوع کابل کشی ها، کولینگ یا سیستم تهویه هوای دیتاسنتر مطرح شده است.استانداردهای کابل کشی وTiering  یا طبقه بندی دیتاسنتر همگی بایستی در طراحی و پیاده سازی مراکز داده لحاظ گردند.در استاندارد ANSI/TIA-942 به همه ابعاد فیزیکی دیتاسنتر از قبیل محل سایت، معماری سایت، امنیت، ایمنی، مهار آتش، سیستمهای مخابراتی و الکترونیکی توجه همه جانبه شده است.

 

دیتاسنتر

 

انواع Tier  در دیتاسنتر اشاره به میزان پایداری و stable بودن دیتاسنتر دارد.در حقیقت میزان دردسترس پذیری یاavaillability  دیتاسنتر را بهTier  های 1 تا 4 تقسیم بندی میکنیم که در Tier-1  هیچ گونه کامپوننت redundant پشتیبان یا در دیتاسنتر استفاده نمیگردد و دارای کمترین تحمل خطا میباشد. در Tier-2  بخشهای مختلف دیتاسنتر (uplink ها، سیستمهای تهویه هوا یا HVAC ، پاور سرورها، UPS  ها و ... ) به تجهیزات redundant   مجهز میشوند ولی مسیر کابلکشی های برق، شبکه و ... فقط یک مسیر میباشد به معنای دیگر فقط یک distribution path  در دیتاسنتر وجود دارد و هیچ گونه مسیر جداگانه ای برای آنها وجود ندارد. برای جا افتادن موضوع فرض کنید در دیتاسنتر دو عدد UPS  نصب شده است ولی هر دو UPS فقط از یک تابلو برق و یک مسیر، برق سرورها را تامین میکنند که اگر کابل مربوطه دچار مشکل شود عملا همه سرورهای دیتاسنتر قطع خواهد شد. در Tier-3 چندین مسیر  برق و شبکه یا distribution path چندین  متفاوت به تجهیزات سرویس میدهند ولی در هر لحظه فقط یک مسیر فعال میباشد. در Tier-4  چندین مسیر متفاوت در حالت active-active  فعال میباشند، یعنی همه مسیرها همزمان فعال میباشند و در صورت خرابی یک مسیر برق، شبکه و ... هیچگونه قطعی صورت نخواهد گرفت.

نکات طراحی دیتاسنتر

  • محل احداث دیتا سنتر روی گسل نباشد که با مراجعه به استاندارد ملی زمین شناسی قابل تعیین میباشد

  • ایجاد اتاقک جدا برای باطری های اسیدی ups و اینکه هوای این اتاق کامل عوض شود و فقط به چرخیدن هوا تمرکز نکنیم. زیرا باطری های flooded cell هیدروژن تولید میکنند و این موضوع خطرناک است.

  • از نگهداری ups های بیشتر از 100kva در داخل computer room جلوگیری بعمل آید.

  • عدم عبور لوله اب و فاضلاب از اطراف دیتاسنتر

  • درنظر گرفتن ارتقاع  حداقل 2/6 متر از کف تا سقف

  • برق تجهیزات روشنایی از برق تجهیزات شبکه جدا باشد

  • رک ها حتما روی شاسی سوار شوند.

  • رنگ رک آنتی استاتیک و ضدخش انتخاب گردد

  • در هنگام خرید رک تحمل وزن تجهیرات در نظر گرفته شود

  • فاصله بین رک تا اولین مانع روی سقف حداقل 46 سانتی متر میباشد.

  • جلوی رک ها حداقل 100 سانتی متر و پشت رک ها 80 سانتی متر فضای خالی وجود داشته باشد

  • استفاده از دستگاه های کنترل رطوبت هوا واینکه رطوبت محیط بین 40 تا 55 درصد در نوسان باشد.

  • از بین سیستم های سرمایشی یکی از مدل های in-room یا in-row و یا in-rack بایستی انتخاب شوند. اولی سرمایش از کف بوده و رک ها بهم میچسبند.در مدل in-rack فقط داخل رک خنک میشود و نیازی به درب توری رک نداریم

  • استفاده از تجهیزات تهویه هوا موسوم به ventilation air در بخش NOC برای ورود هوای تازه

  • در هنگام قرار داد رک ها روبروی هم و تشکیل راهروی گرم و سرد، عرض راهرو 120 سانتی متر حداقل باشد.

  • نصب دو pdu در داخل هر رک
  • روی pdu ها دکمه on و off نباشد تا براحتی برق تجهیزات قطع نگردد

  • استفاده از پریز برق کف خواب

  • استفاده از ژنراتورهای دیزلی بجای گازی بعنوان برق اضطراری دیتاسنتر

  • ایجاد چاه ارت برای گرفتن ولتاژهای زیاد روی تجهیزات و انتقال به چاه ارت

  • استفاده از چندین چاه ارت برای صاعقه، واحد آی تی و تجهیزات برق و تابلو برق

  • استفاده از تجهیزات fm200 برای اطفای حریق. گاز fm200 گازی غیر سمی بوده وبخوبی داخل تجهیزات نفوذ کرده و حریق را بسرعت کنترل نموده و از خود پسماندی بجای نمیگذارد

  • در صورت استفاده از سیستمهای اطفا حریق مبتنی بر آب یا sprinkler حتما pre action  از نوعباشند یعنی تا قبل از وقوع حریق درون لوله های ان اب به جریان نیفتد.

  • تعبیه drain در کف دیتاسنتر و طراحی کف دیتاسنتر بصورت شیب دار بسمت drain تا اگر آب جمع شود توسط drainer اب پمپ شود و خارج شود

  • استفاده از فضای مجزا برای سرویس های دیتا از isp ها و لینک های مخابراتی که  entrance room نام دارد. تجهیرات service provider ها اینجا قرار میگیرند

  • تعیین اصولی ناحیه MDA یا main distribution area که جایی ست که core router  و core  سوئیچ ها اینجا قرار میگیرند و نقطه مرکزی توزیع کابل کشی میباشد MDA  را معمولا در وسط computer room قرار میدهیم

  • قرار دادن سرورها در فضای eda یا equipment distribution area 

  • تعیین اصولی hda یا horizontal distribution area که در ان سوئیچ های lan,san  و kvm سوئیچ ها در آن قرار میگیرند. اگر دیتاسنتر کوچک است   mda  نقش hda را بازی میکند hda .واسطی است بین mda  و eda

مقالات دیتاسنتر
مهدی

طراحی مرکز داده

دیتاسنتر یا مرکز داده  ( Data Center ) ، به مجموعه ای از زیرساخت های شبکه ، تجهیزات شبکه ، سرور ، تجهیزات ذخیره سازی ، روتر ، فایروال و سرویس های تحت شبکه گفته میشود که برای ذخیره ، آنالیز و پردازش داده ها بکار میرود.در مراکز داده با توجه به اینکه بایستی سرویس بدون وقفه و 24 ساعته ارائه شود مجموعه ای از تجهیزات برق اضطراری ، تهویه مطبوع ، سرورهای قوی ، چندین ارتباط اینترنتی پرسرعت استفاده میشود تا در صورت به مشکل خوردن یک دستگاه یا سرور خاص مشکلی در سرویس دهی ایجاد نگردد و سیستمهای جایگزین وارد مدار گردد.

 

مرکز داده ، دیتاسنتر

 

 

طراحی فیزیکی مرکز داده

طراحی و ساخت دیتاسنتر شامل موارد متعددی می باشد و فقط به موضوع نصب و راه اندازی تجهیزات شبکه و سرورها ختم نمیشود.در اولین گام طراحی و پیاده سازی زیرساخت فیزیکی مرکز داده مطرح میشود که موضوعات مهمی را در بر میگیرد که شامل المانهای زیر میباشد

  • جانمایی و انتخاب صحیح محل مناسب برای احداث دیتاسنتر
  • نصب و راه اندازی سیستم برق اضطراری که شامل یو پی اس ، تابلو برق ، ژنراتور ، چاه ارت و کابل کشی برق و سیستم توزیع برق میباشد
  • طراحی سیستم تهویه و خنک کننده مرکز داده
  • طراحی سیستم کنترل محیطی دما و رطوبت دیتاسنتر
  • طراحی سیستم اعلان و اطفاء حریق در زمان بروز آتش سوزی و یا نشت دود و حرارت
  • عملیات عمرانی که شامل احداث سقف کاذب ، کف کاذب و عایق بندی مناسب میباشد.
  • طراحی سیستم روشنایی دیتاسنتر که طبق استانداردهای تعریف شده صورت میگیرد.
  • طراحی سیستم کنترل تردد به مرکز داده
  • طراحی چیدمان رک ها و پیاده سازی کابل کشی ساختاریافته و اصولی

طراحی زیرساخت شبکه مرکز داده

در سال های اخیر تکنولوژی های بسیار جدیدی وارد مراکز داده شده است.با توجه به رشد بیش از حد دیتا و بالارفتن نرخ انتقال اطلاعات در دنیا ، شیوه های سنتی در پیاده سازی سرویس های تحت شبکه جوابگو نبوده و معماری دیتاسنترها نیز به نوبه خود دستخوش تحول گردیده است. مفاهیمی مانند انواع مجازی سازی  (مجازی سازی سرور ، مجازی سازی شبکه ، مجازی سازی دسکتاپ ) دیتاسنترهای نرم افزاری یا SDDC ها ، سرورهای UCS سیسکو ، سوییچهای نکسوس سیسکو ، کلاسترینگ و لودبالانسینگ در شبکه ، دیتاسنتر مجازی یا VDC ، مفاهیمی چون VXLAN ، انواع کلود و پردازش ابری و خیلی موارد دیگر در سایه رشد و پیشرفت مراکز داده ظهور کرده و به بلوغ رسیده اند. سوئیچ های نکسوس سیسکو ، نسل جدید سوئیچ های شرکت سیسکو میباشند که نقش مهمی در توسعه زیرساخت شبکه در دیتاسنترها ایفا میکنند.این سوئیچ ها قابلیت حمل ترافیک شبکه و استوریج روی یک کابل دارا بوده که این تکنولوژی به لطف وجود FCOE  میباشد.سیستم عامل سوییچ های نکسوس NX-OS  بوده و برای سرعت های 10 گیگابیت به بالا طراحی و بهینه سازی شده اند.

سرعت انتقال اطلاعات در مراکز داده پیشرفته از گیگابیت تجاوز کرده و به سرعت های 10 گیگ ، 40 گیگ و 100 گیگابیت در ثانیه رسیده است.سیسکو به عنوان پایه گذار و بازیگر اصلی تولید تجهیزات و راهکارهای دیتاسنتر ، نقش مهمی در پیشرفت ، تکامل و طراحی مراکز داده ایفا میکند.در زیر تکنولوژی ها و راهکارهای سیسکو که در طراحی مرکز داده پیشرفته بکار میرود اشاره شده است :

  • سوئیچ  نکسوس سیسکو
  • سرور UCS  سیسکو و مفاهیم پیشرفته سرورهای blade  سیسکو
  • سیستم عامل پیشرفته سیسکو با نام Cisco NX-OS
  • راهکار SDN  سیسکو با نام Cisco ACI
  • سوئیچ های سری MDS  سیسکو ویژه شبکه های SAN
  • نرم افزار Cisco ONE
  • فایروال نسل جدید سیسکو با نام Cisco ASA  و Cisco FirePower
  • معرفی Cisco FlexPod

 

مطلب قبلی معرفی شرکت فورتی نت و فایروال فورتی گیت
مطلب بعدی معرفی انواع رایانش ابری
Print
19335 رتبه بندی این مطلب:
4.5

نوشتن یک نظر

افزودن نظر

x