Основные услуги дата-центров
Главная задача ЦОД — обеспечение бесперебойной работы оборудования. А вот возможность размещения такого оборудования клиентами компании, которая владеет дата-центром, — это уже услуга. Главные услуги дата-центров:
Все дата-центры компании Selectel соответствуют стандартам Uptime Institute уровня Tier III.
Всего их шесть: «Берзарина» (г. Москва), «Цветочная 1», «Цветочная 2», «Дубровка 1», «Дубровка 2», «Дубровка 3» (Санкт-Петербург и Ленобласть).
- ДЦ «Берзарина» оснащен источниками бесперебойного питания, дизель-генераторами N 1, а также системой фрикулинга с адиабатическим доохлаждением.
- ДЦ «Цветочная 1» оснащен прецизионными кондиционерами, источниками бесперебойного питания, дизель-генераторами.
- ДЦ «Цветочная 2» оснащен источниками бесперебойного питания, дизель генераторами с резервированием по схеме N 1, чиллерами, автоматической системой пожаротушения.
- В ДЦ «Дубровка 1» установлены 4 дизель-генераторных установки Gesan. Они подключены по схеме 3 1, что позволяет зарезервировать полную мощность дата-центра.
- В ДЦ «Дубровка 2» установлены источники бесперебойного питания, дизель-генераторы N 1, автоматическая система газового пожаротушения и прецизионные кондиционеры.
- В ДЦ «Дубровка 3» используется все то же, но вместо кондиционирования применяется фрикулинг с доохлаждением.
Основные схемы резервирования инженерных систем цод
Кроме правильной организации работы дата-центра необходимо организовать резервирование всех систем для повышения надежности. Все схемы резервирования обозначают символом N, происходящим от слова «need» (необходимость).
Любая система состоит из различного количества критичных компонентов, каждый из которых является необходимым для ее функционирования. Рассмотрим основные схемы резервирования:
- N. В этом варианте отсутствует дополнительное резервирование. Надежность системы напрямую зависит от качества реализации каждого структурного элемента. Соответственно, если один компонент перестает работать, то и вся система прекращает функционировать. Данная схема устаревшая и сегодня не используется.
- N 1. Подразумевает наличие одного запасного элемента, который не используется до возникновения проблемы в работе системы. Как только один из критических компонентов выйдет из строя — резервный его заменит, а на работу системы это никак не влияет. Единственный недостаток схемы: для проведения ремонтных работ систему придется полностью выключить.
- 2N. Ее использование подразумевает наличие для каждой системы еще двух параллельно работающих элементов. В этом случае нагрузка будет равномерно распределяться между компонентами, и ни один элемент не будет перегружен. При таком варианте, даже если один элемент системы полностью выйдет из строя, другой все равно будет работать.
- 2N 1. Схема идентична 2N, но строится с применением еще одного дополнительного элемента. Этот вариант дает возможность проводить ремонтные работы без остановки системы.
- 2(N 1). Отличие от предыдущей схемы в том, что здесь дублируется даже дополнительный элемент.
- 3/2N. Выгодная схема резервирования, так как нагружается на 2/3, а не на ½, что довольно эффективно. Производительность системы увеличивается, а ее амортизация уменьшается.
Цод (центр обработки данных) — что это и как работает дата центр
ЦОД (центр обработки данных, дата-центр) — это здания и помещения для размещения серверного и сетевого оборудования и подключения абонентов к сети Интернет. В них создаются и поддерживаются условия для бесперебойной работы техники: температурный режим и уровень влажности, вентиляция, защита от пыли и стабильное подключение.
Центры обработки данных используются во всех сферах, связанных с IT. Небольшие компании и частные лица арендуют мощности у хостингов, которые имеют свои дата-центры. Большие компании часто строят собственные помещения.
ЦОД необходимы:
Начните свой путь в IT
Освойте разработку, аналитику данных, Data Science или другие востребованные профессии — получите все курсы для входа в IT по цене одного.
Узнать подробности
Дата-центр можно условно разделить на три блока.
Это серверы и их составляющие, хранилища данных, системы для бэкапов — резервного копирования.
Это системы связи. Серверы взаимодействуют друг с другом и с внешним миром. Если это корпоративный дата-центр, то они могут обмениваться данными с локальной сетью компании, а если в ЦОД находятся серверы сайтов — с сетью Интернет.
Это коммуникации, которые поддерживают в помещении нужные условия.
Отдельно можно выделить центр управления и системы безопасности. Хотя последние часто относят к инженерному блоку.
Электропитание. Серверное оборудование ресурсоемкое. Ему требуется непрерывное и мощное электроснабжение 24 часа в сутки. Также высокая мощность требуется для работы кондиционеров, систем пожаротушения, видеокамер и прочего оборудования. Как правило, источников внешнего энергоснабжения бывает несколько. Они не зависят друг от друга — так ЦОД становится автономнее.
В штатном режиме дата-центр питается от городской электросети. Но он должен продолжать работу даже при масштабных перебоях с электроэнергией, поэтому его оборудуют резервными источниками питания. Электропитанием управляют автоматизированные системы: с их помощью можно контролировать и быстро переключать источники энергии.
Охлаждение. В дата-центрах предусмотрены мощные системы охлаждения. От серверов отводят тепло, а температуру в помещении регулируют с помощью кондиционеров и специальных систем. Регламентировано расположение оборудования относительно друг друга.
В дата-центре обычно есть фальшпол и подвесной потолок. В пустом пространстве над потолком и под полом находятся датчики и другое инженерное оборудование для кондиционирования.
Вентиляция и контроль влажности. Пыль и частицы влаги плохо влияют на состояние оборудования. От них избавляются с помощью систем контроля влажности и грамотной вентиляции. Циркуляции воздуха помогают и фальшполы, в которых продумана перфорация для воздушных потоков.
Системы подвода связи. ЦОД обычно подключен к нескольким выделенным и общедоступным каналам связи, которые обеспечивают мощное широкополосное подключение. Его характеристики зависят от производительности серверов.
Системы безопасности. Дата-центр защищают от несанкционированного доступа, утечки данных, чрезвычайных ситуаций. В ЦОД есть системы автоматического пожаротушения, датчики дыма и возгораний, сигнализация, системы контроля и управления доступом. Ведется видеонаблюдение.
Диспетчерские службы и мониторинг. Состояние ЦОД постоянно мониторится, чтобы при малейшем ЧП можно было оперативно принять меры. Это касается работоспособности оборудования, «человеческого фактора» и физических условий.
Непрерывность работы. Важные процессы должны выполняться без остановок, все оборудование должно их поддерживать.
Доступность. Важно, чтобы сервер был доступен при определенном уровне нагрузок и передавал данные с требуемой скоростью.
Высокая отказоустойчивость. Это способность системы работать, если отказал один из компонентов. Для этого важные узлы резервируют и дублируют.
Катастрофоустойчивость. Устойчивость к авариям складывается из возможностей серверов работать во время ЧП и восстанавливаться после него.
Требования к ЦОД определяет бизнес. Компаниям нужно, чтобы их сайты и сервисы работали постоянно и не простаивали, а аварию можно было ликвидировать без потерь. При этом требуется баланс со стоимостью обслуживания — защищенные системы дороже.
Резервирование — это создание дополнительных систем на случай выхода из строя основных компонентов. Проводится по одной из схем.
Организация Uptime Institute классифицирует дата-центры по стандарту TIA-942, который подразумевает четыре уровня отказоустойчивости — тиера (tier). Одно из требований к каждому из них — использование схемы резервирования не ниже определенной. Она указана в скобках.
Tier I (N). Базовый уровень с отсутствующим резервированием. Сейчас не применяется: в стандарте нет требований к фальшполам и дополнительным источникам электричества. Такой ЦОД доступен 99,71% времени, это означает в среднем 30 часов простоя в год. Менее надежный из всех.
Tier II (N 1). На этом уровне нужно резервировать только критичные узлы, а остальные системы могут обойтись без резервирования. Фальшполы и источники бесперебойного питания нужны, есть требования к качеству охлаждения и вентиляции.
Доступность такого ЦОД — 99,741%. Это соответствует 22 часам простоя в год. Если такой дата-центр потребуется ремонтировать, он прекратит работу.
Tier III (N 1). Дата-центр все еще можно резервировать по схеме N 1, но резерв нужен еще и для источников энергии и трасс хладоносителя. Такой ЦОД должен оставаться функциональным, если его узел вывели из обслуживания. Во время ремонта он продолжает работу.
Уровень доступности центра — 99,982%. Это 1,6 часа простоя в год.
Tier IV (2(N 1)). Наиболее высокий уровень отказоустойчивости с двукратным резервированием инженерных систем и оборудования. Дополнительная система дублируется.
Оборудование и содержание дата-центра стоит в 2,5 раза дороже, чем простого ЦОД. Но центр остается работоспособным даже в условиях аварии, а любые вмешательства и работы можно проводить без прекращения функционирования. Уровень доступности — 99,995%, то есть 26 минут простоя в год.
Корпоративный — принадлежит компании и используется для ее внутренних целей — например, для хранения информации о разработанном продукте на собственных серверах.
Коммерческий — мощности используются для получения прибыли. Это дата-центры хостингов и облачных проектов, которые сдают сервера в аренду, а также подготовленные помещения для размещения оборудования другой компании.
Большинство сайтов и внутренних информационных систем работает благодаря хостингам и сторонним сервисам — пользуется услугами коммерческих центров обработки данных. Как правило, содержание корпоративных ЦОД доступно только большим компаниям.
Основной — принимает и передает информацию, обрабатывает данные, выполняет вычисления.
Резервный — используется, когда основной ЦОД выходит из строя или планово отключается для проведения работ.
По размеру. Небольшой дата-центр может занимать одну комнату, большой — вплоть до целого комплекса сооружений. Компактные решения состоят из мобильных модулей и тоже хорошо оборудованы.
Найдите свой путь в IT
Освойте разработку, аналитику данных, Data Science или другие востребованные профессии — получите все курсы для входа в IT по цене одного.
Получить скидку
Виды цод
Дата-центр можно создать самостоятельно или воспользоваться облачной альтернативой. Что лучше? Выбирая тип ЦОД для своего проекта, важно понять, хватит ли бюджета не только на его создание, но и на обслуживание, модернизацию. Также будут иметь значение требования безопасности и специфика деятельности компании.
Выделяют четыре основных типа ЦОД:
- Модульные. Собирается из блоков, в которые входят в том числе инженерные системы. Дешевле, чем контейнерные, но дороже, чем классические ЦОД. Можно быстро развернуть и сравнительно просто масштабировать.
- Контейнерные. По сути это тот же модульный Дата-центр, но в защищенном контейнере. Чаще всего применяется для организации IT-инфраструктуры в «поле» — на приисках, рудниках, раскопках. Разворачивается за считанные часы, часто комплектуется собственным источником питания и оборудованием для спутниковой связи.
- Классические. Подойдет для тех, кому важна максимальная безопасность данных или провайдерам облачных услуг. Этот тип Дата-центра выгодно использовать, если вы уверены, что потребности компании в IT-ресурсах не вырастут в ближайшие несколько лет.
- Облачные. В этом случае арендуются аппаратные мощности провайдера. Фактически вы пользуетесь сервером поставщика услуг единолично или совместно с другими арендаторами. Легко масштабируется, выгоднее по сравнению с остальными вариантами. Не нужно тратить время на развертывание и запуск — достаточно оплатить аренду и можно приступать к работе.
Первые три типа ЦОД надо создавать и обслуживать самостоятельно, в последнем можно пользоваться аппаратными мощностями провайдера на арендной основе.
Выбираем надежный цод
У ЦОД есть свои стандарты надежности и безопасности. Они подтверждаются специальными сертификатами от Uptime Institute. После прохождения сертификации дата-центр может получить один из 4 уровней Tier — I, II, III или IV:
- Tier I — старый стандарт. Не предусматривает резервное питание и дублирование активного оборудования. В случае отключения электропитания, поломок сетевого оборудования, выхода из строя серверов работа ЦОД прерывается. Допустимое время простоя — 28,8 часов в год.
- Tier II — от первого уровня отличается повышенными требованиями: должно быть организовано простое резервное электропитание, охлаждение помещений. Предусматривается резервирование активного оборудования. Однако в случае аварии в инженерной инфраструктуре обслуживание клиентов приостанавливается. Допустимое время простоя — 22 часа в год.
- Tier III — наиболее распространённый стандарт среди крупных современных ЦОД. Главное отличие — при сбое практически в любой системе дата-центр не останавливает работу, так как предусмотрено резервирование не только активного, но и инженерного оборудования. Замена устройств, ремонт, профилактическое ТО выполняются без остановки обслуживания клиентов. Допустимое время простоя — 1,6 часов в год.
- Tier IV — все системы в таком дата-центре резервируются и дублируются дважды. Это обеспечивает отказоустойчивость, близкую к 100 % — не более 0,4 часа в год.
Компаниям, для которых безотказность работы сверхкритична (центральный банк страны, военные организации), лучше выбирать дата-центр уровня Tier 4. Крупному и среднему бизнесу подойдет Tier 3.
Задачи
Любой бизнес стремится максимально увеличить свои доходы и снизить расходы. Руководители крупных компаний знают, что лучше потратить чуть больше средств на модернизацию процессов, чем потерять огромные суммы на ликвидацию непредвиденных обстоятельств. Поэтому перед ЦОД ставится ряд основных задач. К ним относятся:
- хранение и анализ большого количества информации;
- обеспечение безопасности IT-систем;
- максимальная доступность данных;
- безотказность систем;
- объединение распределенных систем;
- обеспечение бесперебойной работы.
Все это в конечном итоге ведет к повышению надежность бизнеса.
Фильм «Архитектура интернета. Дата-центр» рассказывает массовому зрителю, что такое дата-центр, его инфраструктура, как работа ЦОДов связана со всеми сферами современной жизни. Съемки велись в здании московской междугородной телефонной станции № 9 (ММТС-9), а также в центрах обработки данных DataPro, «Роскосмоса», столичной сети дата-центров 3Дата.
Назначение цод
Дата-центры нужны всем: государственным структурам, банкам, научным, торговым и производственным предприятиям. Даже частные лица, сами не подозревая того, используют мощности и возможности ЦОД, просто отправляя e-mail или пользуясь социальными сетями. Все, что связано с интернетом и обменом данными, подразумевает использование ЦОД.
Центр обработки данных — это централизованное хранилище (физическое или виртуальное), в котором размещены компьютерные системы для управления, хранения и распространения информации и данных.
Основные плюсы использования Дата-центров:
- Безопасная инфраструктура. Центры обработки данных оборудуют по определенным спецификациям и стандартам. Высокие стандарты нужны для бесперебойной работы высокотехнологичного оборудования. С надлежащим охлаждением, генераторами, системами безопасности и многими другими факторами сводятся к минимуму простои из-за выхода оборудования из строя.
- Хранение данных. На случай аварий и сбоев ваши данные регулярно копируются, копии хранятся в защищенном пространстве. Даже если произойдет ЧП и сам ЦОД пострадает, важная информация не исчезнет.
- Резервирование. Избыточность предполагает резервные источники питания, охлаждения и т.д.
- Безопасность. ЦОД защищены от внешних вторжений, пожаров, затоплений и взломов.
- Высокая квалификация персонала и техническое соответствие оборудования.
- Экономия. Содержать собственную серверную и IT-персонал дороже, чем воспользоваться мощностями Дата-центров.
- Масштабирование. Мощности можно увеличить или уменьшить в один клик.
Программный цод
В программном ЦОДе мы все окружение реализуем в виде программных модулей в виртуальных машинах – virtual appliance. Идея состоит в том, что физически используются только серверы и коммутаторы. Все остальное реализуется в виде виртуальных машин – virtual appliance.
В мире сервис-провайдеров эта технология известна и даже стандартизована под названием NFV – Network Function Virtualization – виртуализация сетевых функций. Только там это используется для предоставления сервисов и соответственно очень много внимания уделяется средствам оркестрации и управления, интеграции с OSS системами, что позволяет автоматизировать процесс создания услуг для каждого из абонентов.
Стандарты tier
Основным стандартом для проектирования Дата-центров и их инфраструктуры является ANSI/TIA-942. Он включает стандарты сертификации ANSI/TIA-942-ready, которая обеспечивает соответствие одной из четырех категорий уровней ЦОД (TIER), рассчитанных на уровни избыточности и отказоустойчивости:
- Tier I. Базовая инфраструктура, ограниченная защита от физических повреждений. Избыточность отсутствует.
- Tier II. Компонентная инфраструктура с избыточной емкостью. Улучшенная защита от физических повреждений. Есть компоненты с избыточной емкостью и единый, неизбыточный путь распространения.
- Tier III. Параллельно обслуживаемая инфраструктура. Защищен от пожаров, наводнений, вторжений. Есть компоненты с избыточной емкостью и несколько независимых путей распространения. Каждый компонент может быть удален или заменен без нарушения работы служб для конечных пользователей.
- Tier IV. Отказоустойчивая инфраструктура. Обеспечивается самый высокий уровень отказоустойчивости и избыточности. Компоненты с избыточной емкостью и несколько независимых путей распространения обеспечивают одновременную поддержку и один сбой в любом месте без простоев.
Стандарт ANSI/TIA-942 также содержит рекомендации по прокладке кабелей, инфраструктуре объектов, например, контроль за состоянием окружающей среды и электропитания, и другим вопросам проектирования. Такие рекомендации обычно разрабатывают для телекоммуникационной отрасли, но по факту их применяют для всех ЦОД.
Традиционный цод
Обязательные компоненты, входящие в состав ЦОД, можно разделить на три основные группы:
1. Технические компоненты. Они создают условия для эффективной работы центра. К таковым относятся:
- серверный комплекс, включает серверы информационных ресурсов, приложений, представления информации, а также служебные серверы
- система хранения данных и резервного копирования – ядро ЦОД. Она состоит из консолидирующих дисковых массивов, сети хранения данных, системы резервного копирования и аварийного восстановления данных
- сетевая инфраструктура обеспечивает взаимодействие между серверами, объединяет логические уровни и организует каналы связи. Она включает магистрали для связи с операторами общего доступа, телекоммуникации, обеспечивающие связь пользователей с ЦОД
- инженерная система эксплуатации ЦОД поддерживает условия для нормального функционирования центра. В ее состав входят подсистемы энергообеспечения, климатконтроля, пожарной сигнализации и пожаротушения, передачи данных, а также автоматизированные системы диспетчеризации, управления информационными ресурсами
- система безопасности предотвращает несанкционированное вторжение в зоны конфиденциальной информации. Она состоит из средств защиты, системы оповещения и системы контроля доступа
2. Программное обеспечение. Это фактически сервисы инфраструктуры ЦОД и ПО для корректной работы бизнес-процессов, необходимых для конкретной организации. К компонентам инфраструктуры относятся:
К программам, отвечающим за функционирование бизнес процессов, относятся:
- деловые приложения;
- базовые корпоративные информационные сервисы;
- приложения для коллективной работы;
- отраслевые компоненты;
- программное обеспечение для решения задач конструкторско-технологического плана системы электронного архива и управления проектами;
- программы, обеспечивающие сервисы файлов, печати, службы каталогов и других прикладных задач.
3. Организационная среда решает вопросы, связанные с предоставлением IT-услуг. Она должна соответствовать требованиям по оказанию IT-услуг, таким как ISO/IEC 20000. Здесь представлены:
- процессы оказания услуг, то есть качество и доступность услуг;
- процессы взаимоотношений между поставщиком и клиентом, а также с подрядными организациями;
- процессы решения проблем, возникающих при функционировании любого из компонентов системы;
- процессы управления конфигурациями, мониторинг и контроль статуса IT-инфраструктуры, инвентаризация, верификация и регистрация конфигурационных единиц, сбор и управление документацией, предоставление информации об IT-инфраструктуре для всех других процессов;
- процессы управления изменениями, то есть определение необходимых изменений и способов их проведения с наименьшим риском для IT-услуг, а также проведение консультаций и координации действий с организацией в целом;
- процессы релиза, то есть совместного тестирования и введения в активную деятельность организации ряда конфигурационных единиц.
