Дата-центры и всё о них

“Кто владеет информацией - тот владеет миром.”

— Натан Майер фон Ротшильд

Информация окружала нас всю нашу историю и с каждым годом её всё больше. Человечество изобретало различные способы передачи и хранения, и теперь, в наш век высоких технологий, мы храним её в электронном виде. Как мы знаем, минимальной единицей хранения информации является бит. Бит(binary digit - двоичная цифра/символ) хранит в себе одно из двух значений: нуль или единица.

Следующая значимая единица измерения информации - байт (byte). Сейчас считают, что в одном байте 8 бит. Добавляя приставки СИ (Le Système International d’Unités, SI - международная система единиц) получаются объемы информации, которые нам уже более известны, например, 16 гигабайт(записывается как 16ГБ). На чем же мы храним информацию? Сегодня нам больше известны жесткие диски, первый из которых был представлен в 1956 году компанией IBM, назывался IBM 350 Disk Storage Unit и способен был хранить 3,5МБ.

Жесткие диски сегодня стали обыденностью, мы храним на них свои фотографии, видео, документы. Если для обычного человека информация, хранимая на жестких дисках, в большинстве случаев - это память о прошлом, то для организаций - это деньги. Мы все понимаем, как важно сохранить эту информацию от посторонних глаз, как важно её защитить от различных сбоев оборудования и внезапного отключения электричества. Сложность хранения для организаций сильно увеличивается с ростом самой организации, а это тянет за собой и увеличение расходов. Из-за этого было предложено хранить важные данные в ЦОД.

Центры обработки данных

ЦОД (центр обработки данных, можно услышать и другие названия: ЦХОД - центр хранения и обработки данных, Data Center - дата центр или просто ДЦ) - специально отведенное здание или помещение для размещения серверного и сетевого оборудования. Исходя из некоторых сокращений вытекает и основное предназначение - это хранение, обработка и распространение информации.

Своими корнями ЦОД уходят в компьютерные комнаты 1940-х годов. В те времена компьютерная техника была громоздкой и могли занимать целые комнаты. С развитием технологий компьютерная техника уменьшилась в размерах и необходимость в отдельных комнатах пропала. С ростом стоимости хранимой информации и увеличением объемов в 70-80-ые годы снова начали возвращаться к таким комнатам. Но содержать такие комнаты могли себе позволить далеко не многие.

В качестве коммерческой услуги свое развитие ЦОД получили в 1997-2000 гг. Толчок этому дало в том числе развитие Интернета. Многие компании стали строить огромные интернет-центры обработки данных (IDC - Internet Data Center), представляющие коммерческим компаниям решения для развертывания различных сервисов на их базе. Позже эту практику переняли частные компании. Также возникли ЦОД для облачных вычислений, называемые облачными центрами данных (CDC - Cloud Data Center), но это название не прижилось, сейчас их называют просто “дата-центр”.

Увеличение использования облачных вычислений привлекло внимание правительственных и бизнес-организаций и послужило началу анализа ЦОД на безопасность, доступность, стабильность, соблюдение стандартов и воздействия на окружающую среду. Например, разработку требований к проектированию ЦОД занимается аккредитованные профессиональные организации такие как Ассоциация индустрии электросвязи и др.

У нас в России интерес к ЦОД увеличился особенно в последнее время. Сильными толчками к этому способствовали в частности государственные реформы, такие как обязанность хранить персональные данные граждан Российской Федерации на территории страны (ФЗ “О персональных данных” от 27.07.2006 №152 ст.18 п.5) и так называемого закона Яровой, включающего в себя ФЗ от 06.07.2016 N 374-ФЗ "О внесении изменений в Федеральный закон "О противодействии терроризму" и отдельные законодательные акты Российской Федерации в части установления дополнительных мер противодействия терроризму и обеспечение общественной безопасности” ст.13, который обязывает операторов связи хранить не только информацию о сообщениях, аудио и видео, голосовых, но и сами эти сообщения продолжительный срок. А это просто огромнейшие массивы данных.

Кстати, о безопасности персональных данных заботятся не только у нас, но и за рубежом, например 25 мая 2018 года вступает в силу регламент N 2016/679 Европейского парламента и Совета Европейского Союза «О защите физических лиц при обработке персональных данных и о свободном обращении таких данных, а также об отмене Директивы 95/46/ЕС».

Классификация ЦОД

Классифицировать ЦОД можно по различным критериям, таким как размер(крупные, средние, малые, модульные и контейнерные), предназначению (корпоративные, коммерческие, провайдерозависимые и провайдеронезависимые), по соответствию требований стандартов. Значимыми показателями будут соответствие ЦОД надежности и безопасности, поэтому чаще всего нам будет встречаться характеристика Tier с римской цифрой от 1 до 4.

Одной из первых попыток стандартизации разработки ЦОД стало объединение в 1989 году единомышленников в группу Uninterruptible Uptime Users Group (UUUG). Чуть позже в 1993 году организация Uptime Institute при поддержке ассоциаций компаний по проектированию и обслуживанию ЦОД создает базу по обмену опытом, на основе которой стали разрабатываться способы оценки эффективности. Uptime Institute получила права на сертификацию различных ЦОД при проектировании, строительстве и эксплуатации инфраструктуры по системе Tier во всем мире.

Многим позже в 2005-ом году Ассоциации изготовителей оборудования для передачи данных (TIA - Telecommunications Industry Association) Института американских национальных стандартов разработала свой стандарт TIA-942, включающий сферы строительства, ввода в эксплуатацию, контроля безопасности, электроснабжения, охлаждения, резервирования и ремонтопригодности.

А в 2010-ом году появился BICSI(Building Industry Consulting Service International) 002 2010 Data Center Design and Implementation Best Practices, дополняющий существующие стандарты TIA, ISO/IEC и CENELEC. В разработке стандарта BICSI 002 2010 принимало участие 150 экспертов. В 2011-ом году вышло обновление стандарта. Тогда как BICSI 002 2010 по заявлению разработчиков лишь дополняет существующие стандарты TIA, ISO/IEC и CENELEC, стандарт TIA диктует жесткие требования к проектированию и строительству ЦОД в отличие от Uptime Institute. Еще между Uptime Institute и TIA достигнуто соглашению, согласно которому TIA не может использовать в своей классификации слово Tier. Полномочиями проведения процедуры оценки владеет только Uptime Institute и делает это на возмездной основе, у TIA все требования находятся в открытом доступе.

В каждой стране и даже в организации свои требования к стандартам. Например, в США больше распространен стандарт TIA-942, тогда как в России специальных требований нет и ЦОД проектируются в соответствии требований сооружений связи, ориентируясь на стандарты TIA-942, Uptime Institute и ГОСТы 34ой серии.

Как мы уже поняли, если мы видим у ЦОД слово Tier - значит он прошел процедуру проверки сторонней организацией.Всего их 4 прогрессирующих уровня, т.е. каждый уровень включает в себя требования предыдущего.

  • Tier I (N) - самый начальный(базовый) уровень. Отсутствуют фальшполы, источники бесперебойного питания(ИБП), резервное электроснабжение, инженерная инфраструктура не зарезервирована, а проведение ремонтных, технических работ или отказ оборудования приводит к остановке всего ЦОД. Ожидаемый уровень безотказной работы составляет 99,671% (1729 минут годового простоя).
  • Tier II (N+1) - уровень включающий в себя резервные мощности. Имеются фальшполы и резервное электроснабжение, присутствует резервирование центральных компонентов, что облегчает возможности проведения регламентных работ и ремонта, но все еще может приводить к отключению ЦОД. Ожидаемый уровень безотказной работы составляет 99,741% (1361 минута годового простоя).
  • Tier III (2N) - уровень, включающий в себя параллельный ремонт. Появляется возможность проведения регламентных, ремонтных(в том числе расширение и замена отдельных модулей) работ без отключения ЦОД, каждый элемент инженерной системы зарезервирован, имеются несколько каналов электроснабжения и охлаждения, но одновременно работает только один. Ожидаемый уровень безотказной работы составляет 99,982% (95 минут годового простоя).
  • Tier IV (2(N+1)) - уровень, включающий в себя отказоустойчивость. Проведение регламентных и любых ремонтных работ, выход из строя элементов системы не ведет за собой отключения ЦОД. Двукратное резервирование инженерных систем. Ожидаемый уровень безотказной работы составляет 99,995% (26 минут годового простоя). Специальными расчетами и формулами были выведены процентные соотношения безотказности за год и назвали их “ожидаемый уровень безотказной работы”, т.е. это то время, которое может не функционировать ЦОД в течение года. Начал использовать этот термин Uptime Institute, но в 2009-ом году отказался от этого показателя, поскольку было выявлено, что человеческий фактор может сильно менять эту величину. С уровнем безотказной работы можно ознакомиться самостоятельно вот здесь.

Мне нужен ЦОД

Вот мы и подошли к самому интересному - зачем нам нужен и нужен ли вообще ЦОД? Стоит ли за это платить и выгодно ли это? Различных ЦОД очень много, прошедших сертификацию от Uptime Institute за все время не более 500. Те, кто прошел сертификацию и получил какой-либо уровень надежности Tier - служит гарантией лишь подготовленности инфраструктуры, но никак не дает гарантии качества сотрудников и не исключает человеческий фактор и непредвиденные ситуации. Конечно, организация, следящая за своим имиджем и получившая сертификат, будет и тщательнее отбирать персонал, поэтому встретить неквалифицированных сотрудников в таких компаний практически нулевая. Есть пословица - “хочешь сделать хорошо - сделай сам”, но тогда Вам нужно самостоятельно разобраться в огромной куче литературы, заключить договора с поставщиками электроуслуг, арендовать или построить соответствующее требованиям помещение, а это просто огромные деньги. Не считая средств на поддержание всей инфраструктуры.

Самое главное - нужно определить целесообразность использования для своего бизнеса ЦОД. Если у Вас нет сайта, нет серверов, нет особо ценных данных, потеря которых из за выхода из строя жесткого диска может оказаться критичной - то Вам не нужен ЦОД. Если всё же у Вас есть данные, которые необходимо хранить, то проще и дешевле купить любой NAS (Network Attached Storage - сетевое хранилище данных), во многих из них встроен аппаратный RAID (Redundant Array of Independent Disks — избыточный массив независимых дисков), который позволяет сохранить данные при выходе из строя одного из дисков.

Если в Вашей компании есть сайт, небольшой сервер, отключение которого на небольшой промежуток времени не критично, то можно рассмотреть ЦОД уровней Tier I и II, переплачивать особого смысла нет. Почему лучше использовать ЦОД, а не поднять сайт на своем сервере в офисе? Вспомните как часто бывают у вашего интернет-провайдера проблемы или как часто отключают электричество в вашем здании, да и банально можно пропустить платеж за Интернет. Если произойдет какая-либо поломка с оборудованием - то тоже придется устранять их самим. Всего этого можно избежать используя ЦОД.

Если у Вас организация, работающая 24/7, а отключение сервера или какого-то сервиса критично, то стоит рассмотреть ЦОД уровней III и IV. Но в большинстве случаев Tier IV не принесет огромной пользы по сравнению с Tier III. В статье Data Center Вы можете ознакомиться с такими же доводами одними из лучших специалистов:

Рахул Шевале (консультант, Индия) считает, что если рассматривать надежные ЦОД, то Tier IV является обязательным, но с точки зрения эффективности и необходимой инфраструктуры будет более рентабельным и эффективным Tier III.

Доктор Карлос Гарсия де ла Носеда считает ЦОД уровня Tier IV пустой тратой и лучше построить ЦОД уровня Tier III +, подобрать качественный персонал, ввести процедуры безопасности, вести учет надежности и качества используемого оборудования.

А Уильям Энгл, участвовавший в команде по постройке первого в мире ЦОД уровня Tier IV, приводит статистические данные, что 60% сбоев происходили из-за человеческого фактора.

Поэтому рассматривать ЦОД уровня Tier IV стоит только для банковской сферы и правительственных организаций, смысла переплачивать нет. Как уже было сказано выше, получившие сертификат от Uptime Institute ЦОД по всему миру не более 500, и далеко не всегда это связано с тем, что компания боится не пройти сертификацию на желаемый уровень. Всё связано со строгими критериями проверяющей организации, например, с площадью используемого помещения. Поэтому при выборе ЦОД стоит обратить внимание на компании, использующие их услуги.

Заключение

Важность информации приходит с её потерей и невозможностью её восстановить, поэтому об этом лучше позаботиться заранее. Мы разобрались, что для домашнего использования или организаций без сайта и важных данных более эффективно будет приобретение NAS, которых сейчас очень много и понятных для обычных пользователей, т.е. не требующих особых знаний.

Если же Вам нужен доступ из любой точки мира, или имеются сотрудники, работающие удаленно, или Вы определили, что использование ЦОД будет более эффективным, но при этом Вам не критично, что сервер, сервис или сайт компании будет недоступен даже в дневное время - рассмотрите ЦОД уровней Tier I и Tier II. Для всех остальных будет более эффективно использовать ЦОД уровня Tier III и Tier IV, но мы уже знаем, что не всегда обязательно переплачивать за избыточный уровень надежности.

Также стоит обратить внимание при выборе ЦОД на список организаций, использующих их услуги. Важно и месторасположение, особенно для Российских реалий(хранить персональные данные граждан РФ нужно только на территории Российской Федерации). Стоит не забывать и о требованиях некоторых организаций, например, обрабатывающие секретные данные, но в данном случае скорее всего и не будет идти речь о стороннем ЦОД.

Надеемся, что данная статья дала Вам новые знания и дала разобраться в ЦОД, для чего они нужны и для кого.

Разместите ваши сервера в нашем дата-центре