ابرآمد

حقایقی درباره دیتاسنتر که پیش‌تر نمی‌دانستید!

دیتاسنتر

دیتاسنتر را می‌توان یکی از مهم‌ترین ابداعات بشر در زمینه مدیریت داده دانست. در دنیای امروز، هیچ مجموعه‌ای را نمی‌توان یافت که به‌نوعی درگیر موضوع دیتا (داده) نباشد. حال چه این مجموعه یک نهاد دولتی باشد و چه یک استارتاپ کوچک. حجم داده‌های تولید شده در سراسر جهان به طرز فزاینده‌ای در حال افزایش است و گفته می‌شود حدود 90 درصد از داده‌های فعلی، تنها طی دو سال گذشته تولید شده‌اند. اهمیت داده بر هیچ‌کس پوشیده نیست و همین امر، لزوم ایجاد روش‌هایی برای نگهداری، سازماندهی و مدیریت داده‌ها را ملموس‌تر می‌کند. مجموعه‌های مختلف متناسب با کاربردی که انتظار دارند، ممکن است دیتاسنترهایی در ابعاد مختلف – از دیتاسنتری به‌اندازه یک قفسه کوچک تا دیتاسنتری به عظمت چندین ساختمان – داشته باشند. دیتاسنترها فارغ از اندازه‌ای که دارند، مزایای قابل‌توجهی برای بشر ایجاد می‌کنند. در این مقاله قصد داریم مطالبی را درباره دیتاسنترها بیان کنیم که شاید پیش‌تر نشنیده باشید.

دیتاسنتر چیست؟

دیتاسنتر چیست؟

در ابتدا، مرور اینکه «یک دیتاسنتر چیست»، «چطور کار می‌کند» و «برای داشتن عملکرد بهینه به چه شرایطی نیاز دارد» می‌تواند به درک بهتر موضوع کمک کند.

یک دیتاسنتر، شبکه‌ای از منابع پردازشی و ذخیره‌سازی و مجموعه‌ای از چندین و چند سرور اختصاصی است که امکان اشتراک‌گذاری داده‌ها و برنامه‌های کاربردی را میان کاربران مختلف میسر می‌کند. ازآنجاکه داده‌ها به‌مثابه خون در رگ‌های سازمان‌ها هستند، عملکرد سازمان‌ها به «صحت عملکرد دیتاسنترها» گره‌خورده است. باتوجه‌به اهمیت بالای داده‌های موجود در دیتاسنترها، پایداری و امنیت دیتاسنتر اهمیت بسیاری دارد. به همین دلیل برای ایجاد اطمینان از فراهم شدن این شرایط، در کنار دیتاسنترها مجموعه‌ای از تجهیزات پیشرفته به کار گرفته می‌شوند. سیستم‌های برق اضطراری، کولینگ، حفاظت فیزیکی، فایروال‌ها و شبکه‌های امنیتی پیشرفته، شماری از مواردی هستند که برای فراهم‌کردن این شرایط به کار می‌روند.

دیتاسنتر چیست؟

بازار جهانی روبه‌رشد دیتاسنترها

طبق آمارهای سایت Statista، انتظار می‌رود که در سال 2021، ارزش بودجه‌هایی که در واحد IT سازمان‌های مختلف سراسر جهان به امور دیتاسنترها تخصیص می‌یابد، به 237 میلیارد دلار برسد. پیش‌تر، سازمان‌ها در استفاده از ظرفیت‌های ایجاد شده در دیتاسنترها، با محدودیت‌های فیزیکی بسیاری مواجه بودند؛ اما حالا با ورود فناوری‌های ابری، مدل رویکرد سازمان‌ها نسبت به دیتاسنتر در حال تغییر است. در سال 2020، سازمان‌های مختلف سراسر جهان بیش از 74 میلیارد دلار را به زیرساخت‌های ابری اختصاص دادند و پیش‌بینی می‌شود روزبه‌روز بر ارزش این بازار افزوده شود. 

مهاجرت دیتاسنترها به استفاده از انرژی‌های سبز

مهاجرت دیتاسنترها به استفاده از انرژی‌های سبز

مزرعه عظیمی از پنل‌های خورشیدی که برای تأمین برق یکی از دیتاسنترهای گوگل ایجاد شده است.

باوجودآنکه میزان مصرف برق یک دیتاسنتر معمولی، چیزی به‌اندازه مصرف برق یک شهر کوچک است، اما بسیاری از دیتاسنترهای امروزی کاملاً دوستدار طبیعت‌اند و برق آنها از طریق انرژی‌های سبز تأمین می‌شود. برای مثال، تأمین برق یکی از دیتاسنترهای یاهو، از طریق انرژی برق‌آبی حاصل از آبشار نیاگارا انجام می‌شود. در نوادای آمریکا که می‌توان آن را منزلگاه بخش عمده‌ای از دیتاسنترهای دنیا دانست، انرژی الکتریکی موردنیاز دیتاسنترها تماماً از طریق پنل‌های خورشیدی تأمین می‌شود. بررسی‌های vxchnge نشان می‌دهد که متولیان بخش عمده‌ای از دیتاسنترهای دنیا، به دنبال آن هستند که برق موردنیاز تجهیزات خود را تماماً از طریق «انرژی‌های سبز» تأمین کنند. پیش‌بینی می‌شود که انرژی خورشیدی از اصلی‌ترین جایگزین‌ها برای این امر باشد. آمازون و گوگل از جمله 26 شرکت ارائه‌دهنده خدمات ابری و زیرساختی هستند که به‌تازگی مدعی شده‌اند تا سال 2030، اثر کربنی ناشی از فعالیت‌هایشان بر محیط‌زیست را به صفر خواهند رساند. 

نقش دیتاسنترها در افزایش کارایی و بهینگی 

برخلاف باور عموم که گمان می‌کنند دیتاسنترها مسئول بخش زیادی از مصرف برق کره زمین هستند، باید گفت که وجود دیتاسنترها در بسیاری از شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات زیرساختی، باعث می‌شود مصرف برق سازمان‌ها به حداقل برسد و مدیریت انرژی به‌صورت بهینه‌تری انجام شود و با «صرفه نسبت به مقیاس»، هزینه‌ها کاهش یابد. گرمای حاصل از کارکرد 64 درصد از دیتاسنترهای فعال در کشور هلند، برای گرمایش منازل این کشور به کار برده می‌شود. برآوردها نشان می‌دهد که میزان گرمای حاصل از این امر، توانایی تأمین گرمایش 200 هزار خانه را دارد. 

به‌طورکلی استفاده از خدمات دیتاسنتری ارائه شده توسط ارائه‌دهندگان خدمات زیرساختی، به‌جای راه‌اندازی دیتاسنتر در محل شرکت‌ها، باعث صرفه‌جویی قابل‌ملاحظه‌ای در هزینه‌های سازمان‌ها و کاهش مصرف برق و تجهیزات سخت‌افزاری خواهد شد. در بسیاری از مواقعی که کسب‌وکارها خود اقدام به راه‌اندازی دیتاسنتر در محل شرکت می‌کنند، بخش زیادی از ظرفیت ایجاد شده بلااستفاده باقی می‌ماند. اما سازمان مجبور است برای نگهداری، خنک‌سازی و تأمین برق تمامی دستگاه‌ها هزینه صرف کنند و این باعث اتلاف قابل‌ملاحظه‌ای در منابع سازمان می‌شود. این امر مشکل در سازمان‌های دولتی بسیار به چشم می‌خورد. آمارها نشان می‌دهند که به طور میانگین، تنها 15 درصد از ظرفیت دیتاسنترهای سازمان‌ها خصوصاً سازمان‌های دولتی، مورداستفاده قرار می‌گیرند و مابقی آن به هدر می‌رود. درحالی که با استفاده از خدمات زیرساختی سرویس دهندگان، هم هزینه‌ها کاهش می‌یابد و هم اتلاف کمتری رخ می‌دهد.

به گزارش دنیای اقتصاد، در سال ۲۰۱۰، دیتاسنترهایی که در سراسر جهان مورداستفاده قرار می‌گرفتند در یک ساعت، حدود ۱۹۴ تراوات برق مصرف می‌کردند که این میزان معادل یک درصد از مجموع انرژی برق مصرفی در جهان بود. اما در سال ۲۰۱۸، میزان پردازش اطلاعات توسط دیتاسنترها تا ۶ برابر افزایش یافت و ترافیک اینترنت رشدی ۱۰ برابری را به خود دید؛ اما میزان مصرف انرژی دیتاسنترها در این سال تنها ۶ درصد رشد کرد و به ۲۰۵ تراوات بر ساعت رسید. در توجیه این ارقام می‌توان به این موضوع اشاره کرد که طی سال‌های اخیر، رویکرد سازمان‌ها نسبت به روش‌های مدیریت اطلاعات، تغییراتی اساسی داشته و مدیران IT شرکت‌ها ترجیح می‌دهند به‌جای راه‌اندازی یک دیتاسنتر اختصاصی در محل شرکت، از خدمات زیرساختی ارائه شده توسط شرکت‌های تخصصی این حوزه استفاده کنند. چنین رویکردی باعث می‌شود از اتلاف منابع در سازمان‌ها جلوگیری شود و بتوان با صرف مقادیر مشخصی انرژی، حجم بیشتری داده را مدیریت و پردازش کرد. 

نقش دیتاسنترها در اشتغال‌زایی و بهبود درآمدهای مالیاتی

نقش دیتاسنترها در اشتغال‌زایی و بهبود درآمدهای مالیاتی

طبق آمارهای ارائه شده از سوی مرکز تعاملات فناورانه اتاق بازرگانی آمریکا، تنها طی فرایند ساخت دیتاسنترها 1688 شغل جدید ایجاد شد و برای این افراد درآمدی بالغ‌بر 77 میلیون و 700 هزار دلار رقم زد. فرایند ساخت دیتاسنترها عموماً بین 18 تا 24 ماه طول می‌کشد و این به قابلیت صنعت دیتاسنتر در اشتغال‌زایی فوری و قابل‌توجه است.

از طرف دیگر، فعالیت هر دیتاسنتر طی یک سال، حدود 157 شغل محلی ایجاد می‌کند که درآمد حاصل از این مشاغل برای افراد به‌کارگرفته‌شده بالغ‌بر 7 میلیون و 800 هزار دلار است. گفته می‌شود که احداث دیتاسنتر منافع بلندمدتی را نیز برای جوامع ایجاد می‌کند. طی 10 سال اخیر، هر دیتاسنتر به ارزش یک میلیارد دلار، درآمد مالیاتی حدوداً 200 میلیون دلاری برای حکومت‌ها ایجاد می‌کند که می‌توان این مبالغ را در بهبود و توسعه فعالیت‌های اقتصادی جوامع به کار گرفت.  

گرایش جهانی به احداث دیتاسنترهای فوق بزرگ (Hyperscale)

گرایش جهانی به احداث دیتاسنترهای فوق بزرگ (Hyperscale)

یکی از دیتاسنترهای فیس‌بوک واقع در نیو آلبانی، اوهایو، آمریکا

با رشد تکنولوژی‌های رایانش ابری و تقاضای روزافزون کاربران برای فضای ابری و ذخیره‌سازی اطلاعات و همچنین دسترسی به برنامه‌های کاربردی و ابزارهای دیجیتال، نیاز به زیرساخت‌های پردازشی و دیتاسنتر بیش‌ازپیش حس می‌شود. پاندمی کرونا نیز به میزان قابل‌توجهی بر سرعت این رشد افزوده است و پیش‌بینی می‌شود تا چند سال بعد، دیتاسنترهای معمولی نتوانند آن‌طور که باید پاسخگوی نیاز بشر باشند. در نتیجه بسیاری از مدیران تکنولوژی به ایجاد دیتاسنترهای عظیمی روی آورده‌اند که ظرفیت آنها به‌مراتب بیش از دیتاسنترهایی است که پیش‌تر به کار می‌رفت و گاهی تعداد سرورهای موجود در هر یک از این «دیتاسنترهای فوق بزرگ» به چندین هزار سرور می‌رسد. 

یکی از دیتاسنترهای فیس‌بوک واقع در نیو آلبانی، اوهایو، آمریکا

یکی از دیتاسنترهای فوق بزرگ گوگل، واقع در سنت قیسلین (St. Ghislain) کشور بلژیک

طبق اعلام سازمان بین‌المللی داده، دیتاسنترهای با مساحت بیش از هزار مترمربع که دارای حداقل 5 هزار سرور باشند، در رده دیتاسنترهای فوق بزرگ (Hypersscale) قرار می‌گیرند. به گزارش گروه تحقیقاتی سینرژی، نیمی از حدود 600 دیتاسنتر فوق بزرگ جهان، در اختیار مایکروسافت، گوگل و آمازون است. بیش از 100 مورد از این دیتاسنترهای فوق بزرگ در سال 2020 احداث شده‌اند که این مهر تأییدی بر ولع فزاینده بشر به تولید داده‌های بیشتر و بیشتر است. گفتنی است تعداد دیتاسنترهای فوق بزرگ جهان از سال 2015 تا امروز، دوبرابر شده است. 

یکی از دیتاسنترهای فوق بزرگ گوگل، واقع در سنت قیسلین (St. Ghislain) کشور بلژیک

سه دیتاسنتر IAD50، 60  و 71  آمازون که در ویرجینیای شمالی واقع شده‌اند

پس از پاندمی کرونا و گرایش قابل‌توجه کاربران به تماشای فیلم، سریال و بازی‌های آنلاین، بخش عمده دیتاسنترهای فوق بزرگی که به‌تازگی احداث شد، به صنعت سرگرمی تخصیص پیدا کردند. از طرف دیگر گرایش قابل‌توجه افراد به استفاده از خدمات دیجیتال برای مصارف مختلفی مانند دورکاری، آموزش و … نیز بر تمایل سرمایه‌گذاران برای سرمایه‌گذاری هرچه بیشتر در صنعت دیتاسنتر و زیرساخت افزوده است. 

آمریکا، مهد دیتاسنترهای جهان

آمریکا، مهد دیتاسنترهای جهان

دیتاسنتر هنریکو فیس‌بوک، واقع در سندستون ویرجینیا، ساخت این دیتاسنتر طی چند فاز از سال 2017 آغاز شده و اواخر سال 2023 به پایان می‌رسد.

به‌تبع قرار داشتن بزرگ‌ترین شرکت‌های تکنولوژی دنیا در آمریکا، بخش قابل‌توجهی از دیتاسنترهای جهان در این کشور احداث شده‌اند و اکنون به‌جرئت می‌توان آمریکا را از رهبران صنعت دیتاسنتر جهان به‌حساب آورد. بررسی‌های دیتاسنتر داینامیکس نشان می‌دهد که آمریکا با داشتن سهم 39 درصدی از تمامی دیتاسنترهای فوق بزرگ احداث شده در دنیا، سردمدار مالکیت دیتاسنترهای فوق بزرگ است. سهم این کشور به‌تنهایی با سهم 8 کشوری که در رتبه‌های بعدی این فهرست قرار دارند برابری می‌کند. چین با سهم 10 درصدی در رتبه دوم قرار دارد. ژاپن، آلمان، انگلستان، استرالیا، کانادا، هند و سنگاپور به ترتیب از دیگر کشورهایی هستند که در صنعت دیتاسنتر پیش‌گام و صاحب‌نظرند.

دیتاسنتر هنریکو فیس‌بوک

دو دیتاسنتری که آمازون در سال‌های 2015 و 2017 تأسیس کرده است

 بررسی‌های سینترژی نشان می‌دهد که هر یک از شرکت‌های گوگل، آمازون، مایکروسافت و IBM بیش از 60 دیتاسنتر در نقاط مختلف آمریکای شمالی، آسیا، اقیانوسیه، اروپا، آفریقا دارند. اوراکل و علی‌بابا نیز از جمله شرکت‌هایی هستند که با دیتاسنترهایشان پوشش قابل‌توجهی در سراسر جهان ایجاد کرده‌اند. 

جابه‌جایی مرزهای خلاقیت در ایجاد دیتاسنتر؛ از فضا تا عمق اقیانوس

جابه‌جایی مرزهای خلاقیت در ایجاد دیتاسنتر؛ از فضا تا عمق اقیانوس

دیتاسنتر مایکروسافت که طی پروژه ناتیک در سال 2018، در اعماق آب‌های اقیانوس قرار گرفت و پس از مدتی برای سنجش عملکرد آن طی مدت آزمایش، از آب خارج شد. نتایج حاکی از آن بود که این دیتاسنترها عملکرد بهتری از دیتاسنترهای موجود در خشکی داشتند.

صنعت دیتاسنتر روزبه‌روز در حال تحول است و در این میان ایده‌های بدیعی مطرح می‌شود که اجرای آن گاهی باورنکردنی به نظر می‌رسد. در سال 2018 مایکروسافت طی پروژه‌ای به نام Natick دیتاسنتری را در قالب یک زیردریایی و برای قرارگیری در عمق دریا ایجاد کرد. هدف از قراردادن این دیتاسنتر در عمق آب‌های اقیانوس، کاهش تأخیر در ارسال اطلاعات بود. ازآنجاکه بیش از نیمی از جمعیت کره زمین در محدوده 200 کیلومتری اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند، ایجاد چنین دیتاسنترهایی می‌تواند با کاهش فاصله کاربر تا دیتاسنتر، به میزان قابل‌توجهی تأخیر در ارتباط را کاهش دهد. مایکروسافت سال گذشته این دیتاسنتر را از آب خارج کرد و آن را بررسی کرد. پژوهش‌های مهندسان مایکروسافت نشان داد نرخ خرابی سرورها در دیتاسنتر زیردریایی به‌مراتب پایین‌تر از دیتاسنترهای معمولی بوده است و داده‌های موجود در این دیتاسنترها می‌توانند از سطح امنیت بالاتری برخوردار شوند. حال شرکت‌های دیگری در حال کار روی ایده دیگری هستند تا بتوانند کپسول‌های دیتاسنتری مشابهی را به فضا بفرستند و آنها را در مدار زمین قرار دهند.

بزرگ‌ترین دیتاسنترهای جهان در سال 2020

طبق اعلام analyticsvidhya، هر انسان در هر ثانیه حدود 1.7 مگابایت داده تولید می‌کند. با حسابی سرانگشتی می‌توان به عظمت دیتایی که در حال تولید است پی برد. همین حجم عظیم داده، ضرورت احداث دیتاسنترهای بزرگی را در سراسر جهان ایجاد کرده است. 

بزرگ‌ترین دیتاسنترهای جهان در سال 2020

دیتاسنتر The Citadel، بزرگ‌ترین دیتاسنتر فعلی دنیا با مساحتی در حدود 670 هزار مترمربع

در حال حاضر، دیتاسنتر The Citadel واقع در تاهورنو نوادای آمریکا بزرگ‌ترین دیتاسنتر جهان به شمار می‌رود. مساحت این دیتاسنتر در حدود 670 هزار مترمربع است. دیتاسنتر «Range International Information Group» واقع در استان هوبی چین، با مساحت نزدیک به 590 هزار مترمربع در رتبه دوم بزرگ‌ترین دیتاسنترهای دنیا قرار دارد. جایگاه سوم بزرگ‌ترین دیتاسنتر جهان نیز در اختیار دیتاسنتر «Switch SuperNap» واقع در لاس‌وگاس آمریکاست. این دیتاسنتر مساحتی بالغ‌بر 325 هزار مترمربع را پوشش می‌دهد و از نظر هزینه تأمین انرژی مصرفی یکی از بهینه‌ترین دیتاسنترها به‌حساب می‌آید. سیستم خنک‌کننده به‌کاررفته در این دیتاسنتر نیز در نوع خود بی‌نظیر است. 

جمع‌بندی

جمع‌بندی

با رشد فزاینده تولید دیتا در دنیا و نیاز روبه‌رشد کاربران به زیرساخت‌های IT، نیاز به ساخت دیتاسنترهای بیشتری که بتوان از آنها برای نگهداری، مدیریت و سازماندهی داده‌های تولید شده استفاده کرد، بیش‌ازپیش شده است. این رشد به‌قدری است که دیگر دیتاسنترهای معمولی جوابگوی نیاز سازمان‌ها نخواهند بود و پیش‌بینی می‌شود استراتژی شرکت‌های تکنولوژی در سال‌های پیشرو، تمرکز بر احداث دیتاسنترهای فوق بزرگ (hyperscale) باشد. گرایش به انرژی‌های سبز برای تأمین انرژی مصرف دیتاسنترهای دیتا، از دیگر رویکردهایی است که شرکت‌ها در سال‌های اخیر اتخاذ کرده‌اند. به نظر می‌رسد با تداوم نیاز بشر به مدیریت بهینه‌تر داده‌ها، شرکت‌ها به ایده‌های عجیب‌تری برای ساخت دیتاسنتر روی آورند. از جمله این ایده‌ها ایجاد دیتاسنتر در اعماق اقیانوس و باهدف کاهش تأخیر ارسال داده است.

در نهایت می‌توان گفت چنانچه سازمان‌های بزرگ به‌جای احداث دیتاسنتر، به استفاده از خدمات زیرساختی ارائه شده توسط سرویس دهندگان روی آورند، هم در مصرف انرژی صرفه‌جویی قابل‌ملاحظه‌ای شده و آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد می‌شود، هم با جلوگیری از اتلاف منابع سازمان‌ها هزینه‌های کسب‌وکار به میزان چشمگیری کاهش پیدا می‌کند.

منابع:

https://www.statista.com/topics/6165/data-centers/#dossierSummary__chapter2

https://www.vxchnge.com/blog/facts-about-data-centers

https://www.srgresearch.com/articles/microsoft-amazon-and-google-account-for-over-half-of-todays-600-hyperscale-data-centers

https://www.datacenterdynamics.com/en/news/microsoft-amazon-and-google-operate-half-the-worlds-600-hyperscale-data-centers/

https://vboxxcloud.com/blog/impressive-facts-about-data-centers

https://www.datacenterdynamics.com/en/news/microsoft-amazon-and-google-operate-half-the-worlds-600-hyperscale-data-centers/

دسته‌بندی‌ها :

برچسب‌ها :


به این مطلب امتیاز دهید

برای امتیاز به این نوشته کلیک کنید!
[کل: 4 میانگین: 3.8]