Jak budujeme moderní datová centra

Vedení společností zvyšuje tlak na úspory a požaduje vyšší efektivitu IT. Zároveň se snaží směřovat většinu energie zaměstnanců na vlastní podnikání, neřešit složitosti, ale vždy mít k dipozici potřebnou a výkonnou IT infrastruk

Jak vypadá moderní datové centrum?

Datová centra budujeme dlouhá léta s jediným hlavním cílem - podpořit bezproblémové fungování IT technologií zákazníků. Umožňujeme získat větší prostor pro vlastní podnikání a fungování IT prostředků ponechat zcela nebo alespoň částečně na technologiích samotných, či jejich správu předat specialistům.

Proto je náš koncept budování datových center podřízen maximální dostupnosti IT technologií v několika vrstvách. Každá aplikace, kterou potřebujete ke své činnosti, funguje na určitém serveru, využívá určité datové úložiště a se svým okolím se domlouvá díky komunikační infrastruktuře.Všechny tři vrstvy budujeme s vysokou dostupností, která zajišťuje jejich bezvýpadkový provoz i v případě poruchy. Současně se snažíme, aby všechny vrstvy byly vyvážené a společně fungovaly jako jeden celek.

Koncept jsme kompletně schopni navrhnout a dlouhodobě provozovat pro zákazníka jakéhokoliv typu a velikosti, od IT infrastruktury pro několik desítek až po stovky či tisíce uživatelů. Jedno datové centrum nemusí být schopné poskytnout všechny potřebné vlastnosti, proto řešíme dostupnost také na úrovni datových center. Z tohoto pohledu je důležité, že koncept budování datových center umožňuje prakticky jakoukoliv variantu - jediné datové centrum, dvě symetrická nebo jedno jako hlavní a druhé záložní, případně dvě nesymetrická a existuje i varianta většího množství datových center či řešení pro pobočkovou síť. Nezapomínáme ani na kvalitní nonIT technologie, tzn. napájení, chlazení, zhášecí techniku a další podpůrné systémy, bez kterých žádná IT technologie nemůže zaručit bezproblémovou funkčnost.

Hlavní komponenty datacentra

Základními stavebními kameny moderního datacentra jsou výkonné a dobře spravovatelné servery, datová úložiště a komunikační infrastruktura. Data mezi uživateli, servery a datovými úložišti a datovými centry, musí využívat kvalitní komunikační infrastrukturu. 

  • Rack servery - osvědčená technologie, která se pro některé speciální nebo náročné aplikace jeví jako jediné použitelné řešení.
  • Blade servery - vysoká efektivita využití drahého prostoru v datovém centru. Současně však přináší zvýšené nároky na spotřebu elektrické energie a s tím souvisejícího chlazení díky vysoké hustotě serverů v jednom racku. To nemusí být schopna některá datová centra zajistit.
  • Jiné technologie serverů - které jsou zajímavé pro určité typy zákazníků, pro daná speciální nasazení, jako jsou VDI technologie, WEB servery apod.
  • Bloková storage - klasická storage primárně určená pro ukládání strukturovaných dat. Rozšířená o File Server z moderních operačních systémů může fungovat i jako efektivní souborový systém.
  • Souborová storage - většina výrobců dnes nabízí možnost rozšíření klasické blokové storage o ukládání nestrukturovaných dat - např. souborových systémů.
  • Kombinovaná řešení - UNIFIED koncept - koncept, kdy v jednom boxu existuje možnost využívat blokový i souborový způsob ukládání dat.
  • Objektová storage - v poslední době rostoucí typ úložiště především např.Big Data, systémy AI apod.
  • Flash technologie - všechny typy úložišť v poslední době navrhujeme primárně jako AllFlash, tedy úložiště využívající nejrychlejší technologie pro ukládání dat od SSD přes NVMe až po SCM (Storage Class Memory, např.Intel Optane). Díky tomu dokážeme nabídnout takový výkon s tak nízkou latencí, abychom pokryli i ty nejvyšší požadavky aplikací.

Spojením dvou vrstev (server a storage) do jediného hw boxu dokážeme dále zjednodušit hw výbavu datových center díky hyperkonvergenci. Samostatně stojící storage se přesouvá na interní disky serverů, kdy jako jedna z nejdůležitějších vlastností nastupuje automaticky vysoká dostupnost i na úrovni storage vrstvy.

NonIT technologie datacentra

Datové centrum, ve kterém jsou provozovány IT technologie, musí být vybaveno odpovídající sadou nonIT technologií. Jejich úroveň lze podle amerického UpTime institutu popsat jako Tier I, II, II a IV, přičemž Tier IV je nejvyšší úroveň postavena na dostupnosti 99,99%. Běh aplikací v prostředí jednoho datového centra tedy může dosahovat maximálně této dostupnosti (roční výpadek v délce 53 minut).

Objevují se datová centra umožňující příkon 20kW na jeden rack velikosti 42-45U. Mnohem častěji však příkon na jeden rack dosahuje pouze 5kW, v lepším případě 8kW. Je nutné dát velký pozor na nabídku hostingových center a tento parametr vždy důkladně ověřit zvláště v případě, že uvažujete o nasazení serverů s vysokou hustotou.

Chlazení - s elektrickým příkonem úzce souvisí chladicí systém. Příkon o velikosti 20kW s sebou často přináší kromě klasického chlazení pod podlahou také nutnost instalace mezirackových chladících jednotek.

Zhášecí systémy - u moderního datového centra bez kvalitního zhášecího systému, řešeného jako záplavový systém nebo systém s lokální působností, nemůže v konečném důsledku zaručit bezpečnost dat.

Monitoring nonIT systémů - datové centrum musí mít schopnost monitorovat základní fyzikální veličiny jako teplota, vlhkost, přítomnost kouře apod.

Dostupnost a bezpečnost

Modelů jak koncipovat architekturu datových center z pohledu dostupnosti je několik, vždy záleží na  konkrétních potřebách organizace.

Jedno datové centrum - nejlevnější řešení vhodné po řadu firem, pro které výpadek v poskytování služeb/běhu (všech nebo části) aplikací v řádu dnů nebude mít likvidační vliv na firmu samotnou. Dostupnost uvnitř datového centra může být i v tomto případě vysoká. Není zajištěna pouze tzv. dostupnost geografická.

Hlavní a záložní datové centrum - vytvořením tzv. záložní lokality, do které jsou replikována všechna nebo alespoň část aplikačních dat je umožněno plné nebo alespoň omezené spuštění aplikací v případě poruchy hlavního centra nebo jeho části. Výpadek v běhu aplikací pak může být v řádu jednotek hodin.

Dvě symetrická datová centra - společně s propracovaným systémem replikace dat mezi oběma lokalitami lze zaručit, že všechny aplikace nebo jejich podstatná část bude pracovat bez přerušení i po kompletním výpadku jednoho z center. Systémy jsou pak schopny přepnout provoz.

Bezpečnost  moderní datová centra umožňují řízený přístup do jednotlivých racků nebo datových sálů s prokazatelným způsobem dlouhodobého uchovávání databáze zaznamenaných údajů.

Dvě nesymetrická datová centra - fungují obdobně jako v předchozím případě s rozdílem, že sada aplikací běžících bez přerušení po výpadku hlavního datového centra je omezená. Pro běh aplikací v menším centru je definována pouze část aplikačního prostředí.

Více datových center - pokud existuje možnost provozování IT technologií ve více datových centrech, lze uvažovat o scénářích, kdy se data mezi nimi replikují tak, aby existovaly vždy minimálně dvě kopie dosažitelné z ostatních center. Jinou variantou provozování více datových center může být pobočková struktura s jedním hlavním centrem.

Reference

  • Technologická centra krajů Vysočina, Pardubického, Jihomoravského, Plzeňského, Moravskoslezského
  • Technologická centra desítek obcí s rozšířenou působností
  • Datové centrum Monaco pro společnost Synot
  • Datové centrum Univerzity Palackého v Olomouci
Zájem ?