Dátové centrum je budova alebo skupina budov, slúžiaca na uloženie počítačových systémov a ich komponentov na telekomunikačné účely alebo ako úložné systémy. Keďže IT operácie sú dôležité pre podnikanie a mnoho ďalších odvetví, zahŕňajú redundantné alebo záložné komponenty a infraštruktúru pre napájanie, komunikačné pripojenia a rôzne ďalšie zariadenia.
História náhľad|Počítačová miestnosť NASA pre kontrolu misie z r.1962 História dátových centier sa začala písať v obrovských počítačových miestnostiach v 40. rokoch 20. storočia. Ako vzor môžeme použiť ENIAC - príklad prvého dátového centra. Prvé počítačové systémy boli zložité na prevádzku a údržbu, vyžadovali si špeciálne prostredie a pod. Na pripojenie všetkých komponentov bolo potrebných veľa káblov. Aby v tom bol poriadok, boli navrhnuté metódy na správne umiestnenie a usporiadanie káblov, ako napríklad stojany na montáž, vyvýšené podlahy a káblové žľaby. Sálový počítač vyžadoval veľa energie a musel byť neustále chladený, aby nedošlo k prehriatiu. Bezpečnosť sa vtedy stala dôležitou vlastnosťou – počítače boli drahé a často sa používali na vojenské účely. Preto boli navrhnuté základné pokyny na kontrolu prístupu do počítačovej miestnosti.
Počas rozmachu mikropočítačového priemyslu, najmä počas 80. rokov, sa počítače začali používať všade. V mnohých prípadoch ich používali s minimálnym alebo žiadnym ohľadom na ich prevádzkové požiadavky. Keď však začali byť IT operácie zložitejšie, organizácie si začali uvedomovať potrebu kontrolovania informačných technológií. Dostupnosť lacného sieťového vybavenia a nových štandardov pre sieťovú štruktúru im umožnila používať hierarchický dizajn. Vďaka nemu sa mohli servery umiestniť do špecifickej miestnosti v rámci spoločnosti. Používanie termínu „dátové centrum“ si v tomto období začalo získavať svoju popularitu.
Najväčší rozmach dátových centier nastal počas "dot-com" bubliny v rokoch 1997–2000. Spoločnosti potrebovali rýchle internetové pripojenie a nepretržitú prevádzku svojich systémov. Inštalácia takéhoto vybavenia nebola pre mnohé menšie spoločnosti výhodná. Mnoho spoločností začalo stavať veľmi veľké zariadenia, nazývané internetové dátové centrá (IDC), ktoré začali poskytovať aj rozšírené možnosti využitia, ako je crossover zálohovanie: „Ak sa preruší linka Bell Atlantic, môžeme ju preniesť do..., aby sme minimalizovali čas výpadku.“
Začal sa používať termín "cloudové dátové centrá" (CDC). Budovanie a údržba dátových centier je finančne náročná. Čím ďalej, tým viac sa vytráca rozdelenie týchto pojmov a spája sa do jedného pojmu: „dátové centrum“.
Požiadavky moderného dátového centra vľavo|náhľad|Racky telekomunikačných zariadení v datacentre Modernizácia a transformácia dátových centier zvyšuje ich výkon a energetickú efektívnosť. Problémom je čím ďalej, tým viac informačná bezpečnosť, a preto sa musí dátové centrum nachádzať v bezpečnom prostredí, kde je minimálne riziko narušenia bezpečnosti. Dátové centrum aj preto musí dodržiavať vysoké štandardy zabezpečenia integrity a funkčnosti svojho počítačového prostredia.
International Data Corporation (IDC) odhaduje priemerný vek dátového centra na deväť rokov. Ďalšia výskumná spoločnosť Gartner tvrdí, že dátové centrá staršie ako sedem rokov sú už zastarané. Nárast veľkosti dát (odhaduje sa na 163 zettabajtov do roku 2025) je jedným z faktorov, ktoré vyvolávajú potrebu modernizácie dátových centier.
Zameranie sa na modernizáciu nie je nič nové: obavy zo zastaraného vybavenia boli kritizované už v roku 2007. V roku 2011 mal inštitút Uptime obavy z veku vybavenia dátových centier. Do roku 2018 sa obavy presunuli na vek zamestnancov: „Personál dátového centra starne rýchlejšie ako vybavenie."
Transformácia dátového centra Transformácia prebieha krok za krokom prostredníctvom integrovaných projektov realizovaných v priebehu funkčného času. To sa líši od tradičnej metódy vylepšovania dátových centier, ktorá využíva sériový a tichý prístup. Typické projekty v rámci iniciatívy transformácie dátového centra zahŕňajú štandardizáciu, virtualizáciu, automatizáciu a bezpečnosť.
Štandardizácia: Zníženie počtu dátových centier a zabránenie rozrastaniu serverov (fyzických aj virtuálnych), často zahŕňa výmenu starnúceho vybavenia dátových centier
Virtualizácia: Znižuje prevádzkové náklady a znižuje spotrebu energie, virtualizované počítače a servery môžu byť umiestnené v dátových centrách a prenajímané na základe predplatného. Investičná banka Lazard Capital Markets v roku 2008 odhadla, že do roku 2012 bude virtualizovaných 48 percent podnikových operácií. Gartner považuje virtualizáciu za katalyzátor modernizácie.
Automatizácia: Automatizácia úloh, ako je poskytovanie, konfigurácia, záplata, správa vydaní a dodržiavanie predpisov, je potrebná neustále.
Zabezpečenie: Ochrana virtuálnych systémov je spojená s existujúcou bezpečnosťou fyzických infraštruktúr.
Vyvýšená podlaha vpravo|náhľad|Perforovaná chladiaca podlaha V dnešnej dobe sa preferuje v datacentrách chladenie vedúce popod podlahu. Štandardy pre vyýšenú podlahu - GR-2930 - vyvinula spoločnosť Telcordia Technologies, dcérska spoločnosť Ericsson. Hoci prvú počítačovú miestnosť s vyvýšenou podlahou vyrobila spoločnosť IBM v roku 1956 a „existuje už od 60. rokov“, práve v 70. rokoch minulého storočia bolo pre dátové centrá bežnejšie, aby umožnili prúdenie chladného vzduchu cirkulovať efektívnejšie. Prvým účelom vyvýšenej podlahy bolo umožniť prístup k rozvodom.
"Lights out" Známe aj ako tmavé dátové centrum, je dátové centrum, ktoré úplne eliminuje potrebu priameho prístupu personálu, s výnimkou mimoriadnych okolností. Vzhľadom na to, že do dátového centra nie je potrebný vstup personálu, môže byť prevádzkované bez osvetlenia. Všetky zariadenia sú prístupné a spravované vzdialenými systémami s automatizačnými programami. Okrem úspory energie, zníženia nákladov na zamestnancov a možnosti umiestniť lokalitu ďalej od populačných centier, vytvorenie "Lights out" dátového centra znižuje hrozbu škodlivých útokov z vonku. Dizajn dátových centier vpravo|náhľad|Typický rack, ktorý je bežne prenajateľný Oblasť dizajnu dátových centier rastie už desaťročia rôznymi smermi, vrátane novej výstavby veľkých a malých budov, spolu s kreatívnym opätovným využitím existujúcich zariadení, ako sú opustené obchodné priestory, staré soľné bane a bunkre z vojnového obdobia. Miestne stavebné predpisy môžu upravovať minimálne výšky stropov a ďalšie parametre dátových centier. Niektoré parametre pri navrhovaní dátových centier sú:
Veľkosť - jedna miestnosť budovy, jedno alebo viac poschodí alebo celá budova,
Kapacita – pojme až 1 000 serverov alebo viac
Ďalšie zváženia - priestor, napájanie, chladenie, náklady na prevádzku
Úprava vzduchu - vykurovanie, vetranie a klimatizácia, zariadenia na zvlhčovanie a odvlhčovanie, natlakovanie
Návrh elektrotechnickej infraštruktúry - plánovanie inžinierskych sietí, distribúcia, spínanie a bypass zo zdrojov energie, systémy neprerušiteľného napájania (UPS) a ďalšie
náhľad|CRAC Vzdušné chladenie
Kritéria dizajnu a kompromisy dizajnu
Očakávania dostupnosti: Náklady na predchádzanie výpadkom by nemali presiahnuť straty samotného výpadku
Výber lokality: Faktory lokality zahŕňajú blízkosť rozvodných sietí, telekomunikačnú infraštruktúru, sieťové služby, dopravné linky a pohotovostné služby.
Ďalšie úvahy by mali zahŕňať letové trasy, susedné energetické kanály, geologické riziká a podnebie (spojené s nákladmi na chladenie). Často je najťažšie zmeniť dostupnosť energie.
Vysoká dostupnosť Existujú rôzne metriky na meranie dostupnosti údajov, ktorá je výsledkom dostupnosti dátového centra nad 95% doby prevádzkyschopnosti, pričom horná časť škály počíta, koľko „deviatok“ možno umiestniť za „99%“. Modularita a flexibilita Modularita a flexibilita sú kľúčovými prvkami, ktoré umožňujú, aby sa dátové centrum časom rozrastalo a menilo. Moduly dátových centier sú vopred pripravené, štandardizované stavebné bloky, ktoré možno ľahko konfigurovať a presúvať podľa potreby. Modulárne dátové centrum môže pozostávať zo zariadenia dátového centra umiestneného v prepravných kontajneroch alebo podobných prenosných kontajneroch. Komponenty dátového centra môžu byť prefabrikované a štandardizované, čo uľahčuje ich presun v prípade potreby.
Prostredie Teplota a vlhkosť sa ovládajú pomocou:
Klimatizácie
Nepriameho chladenia, ako je použitie vonkajšieho vzduchu , jednotky nepriameho odparovania (IDEC) alebo aj použitie morskej vody.
Je dôležité, aby sa počítače nenavlhčili ani neprehrievali, pretože vysoká vlhkosť môže viesť k zaneseniu ventilátorov prachom, čo vedie k prehriatiu, alebo môže spôsobiť poruchu komponentov, zničiť dosku a spôsobiť požiar. Prehriatie môže spôsobiť roztavenie komponentov, zvyčajne kremíka alebo medi vodičov alebo obvodov, čo spôsobí uvoľnenie spojov a riziko požiaru.
Elektrická energia vpravo|náhľad|Batériová banka vo veľkom datacentre, používaná na napájanie pokiaľ sa naštartujú dieselové generátory "Batériová banka" sa skladá z jedného alebo viacerých zdrojov, ktoré sa používajú na napájanie, kým sa nespustia dieselové generátoryDetailed explanation of UPS topologies . Aby sa predišlo jednotlivým bodom zlyhania, všetky prvky elektrických systémov, vrátane záložných systémov, dostávajú zvyčajne redundantné kópie a kritické servery sú pripojené k napájacím zdrojom „na strane A“ aj „na strane B“. Toto usporiadanie sa často robí na dosiahnutie systémovej redundancie N+1. Statické prepínače sa niekedy používajú na zabezpečenie okamžitého prepnutia z jedného zdroja na druhý v prípade výpadku napájania.
Nízkonapäťové káble Zahŕňajú:
Dátovú kabeláž, ktorá môže byť vedená cez stropné káblové žľaby
Kabeláž na vyvýšenej podlahe, a to z bezpečnostných dôvodov aby sa predišlo dodatočným nákladom na chladiace systémy nad stojanmi
Menšie/lacnejšie dátové centrá môžu namiesto toho použiť antistatické dlaždice ako podlahovú plochu
Prúdenie vzduchu Riadenie prúdenia vzduchu rieši potrebu zlepšiť efektivitu chladenia datacentra tým, že zabraňuje recirkulácii horúceho vzduchu odsávaného z IT zariadení a znižuje obtokové prúdenie vzduchu. náhľad|Typická "studená ulička", racky so servermi sú si navzájom oproti a studený vzduch sa distribuuje cez vyvýšenú podlahu Existuje niekoľko metód oddeľovania prúdov horúceho a studeného vzduchu, ako napríklad uzavretie horúcej/studenej uličky a radové chladiace jednotky.
Obmedzenia uličky Obmedzenie studenej uličky sa vykonáva odkrytím zadnej časti stojanov na vybavenie, zatiaľ čo predné strany serverov sú uzavreté dverami a krytmi. Je to podobné, ako veľké potravinárske spoločnosti chladia a skladujú svoje produkty. Počítačové skrine sú často organizované na uzavretie horúcich/studených uličiek. Správne umiestnenie vzduchového potrubia zabraňuje miešaniu studeného a horúceho vzduchu.Hot-Aisle vs. Cold-Aisle Containment for Data Centers, John Niemann, Kevin Brown, and Victor Avelar, APC by Schneider Electric White Paper 135, Revision 1 Rad rackov je spárovaný tak, aby smeroval k sebe, aby prívody a výfuky studeného a horúceho vzduchu nemiešali vzduch, čo by výrazne znížilo účinnosť chladenia. Alternatívne môže rad podlahových panelov vytvoriť efektívne cesty studeného vzduchu smerujúce k vetracím dlaždiciam na zvýšenej podlahe. Ďalšou možnosťou je osadenie skríň s vertikálnymi výfukovými kanálmi - "komínom". Horúce výfukové potrubia/prieduchy môžu smerovať vzduch do priestoru nad zníženým stropom a späť do chladiacich jednotiek alebo do vonkajších prieduchov. Pri tejto konfigurácii nie je potrebná tradičná konfigurácia teplej/studenej uličky.
Ochrana pred požiarmi náhľad|Haisace prístroje FM200