Центр обработки данных реферат

Обновлено: 05.07.2024

Центр обработки данных (ЦОД) – единая многокомпонентная система, которая призвана обеспечивать бесперебойную автоматизированную работу бизнес-процессов. Центры обработки данных создаются в первую очередь для увеличения производительности компаний, активно использующих в своей деятельности информационные технологии, а также для повышения качества предоставляемых услуг.

Содержание

Для хранения и обработки большого количества информации используются специализированные технические решения, мощные серверы, дисковые хранилища. Создавать и обслуживать такие технические системы самостоятельно достаточно сложно и дорого: содержание серверов требует специальных технических условий, отдельных помещений и квалифицированного персонала. Одним из основных назначений дата центров как раз и является создание подходящих условий для размещения таких технических решений.

Дата-центры (data-центры, ЦОД – центры обработки данных) специализируются на размещении специализированных компьютерных устройств, предназначенных для хранения, обработки информации, а также на предоставлении клиентам каналов связи для доступа в Интернет или передачи данных. Главная задача дата-центра состоит в создании защищенного надежного пространства с благоприятными для работы климатическими условиями, гарантированному электропитанию, благодаря которому компания-арендатор может всегда получить доступ к своим данным, закрытым для посторонних пользователей.

Корпоративные ЦОДы можно условно разделить на две категории. Большинство крупных корпораций имеют собственные дата-центры для обработки и хранения информации, а также — в случае с интернет-компаниями — для поддержки функционирования собственных сервисов. Как правило, такие компании имеют основной и резервный дата-центры, которые располагаются в разных местах и между которыми перераспределяется нагрузка.

Коммерческие дата-центры предоставляют услуги по хранению и обработке данных сторонним клиентам. Компании-клиенты могут использовать гибридную модель, в рамках которой сочетать собственную инфраструктуру и мощности коммерческих дата-центров для наиболее экономически эффективной работы.

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.

Преимущества для бизнеса

Создание многокомпонентных систем, решающих большинство проблем в бизнесе, намного сокращает расходы предприятий. В частности, для компаний с территориально-распределенной инфраструктурой это незаменимое решение, поскольку 1–2 сотрудника, обслуживающих ЦОД, с успехом заменяют множество лиц, работающих в офисах в регионах. Впоследствии многие предприниматели задумались над приобретением центров обработки данных в связи с тем, что потребовалось интегрировать воедино большое количество информации. Риск потерять определенные сведения безвозвратно стал очень велик и обусловил определенные затраты по восстановлению информации. Кроме того, возникли риски по лишению части доходов в связи с простоями по разным причинам. То есть, благодаря своим уникальным особенностям ЦОД обеспечивает эффективную бесперебойную работу любой организации.

Преимущество дата-центра в том, что человек или компания, может, из любой точки планеты, используя любое устройство доступа в сеть, работать с необходимой и достаточной вычислительной мощностью, требуемым объемам памяти, всем необходимым программным обеспечением, которое будет работать и храниться на серверах в дата-центре.

Традиционные услуги в дата-центрах: аренда стойки, размещение серверов, подключение к Интернету, аренда каналов связи, установка, настройка ПО, администрирование. В настоящее время к ним добавились предоставление в аренду вычислительных мощностей, виртуальных серверов, дискового пространства для резервного копирования данных, аренды приложений.

Надежность хранения информации. Причем эта надежность подтверждается как заложенной на этапе проектирования архитектурой, так и последующей эксплуатацией. Интересный факт, что при детальном сравнении стоимости владения информационной системой, расположенной на территории заказчика (как правило, это бизнес-центр) и в дата центре, получаются вполне сравнимые цифры, чего нельзя сказать о сравнении надежности этих способов.

Уменьшение временных затрат на реализацию новых проектов в сфере IT. При работе в дата-центре компании самостоятельно выбирают услуги, которые они хотят получать. Самыми востребованными остаются аренда стойки, юнита, готового сервера, виртуального сервера и резервное копирование данных. Но помимо этого существует ряд других услуг, которыми компании-арендаторы могут при необходимости воспользоваться, что значительно сэкономит время на запуск нового IT-проекта. Например, это аренда приложений, позволяющая избежать масштабных инвестиций на начальном этапе работы. В качестве примера можно привести аренду 1С бухгалтерии – для развертывания готовой системы, пригодной к работе, достаточно заказать и оплатить такую услугу в дата центре. При этом, зачастую, в офисе заказчика не нужно ничего покупать, устанавливать или настраивать, кроме как доступа в Интернет.

Организация непрерывной работы головного офиса с филиалами компании по всей стране. доступ к рабочей информации независимо от места нахождения сотрудника. Например, руководитель компании может, находясь в отпуске, проверять рабочую почту, связываться со своими сотрудниками через IP-телефонию.

Возможность создания резервного офиса организации, если по каким-то причинам работа в основном офисе невозможна, а необходимо получить важную информацию, доделать проект

сокращение затрат на покупку приложений. Для усиления конкурентных позиций собственники дата-центров разрабатывают новый спектр услуг, который можно предлагать арендаторам.

Первыми, кто стал использовать в своей работе центры обработки данных, были крупные зарубежные компании. За ними последовали и российские предприниматели. В РФ в 2000-2001 годах появились первые обладатели ЦОД. Пионером выступил Сбербанк России. Именно он является наиболее территориально-распределенной организацией. То есть потребность в создании интеграции многочисленных данных была высока. В дальнейшем собственными ЦОД обзавелись и крупные нефтяные компании.

Типы центров обработки данных

В зависимости от назначения различают три разных типа дата-центров, каждый из которых рассчитан на определенную модель предприятия и имеет собственные оперативные задачи и проблемы:

корпоративные дата-центры;
хостинговые дата-центры, предоставляющие компьютерную инфраструктуру как услугу (IaaS);
дата-центры, использующие технологию Web 2.0.

Ниже приведены параметры, которые могут значительно отличаться в разных типах дата-центров:

тип трафика (внутренний, внешний или смешанный);
использование Layer 2 (L2) и/или Layer 3 (L3) для управлення трафиком в центре или на периферии (Top of Rack);
технология хранения данных;
уровень серверной виртуализации;
общий размер центра обработки данных (по количеству серверов).

Создание и модернизация ЦОД

Компоненты 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:

операционные системы серверов;
программное обеспечение баз данных;
операционные системы рабочих станций;
средства кластеризации;
средства резервного копирования;
программы устройств хранения данных;
средства администрирования серверов и рабочих станций;
средства инвентаризации;
офисное программное обеспечение;
электронная почта;
Интернет-браузеры.

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.

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. В корпоративном ЦОД так часто состав услуг менять не надо, уровень автоматизации может быть существенно ниже, но перенос всех сетевых функций в виртуальные машины все равно дает существенные преимущества.

Введение 2
Основные характеристики центров обработки данных 3
История создания центров обработки данных 4
Структура центра обработки данных 4Типы центров обработки данных 5
Услуги центров обработки данных 6
Самые необычные дата-центры 7
Анализ российского рынка центров обработки данных 8
Заключение 11
Источники 12

В наше время трудно представить себе жизнь без информации. Но еще труднее вообразить наличие информации без возможности осуществлять операции над ней. Именно в центрах обработки данных илидата-центрах происходят различные действия над виртуальной информацией – ее хранение, обработка и распространения.
Цель моего исследования – создать наиболее полное общее представление о дата-центрах. Задачами моей работы являются: обзор истории создания центров обработки данных, описание их архитектуры, выявление основных функций и вывод о значимости этой сложной информационной инфраструктуры.Актуальность темы моего реферата можно обосновать с трех позиций.
Во-первых, со стороны практического значения для пользователей ПК и ведения бизнеса. Для крупных компаний центры обработки данных незаменимы. Они повышают производительность и эффективность работы, упрощают и убыстряют доступ к информации. Для каждого предпринимателя наиболее важно максимизировать прибыль и уменьшить издержки. Использованиеуслуг дата-центров позволяет избежать таких катастрофических последствий, как утеря и кража данных.
Во-вторых, моя работа имеет большое значение в образовательно-просветительском плане. Среднестатистический пользователь весьма туманно представляет себе функционирование центров обработки данных, принципы их работы и архитектуру. Все эти параметры будут освящены в моем реферате с научно-популярнойточки зрения.
В-третьих, в науке нет однозначного определения понятия центра обработки данных. между обыкновенными серверными комнатами и центрами обработки данных весьма тонкая. Поэтому весьма трудно оценить их общее количество: масштабы и технические характеристики дата-центров весьма различны. Грань между обыкновенными серверными комнатами и центрами обработки данных весьма тонкая. Мненияспециалистов по поводу их разграничения расходятся. Одни ученые в качестве главного критерия для определения центра обработки данных выделяют занимаемую площадь, другие – количество оборудования, третьи – объемы потребляемой энергии, четвертые – современность технического оснащения. Но в одном все мнения сходятся: для настоящего дата-центра необходима наивысшая степень безопасности функционирования.
Ксожалению, количество печатной литературы по теме моего реферата, доступной для широкой непрофессиональной публики, крайне мало. В основном, вся использованная мною информация взята из научно-популярных статей веб-ресурсов, из мастер-классов, бизнес-планов и электронных энциклопедий. В сети существует множество информационных ресурсов, снабженных мультимедийными данными – схемами, графиками, статистическимитаблицами, которые дают исчерпывающее объяснение материала. Моя задача заключалась в том, чтобы выбрать из этих данных наиболее главные пункты, соединить отобранную информацию воедино, адаптировать и провести собственное исследование.

Основные характеристики центров обработки данных

Центр обработки данных, ЦОД, дата-центр — это помещение, задача которого состоит в размещениивычислительной техники и электронных средств приема, передачи, обработки, хранения информации и необходимых инженерных систем оборудования, обеспечивающих их успешное функционирование. Дата-центры обычно находятся недалеко от узла связи оператора связи.

Сейчас практически у каждой крупной компании, которая как-то связана с информационными технологиями, есть в наличии центр обработки данных. Его предназначение заключается в обеспечении качественного соединения с сетью всех компьютеров и других устройств, расположенных в пределах здания. Обычно дата-центр представлен в виде отдельного помещения, которое специально оборудовано для работы серверов. Далее поговорим о расширенном понимании этой системы, их видах и самых крупных ЦОД, расположенных на территории России.

Что называется центром обработки данных

Начнем с общего понимания дата-центров. Каждый хотя бы раз, если не воочию, то в фильмах или на картинках, видел это помещение, где собрано огромное количество сетевого и серверного оборудования, везде находятся кабели и мигают датчики. Это и есть система, необходимая для корректного функционирования компьютерной части компании, в здании которого и находится этот ЦОД. Пример оформления такого помещения вы видите на следующем изображении.

Оборудование ЦОД

На предыдущей картинке видна и часть самого помещения, где расположен центр обработки данных. Это помещение продумано до мелочей в плане безопасности, технических параметров и условий для работы сетевых устройств. Есть несколько критериев, на которые обязательно обращают внимание при постройке дата-центров.

Здание . Это может быть как отдельное помещение в офисе компании, под которое, например, выделен целый этаж, так и полноценное сооружение, функционирующее на территории компании или в черте города как отдельная единица. Если речь идет об особо крупных проектах, сооружение не просто должно быть, его проектируют по особым параметрам для защиты от стихийных бедствий.
Подача электроэнергии . ЦОД не должны простаивать, поскольку от них зависит работа других устройств и передача информации между ними. Исходя из этого, необходимо сделать так, чтобы энергия подавалась постоянно. Здесь уже каждый проектировщик решает сам, какой основной метод подачи электроэнергии и какие генераторы стоит использовать для конкретных целей.
Охлаждение помещения . Обычный компьютер порой выделяет такое количество тепла, которого достаточно для повышения температуры в небольшой комнате, а если таких устройств в одном помещении находится с десяток или сотню, тогда тепло образовывается в огромных количествах. Его стоит отводить, для чего и предназначены специальные вентиляционные системы и дополнительные кондиционеры, охлаждающие воздух в помещении.
Защита . Как и любую важную экономическую единицу крупной компании, дата-центр нужно защитить от злоумышленников или особо любопытных лиц: устанавливаются камеры, датчики движения, сигнализация, нанимается специальный персонал.
Противопожарная система . Особого внимания заслуживает противопожарная система, оборудованная в ЦОД. Понятно, что при возникновении воспламенения оборудование нельзя тушить водой, ведь это приведет к глобальной поломке. Пена в данном случае тоже не подходит, поэтому из комнаты при помощи специального газа вытесняется кислород, а огонь гореть без него не может. Активируется противопожарная система автоматически, поэтому вспышки устраняются максимально быстро без причинения огромного экономического ущерба собственнику дата-центра.

Все эти пункты в совокупности позволяют организовать практически беспрерывную работы ЦОД, минимизируя риски появления непредвиденных ситуаций, которые бы не только на неопределенный срок прервали работу системы, но и принесли крупные финансовые убытки.

Уровни дата-центров

С оборудованием центров обработки данных все ясно, но не стоит забывать и о том, что они бывают разных уровней сложности в плане организации. Всего существует четыре различных класса, каждый из которых присваивается дата-центру в зависимости от его критериев. Давайте более детально разберем каждый из четырех так называемых тиров (Tier).

Тир 1

К базовому уровню рассматриваемых систем можно отнести все те, которые оборудованы в небольших или средних офисах. Под них выделено одно помещение, а главная их задача – поддержка серверной составляющей для обмена информации внутри офиса и передачи ее через интернет другим пользователям. Есть два критерия, которые относятся к этому тиру:

Установленные источники бесперебойного питания . Это могут быть генераторы, которые автоматически или вручную активируются, если вдруг основное электричество непредвиденно отключают.
Охлаждение . Хоть количество серверного оборудования может быть и небольшим, обязательно наличие охлаждения во избежание любых перегревов.

Дата-центры такого уровня могут простаивать до 30 часов в год, что обусловлено выполнением технических работ. Еще при их оценке учитывается коэффициент отказоустойчивости, который в этом случае равен 99,671%.

Тир 2

Второй уровень отличает от первого наличие резервных мощностей. Они требуются для того, чтобы в случае необходимости поддержать в нормальном рабочем состоянии особо важные элементы системы, связанные с питанием и охлаждением. Это повышает устойчивость к появлению различных сбоев, поэтому упомянутый выше коэффициент повышается до 99,749%.

Что касается проведения технических работ, то в этом случае все функционирование дата-центра на время приостанавливается. Допустимое количество часов для простоя составляет 22 часа в год.

Тир 3

Сюда относится более продвинутое оборудование, в котором, помимо резервных мощностей, присутствует отдельный канал с питанием и охлаждением. Сделано это для возможности проведения параллельного ремонта. В таких случаях полная остановка работы дата-центра не требуется, что повышает его аптайм (описываемый коэффициент отказоустойчивости) до 99,982%. При этом время простоя в год не должно превышать 1,6 часов.

Тир 4

Последний и самый надежный тир, для попадания в который дата-центр должен быть оборудован всеми резервными каналами. При выходе любого элемента из строя сразу же подключается второй, повышая отказоустойчивость до максимума. Такие ЦОД никогда не выключаются, и любые неполадки никак не сказываются на общем его функционировании, так как ремонт ведется параллельно.

Самые крупные ЦОД в РФ

В качестве ознакомительной информации представим три самых крупных в Российской Федерации дата-центра, каждый из которых сосредоточен на предоставлении определенного типа услуг. Официальный веб-ресурс таких компаний вы сможете без проблем отыскать в поисковике, чтобы ознакомиться с используемыми технологиями, описанием самого центра и отзывами партнеров.

DataLine

Основная услуга, которую можно приобрести у данной компании, – место в ЦОД. Для этого необходимо обратиться на официальный сайт с запросом о проведении расчета. Специалисты подскажут, какие мощности стоит выделить и сколько будет стоить обслуживание.

Дополнительно DataLine предоставляет огромное количество других услуг, связанных с информационными технологиями. Они используют VDI для перевода сотрудников на удаленную работу, обеспечивают инфраструктуру рабочих мест, резервное копирование, облачные сервисы и информационную безопасность.

КРОК – компания облачных сервисов, которая работает с офисами, предоставляя хранение данных, их резервное копирование, безопасность и общее управление инфраструктурой.

КРОК поддерживает несколько десятков разных проектов, с которыми можно ознакомиться на официальном сайте. Все платформы оснащены последними технологиями, а их список указан на этом же веб-ресурсе.

Ай-Теко

Ай-Теко позиционируется как ведущий российский системный интегратор. Они внедряют в офисы различные технологии, связанные с ЦОД. Это могут быть системы управления печатью, видеонаблюдение, мини-ТЭЦ, программно-аппаратные решения, системы хранения данных и многое другое.

Помимо этого компания занимается телекоммуникациями, предоставлением информационной безопасности и аутсорсингом. На странице с перечнем услуг для каждой из них есть подробное описание того, как происходит интеграция и какие преимущества это дает при организации бизнес-процессов.

Только что вы узнали основную информацию о дата-центрах, разобрались с их организацией, уровнями и популярными российскими представителями. Есть еще огромное количество технических и экономических нюансов, о которых невозможно рассказать в рамках общей статьи. Сюда относится геораспределение для обеспечения безопасности данных, настройка инфраструктуры и многое другое.