اتاق سرور دیتا سنتر | تعریف مشخصات کامل

تعریف اتاق سرور
اتاق سرور ، مکانی است که سرورها و اجزای مربوط به آنها فعال می باشند . این اتاق، بخشی از دیتا سنتر است که معمولا چندین سرور فیزیکی را در خود جای می دهد.

ممکن است یک دیتا سنتر چندین اتاق سرور باشد که برای کاربردها و خدمات جداگانه استفاده می شوند
یک اتاق سرور دیتا سنتر، خدمات و اجزای محیطی و عملیاتی برای فعالیت سرور های شرکت را فراهم می سازد. در کل، یک اتاق سرور ممکن است شامل ۱۰ تا صد ها سرور باشد. سرورهایی که در اتاق سرور قرار می گیرند معمولا شامل اجزایاصلی هستند و هیچ
دستگاه ورودی یا صفحه نمایش ندارند. می توان آنها را به طور مرکزی از طریق سیستم مدیریت سرور، کنترل کرد و به آن دسترسی داشت که معمولا خارج از اتاق سرور است اتاق سرور طراحی شده تا نیروی الکتریکی، تهیه نسخ پشتیبان ، نور و تهویه هوا را تامین کند و علاوه بر این، اتاق های سرور، در برابر زلزله، آتش و سایر خطرات طبیعی محافظت شده اند محل قرار گیری اتاق سرور، اولین مورد مهم، حتی قبل از بررسی طرح اتاق است. بسیاری از طراحان معتقدند که اتاق سرور نباید جایی ساخته شود که یکی از دیوارهایش، دیوار خارجی ساختمان است. دیوار های مشرف به فضای بیرون اغلب سریع رطوبت می گیرند و ممکن است لوله های آب از آن عبور کرده باشند که می توانند تجهیزات را خیس کنند. در خصوص پنجره های خارجی هم همینطور! به دلیل امکان شکستگی و ریسک امنیتی نباید این اتاق پنجره داشته باشد. در ضمن اتاق سرور باید جایی مستقر شود که در طبقه اول به دلیل امکان وقوع سیل و در طبقه آخر به دلیل امکان چکه کردن سقف نباشد اتاق سرور یا ( مرکز داده ) اصلی ترین بخش یک شبکه ساخت یافته در مراکز امروزی میباشد نیاز به مدیریت متمرکز منابع، کاهش هزینه های نگهداری، مقابله موثر با تهدیدات امنیتی و حصول اطمینان از عملکرد صحیح و بلادرنگ تجهیزات بصورت ۲۴ ساعته، طراحی یک اتاق سرور مناسب با ویژگیهای مورد نیاز را اجتناب ناپذیر نموده است
یک دیتا سنتر استاندارد از بخشهای متعددی چون Storage ، Telecomm room ، Entrance room و ... متشکل میشود  که اتاق سرور (Server room / Computer room) از مهمترین آنهاست
با توجه به محدودیت منابع، هزینه و اطلاعات در شرکتها، سازمانها و موسسات کوچک و بزرگ راه اندازی یک اتاق سرور استاندارد در اینگونه مراکز الزامی میباشد .
ایجاد مکانی امن در جهت متمرکز کردن سرورهای شبکه و استفاده از منابع مشترک نگهداری از عوامل مهم و تاثیرگذار پیشبرد کاری یک سازمان میباشند، لذا در این راستا اتاق سرور ایجاد شده و مورد بهره برداری قرار میگیرد .
اهداف اصلی در پیاده سازی اتاق سرور عبارتند از مقاومت سازه و بنا، ایمنی نفوذ پذیری واطمینان از صحت داده ها . تقاضای اتاق های سرور پیوسته با تکامل و تحول و رشد سازمان ها و تکنولوژی، در حال تغییر است. بخش اساسی طراحی اتاق سرور ، توسعه در آینده است به طوری که تجهیزات جدید را بتوان با حداقل تلاش مستقر کرد. از جمله برای هر ۱۰۰ کیلو وات تجهیزات نصب شده، ۳۰ کیلو وات انرژی برای خنک سازی آن  و حداکثر شدت میدان الکتریکی تجهیزات 300 وات در 30 سانتی متر مربع نیاز است. درنتیجه، طراحی تهویه هوا برای مقیاس پذیری طراحی شده از ابتدا نیاز است. انتخاب رک ها در اتاق سرور معمولا فاکتور اصلی در تعیین فضا است. بسیاری از سازمان ها از رکهای مخابراتی برای بهره برداری از حداکثر فضا استفاده می کنند.
در دنیای اطلاعات و تکنولوژی امروزی، آتش سوزی در اتاق سرور، یکی ازفاجعه آمیزترین اتفاقاتی است که می تواند هر کسب و کاری را به زمین بزند. وقتی تجهیزات فناوری اطلاعات که داده های حیاتی را ارائه می کند و در عملیات روزانه کسبو کار کمک می کند، با آتش از بین می رود، شرکت ها نه تنها با هزینه خسارت ساختاری و تعویض سخت افزاری روبرو هستند بلکه با مسائلی مثل از کار افتادگی و بازیابی اطلاعات هم روبرو می باشند. برای محافظت از اتاق سرور در برابر نابسامانی ناشی از دود، رطوبت، گرما و شعله تمهیداتی دیده تا به محافظت از کل کسب و کار شما، کمک کند.
از جمله اقداماتی که جهت استاندارد سازی اتاق سرور و دیتاسنتر میتوان به موارد زیر اشاره نمود
کفپوش اپوکسی آنتی استاتیک
کف کاذب فولادی با روکش
HPL
سقف کاذب آکوستیک و ضد حریق
درب ایمن (ضد حریق ، عایق گرد و خاک ، ضریب ایمنی بالا با خاصیت اتصال اکسس کنترل
دیوار کاذب ضد حریق و عایق حرارت و رطوبت و گرد و خاک
روشنایی با لوکس افقی و عمودی مناسب
دستگاه کنترلر شرایط محیطی مانند دود دما و رطوبت و … و قابلیت کنترل بصورت ریموت
سینی کابل یا لدر
سیستم خنک کننده در صورت امکان استفاده از هواساز
سیستم اعلام و اطفاء حریق با گاز
سیستم مانیتورینگ با استفاده از دوربین های مدار بسته
اتاق UPS
اتاق مانیتورینگ
اتاق سرور
اتاق برق
تمامی اتاق های دیتاسنتر باید بصورت مجزا از یکدیگر احداث شوند
زير ساخت مرکز داده
بخش زير ساخت مرکز داده شامل قسمت هاي زير مي‌باشد :
سازه،معماري، ابنيه و فضاسازي
سيستم توزيع برق
سيستم برق بدون وقفه
سيستم ارتينگ
سيستم خنک کننده
سيستم پسيوشبکه
سيستم اعلام و اطفاء حريق
سيستم مانيتورينگ
سيستم کنترل تردد و دوربين‌ها
سيستم حفاظت الکترومغناطيس
مرکز عمليات شبکه

مباحث استاندارد  TIA942در مورد اتاق سرور
استاندارد TIA ابتدا در سال ۲۰۰۵ توسط انجمن صنعت ارتباطات کشور امریکا ارائه گردید و نهایتا در ۱۵اکتبر ۲۰۱۵ کمیته تجدید نظر این انجمن آخرین تغییرات این استاندارد را اعمال و منتشر نمود.
استاندارد ارائه شده با اخرین تغییرات TIA-942 به موارد ذیل میپردازد
Network Architecture
Electrical Design
File storage, Backup and Archiving
System Redundancy
Network Access control and security
Database Management
Web hosting
Application Hosting
Content Distribution
Environmental control
Protection against physical hazards (fire, flood, windstorm)
Power management

 

فعالیتهای مورد نیاز احداث اتاق سرور:

• ساختار فيزيكي
• تقويت ساختار، مقاوم سازي و ضدزلزله سازي
• مراحل كار مقاوم سازي :
• ديوارها تا رسيدن به سطح آجري تراشيده ميشود.
• سوراخ ها و منافذ پر مي شوند
• سطوح با يك لايه سيماني پوشيده مي شود
• لايه اي از ماده ضد آتش Fire Tard روي لايه سيماني كشيده مي شود
• مسيرگذاري كف و سقف جهت عبور لوله هاياطفاي حريق ، برق و شبكه انجام مي شود.
• پس از انجام مراحل فوق اقدام به آهن كشي و ستون گذاري مي شود
• شبكه هاي فلزي نصب شده و روي آن گچ كاري ميشود
• پس از خشك شدن گچ لايه محافظتي و ضد آتش Epoxy پوشانده مي شود.
• …

مكان مناسب جهت اتاق سرور :
معمولا اتاق سرور را در پايين ترين طبقه درنظر مي گيرند و اين مكان بايد با كانال ها و رايزرهاي ساختمان در ارتباط باشد. در صورتيكه از اين اتاق به اتاق هاي ديگر و همچنين به طبقات ديگر كانالي وجود نداشته باشد بايد آن را ايجاد كرد.
سيستم هاي مكمل
سيستم تهويه و تخليه گردوخاك
سيستم اطفاي حريق
درب ضدحريق و مقاوم
رنگ ضد حريق يا EPOXY
دوربين هاي كنترلي
سيستم كنترل دسترسي تردد
سيستم تامين روشنايي
سيستم خنك كننده داخلي
ساختار برق شهر و برق اضطراري
كابل كشي اتاق سرور بايد مطابق استاندارد
هاي كابل كشي ساخت يافته با تجهيزات باكيفيت پياده سازي شود. قسمت هاي مختلف جهت
داشتن سيستم برق رساني مطمئن شامل موارد زير است :
تابلو برق
يو پي اس
تامين ژنراتور
چاه ارت
ساختار شبكه كامپيوتري اتاق سرور
ساختار فيزيكي شبكه
مركز اطلاعات و پردازش روي شبكه سرورها هستند لذا ارتباط مناسب اين سرورها با مجموعه شبكه امري اجتناب ناپذير است. دراين راستا چهار عامل زير مدنظر هستند :
پياده سازي مدل سه لايه
كابل كشي استاندارد
ثابت كردن رك ها
كانال هاي عبور
ساختار منطقي شبكه
ساختار منطقي و نرم افزاري سرورها امكان
استفاده مطمئن از اطلاعات روي سرورها را مهيا مي سازد لذا اتخاذ استراتژي مناسب
ارتباط سرورها با يكديگر و همچنين ارتباط ايستگاه هاي كاري با آن ها بايد پس از نصب فيزيكي اتاق سرور انجام شود.

 

درزير به برخي از تنظيمات منطقي و نرم افزاري اشاره شده است:
دامين كنترلر و سرويس هاي شبكه نظير DHCP ، DNS و ...
VLAN و تقسيم سوئيچي
ايجاد Access List روي سوئيج هاي شبكه
ايجاد Routing و Gatewayشبكه
و ...
امنيت
آسيب ها و نفوذ هاي گزارش شده به سيستم های مبتني بر اطلاعات در سرتاسر جهان رو به افزايش است. با گذشت زمان ابزارها و روشهای نفوذ به سيستم های اطلاعاتی و شبکه های کامپيوتری ساده و ساده تر می شوند ونفوذگرها با اين ابزار و حداقل دانش مجال نفوذ را می يابند.
بر اين اساس محرمانه بودن، در دسترس بودن و يكپارچگي اطلاعات، امري اجتناب ناپذير براي توسعه سيستم ها كامپيوتري و سرورها است و بايد در برنامه تجهيز اتاق سرور مدنظر قرار گيرد.

مرسوم ترين روش هاي امنيتي عبارتند از
استفاده از ويروس كش مناسب
استفاده از فايروال با تنظيم صحيح
نصب سيستم هاي نمايشگر نظير IDS
نسخه پشتيبان
ايجاد امكانات مناسب برگرداندن اطلاعات ازبين رفته ، از تدابيري است كه بايد مدير شبكه در دستور كار خود قراردهد. استفاده از ساختار SAN و تجهيزات مبتني بر NAS ، همچنين  Mediaهاي
ذخيره سازي متنوع مانند Tapeبا توجه به حجم اطلاعات و اهميت آن ها قابل استفاده میباشد .
نكته: درصورتيكه راه اندازي SAN را در دستور كاري خود داريد بايد بستر اصلي پياده سازي آن را در اتاق سرور پيش بيني نماييد.
برنامه ریزی مواجه با حوادث در اتاق سرور استاندارد
نصب افزودگی کافی
اطمینان از وجود سیستم های خنک کننده پشتیبان .
تجهیزات تهویه مطبوع در قالب طرح N+1
قابلیت بسط و ارتقا کافی، آنالیزشده و طراحی شده توام با سیستم های مکانیکی و الکتریکی
قابلیت خاموش کردن خودکار سیستم ها بر اساس مانیتورینگ دمای هوا
محاسبه زمانی که هنگام صدمه دیدن سیستم خنک کننده در طی آن دمای اتاق بالا می رود.
طرح مناسب برای حذف آب ناشی از تقطیر کولرها، بوسیله نیروی گرانش یا پمپ
سیستم های هشدار دهنده
مانیتورینگ 24 ساعته شرایط محیطی و آگاهی بلادرنگ از بروز شرایط محیطی نا مناسب.
مانیتورینگ پارامترهای متعدد سیستم های UPS و PDU و اطمینان از سطح عملکرد آنها
مانیتورینگ کلیه تردد های صورت گرفته با اتاق سرور و شناسایی ورود های غیر مجاز

 

اتاق سرور گوگل

شرکت گوگل یکی از بزرگترین کمپانی های فناوری جهان محسوب شده که تاکنون توانسته با جستجوگر خود بر مطرح بودنش بیافزاید. این شرکت واقع در سیلیکون ولی همچون دیگر شرکت ها و سازمان ها برای خود دیتاسنتر یا همان اتاق سروری داشته
که بسیار بزرگتر و پرحجم تر از اتاق سرور دیگر کمپانی ها محسوب می شود.

زیرا بیشتر داده ها جستجو این کمپانی دراتاق سرور گوگلقرار داشت و اگر مشکلی برای آن رخ دهد ضرر هنگفتی را به دنبال خواهد داشت. اما مواردی وجود داشته که دربارهاتاق سرور گوگل بوده و اطلاعات جالبی را ارائه میدهد .

اطلاعاتی که می تواند آگاهی شما را نسبت به دیتاسنتر یا همان اتاق سرور گوگل افزایش دهد. در بیشتر مواقع گوگل اطلاعات کاملی درباره اتاق سرور خود ارائه نمیدهد و آنها را در هاله ای از ابهام باقی می گذارد. در این میان جزئیاتی وجود داشته که موجب موفقیت کمپانی های رقیب خواهد شد و در این میان بایستی به شکل پنهان باقی بماند و دیگر شرکتی ازآن با خبر نباشد.
گوگل برای دیتاسنترها یا همان اتاق سرور گوگل چندین برنامه و سخت افزار به کار می گیرد که هر یک فوایدی دارند. از جمله آنها باید به گوگل فایل سیستم برای فشرده سازی اطلاعات، گوگل وب سرور برای میزبانی سایت گوگل، مپردیوس برای برنامه نویسی داده ها پرحجم و در نهایت بیگ تیبل برای مدیریت داده ها بوده که همگی جهت عملکرد درست دیتاسنترها به کار گرفته می شوند. با این تفاسیر تفاوت بسیاری بین یک دیتاسنتر گوگل با یک اتاق سروری که بخش کوچک یک ساختمان شرکتی را دربرمی گیرد وجود دارد.
دیتاسنترها معمولا محرمانه هستند چون مغز شرکت های تکنولوژی به حساب می آیند. گوگل، تصاویری را منتشر کرده است که از دیتاسنترهای زیبا و عظیم خود درسرتاسر دنیا پرده برداشته است که در مکان هایی مثل آیووا، اورگان، گرجستان،کارولینای جنوبی، اولاهوما، فنلاند و بلژیک واقع شده اند. گوگل می گوید وقتی در وب سایتش هستید، به یکی از قدرتمند ترین شبکه های سرور دسترسی دارید. دیتاسنترهای گوگل ، نرم افزارهای کامپیوتری و منابع سخت افزاری هستند که گوگل برای ارائه خدمات
خود استفاده می کند. گوگل ۱۲ سال است که روی ساخت دیتاسنترهای خود کار کرده است. مراکز بزرگ جستجو، کارآمد هستند و از انرژی قابل تجدید استفاده می کنندو دوستدار محیط زیست می باشند. گوگل همیشه سعی داشته در مناطقی دیتاسنتر خود را ایجاد کند که هزینه انرژی پایین است. زیرا مصرف هر دیتاسنتر آنها در زمینه انرژی بالا بوده و اگر هزینه انرژی نیز بالا باشد باید انتظار داشت بخش بسیاری از درآمد گوگل شامل تسویه هزینه انرژی خواهد شد. در این میان سعی می شود بیشتر مناطقی با مصرف انرژی کم شامل این موضوع شوند.

براساس گزارش ها هر دیتاسنترگوگلبیش از ۵۰ مگاوات برق مصرف می کند اما تنها برای دیتاسنتر دالاس ۱۰۳ مگاوات پیش بینی شده است.

بر اساس گزارش گوگل، نیروی الکتریکی عملیات دیتاسنتر جهانی بین ۵۰۰ تا ۶۸۱ مگا وات است. قدرت پردازش این سرورها، از ۲۰ به ۱۰۰ پتافلاپ در سال ۲۰۰۸ رسیده است. جزییات شبکه های خصوصی گوگل در سرتاسر دنیا، در دسترس نیست.

یکی از بزرگ ترین دیتاسنترهای گوگل، در اورگان، در رودخانه کلومبیا واقع شده است. به نام پروژه ۰۲ می باشد. این پروژه ۶۰۰ میلیون دلاری در سال ۲۰۰۶ ساخته شد و تقریبا دو برابر زمین فوتبال آمریکایی با برج های خنک سازی چهار طبقه است. این مکان به خاطر برق هیدروالکتریک ارزان انتخاب شد.

گوگل بر کاهش مصرف انرژی در کنار رشد اینترنت تمرکز کرده است. بیشتر دیتاسنترها از انرژی سربار یا غیر محاسباتی برای سرورهای خود استفاده می کنند. در گوگل، این سربار تا تنها ۱۲% کاهش یافته است. بدین ترتیب بیشتر انرژی که استفاده می شود، مستقیما برای دستگاه هایی که جهت جستجوی گوگل به کار می رود تامین برق می کند.

محاسبات گوگل شامل عملکرد کل دیتاسنترها در سرتاسر دنیا است، نه فقط جدید ترین و بهترین دیتاسنترها. آنها پیوسته در سال سنجش را انجام می دهند، نه فقط در طول فصول خنک تر. دیتاسنترهای گوگل ، زیرساخت های برق و خنک سازی مختلفی دارند و در شرایط آب و هوایی مختلف مستقر شده اند. الگوهای آب و هوایی فصلی هم بر مقادیر PUE اثر می گذارند.

از چندین معیار در دیتاسنترهای خود برای سنجش مصرف برق استفاده می کنند. انرژی استفاده شده توسط زیر ساختار خنک سازی و تجهیزات فناوری اطلاعات با معیارهای جداگانه پیگیری می شود. در ارزیابی مصرف برق تجهیزات فناوری اطلاعات تنها سرورها، تجهیزات ذخیره سازی و تجهیزات شبکه سازی را در نظر می گیرند. هر چیز دیگر را سربار حساب می کنند
طراحی شبکه کنونی که به تمام دیتاسنترهای گوگل نیرو می بخشد، حداکثر ظرفیت ۱٫۱۳ پتا بیت در هر ثانیه دارد. ۱۰۰ برابر بیشتر از اولین شبکه دیتاسنتر گوگل است که ده سال پیش توسعه یافته بود. شبکه، طراحی سلسله مراتبی با سه ردیف سوئیچ دارد اما همگی از تراشه های مشابه استفاده می کنند. با پروتکل های استاندارد کنترل نمی شود بلکه با نرم افزاری کنترل می شود که با همه سوئیچ ها به طور مشابه رفتار می کند.

 

شبکه سازی در دیتاسنترهای گوگل ، مهم است. در این مراکز، کارها در مخزنی از محاسبات و ذخیره توزیع می شوند. شبکه چیزی است که به گوگل اجازه می دهد تا بهترین استفاده را از تمام اجزایش کند. اما نیاز به ظرفیت شبکه در دیتاسنترهای این شرکت، به سرعت رشد کرده اند. میزان پهنای باند که گوگل باید به سرورهایش ارائه کند، حتی از قانون مور هم پیشی گرفته است. علاوه بر قدرت محاسباتی، شبکه ها به عملکرد بالاتر برای بهره برداری از تکنولوژی های ذخیره سریع با استفاده از فلش و حافظه غیرفرار نیاز خواهند داشت.
طراحی به گوگل اجازه می دهد تا شبکه های خود را بدون اختلال در عملیات دیتاسنتر آپ گرید کند. گوگل حالا از تکنولوژی شبکه استفاده می کند که یک دهه زمانبرد تا آن را توسعه دهد بنابراین حالا سایر توسعه دهندگان می توانند از آن استفاده
کنند.