Классификация дата-центров
На первый взгляд центры обработки данных ничем не примечательны — это помещения, в которых размещаются сервера и сопутствующие им компоненты: сетевая инфраструктура и системы хранения данных. На самом деле ЦОД состоит не только из вычислительной инфраструктуры.
Он также включает в себя сложные инженерные коммуникации (например, системы охлаждения, пожаротушения, системы контроля доступа), которые обеспечивают безопасность и надежность обработки, хранения и управления данных и критически важных приложений. Это необходимо, поскольку первое и самое главное требование к любому дата-центру –надежность инфраструктуры и всей системы в целом.
Любой сбой может привести к катастрофическим последствиям для бизнеса, отрасли, региона или мира в целом, в зависимости от того, какие данные там хранятся и обрабатываются. Но чем надежнее система, тем дороже ее строить, использовать и поддерживать.
К тому же не для всех систем и не для всех критически важных приложений предъявляются требования высокой отказоустойчивости, в каких-то вещах простои допустимы. Как раз для этого применяют систему классификации ЦОДов, которая помогает бизнесу правильно соотносить свои цели и требования с необходимыми уровнями надежности дата-центров.
Надежность ЦОДов оценивают по вполне конкретным критериям. Прежде всего, это время безотказной работы и избыточность инфраструктуры. Под временем безотказной работы понимается продолжительность работы дата-центра, а под избыточностью - дублирование критически важных компонентов для обеспечения резервного копирования в случае отказа.
Наличие резервных систем очень важно для центров обработки данных, поскольку оно гарантирует, что в случае выхода из строя одного компонента его функции возьмет на себя другой. Дальше идут такие критерии, как электропитание, охлаждение и безопасность.
Электропитание является важным фактором работы дата-центра, поскольку серверы нуждаются в постоянном и надежном источнике питания. Для обеспечения работоспособности центров обработки данных даже при отключении электроэнергии необходимы системы резервного питания, такие как генераторы и источники бесперебойного питания (ИБП).
Как известно, при работе серверы выделяют тепло. Поэтому Центры обработки данных должны иметь эффективные системы охлаждения, предотвращающие перегрев серверов и обеспечивающие их работу в рекомендуемом температурном диапазоне.
Дата-центры должны также быть физически защищены от несанкционированного доступа, краж и вандализма. Кроме этого, в них должны быть предусмотрены надежные меры кибербезопасности для защиты от киберугроз, таких как взлом, вредоносное ПО и утечка данных.
Соответственно, по тому, как в ЦОДе реализованы эти пять критериев, обычно классифицируют любой дата-центр. Самой известной и популярной системой классификации дата-центров является система Tier, разработанная Uptime Institute. Система Tier имеет четыре уровня, к каждому из которых предъявляется определенный набор требований. Четыре уровня центров обработки данных являются прогрессивными, то есть каждый уровень включает в себя требования всех нижестоящих уровней.
Следует иметь в виду, что ЦОДы оцениваются исключительно по их возможностям надежности, а не по наличию в ИТ-инфраструктуре оборудования и компонентов определенных производителей.
Это значит, что дата-центр может иметь самое дорогое оборудование от самых именитых мировых вендоров, но в то же время по надежности едва дотягивать до Tier I. Или быть оборудованным отечественными серверами (например, Delta Computers) и иметь уровень Tier IV.
Виды уровней ЦОД
Tier I
ЦОД первого уровня — это самый базовый тип классификации дата-центра, обеспечивающий наименьшую степень резервирования и доступности. Он имеет единственный канал электроснабжения, связи и охлаждения, а это означает, что любое техническое обслуживание инфраструктуры или сбой оборудования приведут к перерыву в предоставлении сервисов.
ЦОДы Tier 1 не имеют резервных компонентов, и, хотя они могут справиться со скачками и перебоями в электропитании, а также работать в нерабочее время - по ночам и в выходные дни. Однако для проведения регулярного технического обслуживания или аварийного ремонта ЦОД должен быть временно остановлен.
Минимальное время работы без остановки 99,671%
Время простоя в год <28,8 часа
Tier II
Центр обработки данных второго уровня имеет некоторое резервирование систем электропитания и охлаждения, но все равно подвержен простоям из-за технического обслуживания или сбоев. В нем, как и в ЦОД Tier I, имеется один канал связи, питания и охлаждения, но есть и резервные компоненты: генераторы и системы охлаждения.
Такое резервирование позволяет проводить некоторые виды технического или и профилактического обслуживания инфраструктуры без простоев, но при этом сохраняется риск простоя в случае выхода из строя какого-либо критического компонента.
Минимальное время работы без остановки 99,741%
Время простоя в год <22,7 часа
Tier III
Центр обработки данных третьего уровня предназначен для обеспечения более высокого уровня резервирования и доступности, чем центры обработки данных Tier I и Tier II. Он имеет несколько каналов связи, питания и охлаждения, что позволяет проводить техническое обслуживание без простоев.
Центры обработки данных третьего уровня обладают более широкими возможностями резервирования и значительно повышают уровень доступности. Эти центры предлагают резервирование систем по схеме N+1, что означает, что для поддержки отказа или планового обслуживания одного компонента в работу включается дополнительный компонент. Ниже приведены расшифровка резервирования N+1:
N: необходимая мощность для поддержки полной ИТ-нагрузки центра обработки данных
+1: дополнительный компонент для целей резервирования.
Все ИТ-оборудование в ЦОДе Tier III должно иметь двойные источники питания, подключенные к разным блокам ИБП, что позволяет отключать один из блоков ИБП без сбоев в работе серверов или потери сетевого соединения.
Кроме того, необходимо иметь резервные системы охлаждения, чтобы при выходе из строя одного блока охлаждения запускался другой и продолжал поддерживать температуру и влажность в помещениях ЦОД.
Кроме того, для ЦОДов Tier III требуются решения, способные поддерживать работу в течение не менее 72 часов после локального или общерегионального отключения электроэнергии.
ЦОДы третьего уровня имеют системы, протоколы и оборудование, позволяющие персоналу проводить техническое обслуживание и ремонт без прерывания обслуживания клиентов.
Минимальное время безотказной работы 99,982%
Время простоя в год <1,6 часа
Tier IV
ЦОД четвертого уровня — это наиболее надежный тип дата-центра, показывающий самые высокие параметры отказоустойчивости. Он, как и ЦОД Tier III имеет несколько каналов связи, электропитания и охлаждения, но при этом имеет резервные компоненты, устойчивые к сбоям.
Это означает, что при выходе из строя одного из критически важных компонентов перебоев в предоставлении услуг не будет. ЦОДы Tier IV рассчитаны на любые сбои и обслуживание без какого-либо влияния на предоставляемые сервисы.
По сути, в системах уровня Tier IV отсутствуют единые точки отказа. Центры обработки данных четвертого уровня имеют резервирование оборудования 2N или 2N+1, то есть полностью резервированную инфраструктуру.
В частности, резервирование 2N означает наличие полностью идентичной системы в резерве для каждого компонента, причем эта система физически изолирована и независима от основной системы.
В свою очередь, такое физическое разделение не позволяет локальным событиям поставить под угрозу обе системы. Более конкретно, все компоненты поддерживаются двумя различными поставщиками электроэнергии, двумя резервными генераторами, двумя системами ИБП, двумя блоками распределения питания (PDU) и двумя различными системами охлаждения.
Кроме того, для ЦОДов уровня Tier IV требуются резервные решения, способные поддерживать работу в течение не менее 96 часов после локального или общерегионального отключения электроэнергии.
Минимальное время безотказной работы 99,995%
Время простоя в год <26,3 минуты
Tier V
Tier V – пока неофициальный уровень классификации ЦОДа. В 2017 году поставщик колокейшн и облачных сервисов компания Switch представила первый в мире ЦОД уровня Tier V. Отраслевые эксперты определили новые серьезные угрозы, которые влияют на работу центров обработки данных и установленного там оборудования, как, например, повреждение водой, землетрясения и многое другое.
Этот передовой ЦОД отличается повышенной избыточностью, возможностью длительного электропитания, отсутствием возможности проникновения, физической и сетевой безопасностью, 100-процентным использованием возобновляемых источников энергии и др.
Минимальное время безотказной работы 99,999%
Время простоя в год <5,3 минуты
Какой уровень центра обработки данных подходит вашей компании?
Хотя более высокие уровни классификации подразумевает большую надежность, выбор Tier III или Tier IV не всегда является правильным. При выборе обычно учитываются два основных фактора: стоимость и время бесперебойной работы. Платить за ЦОД Tier III, когда для этой цели подойдет более дешевый объект, - пустая трата денег.
Аналогичным образом, установка центра второго уровня, когда требуется более высокое время безотказной работы, может негативно сказаться на доходах, производительности, удовлетворенности клиентов и репутации.
Определенные типы компаний и бизнеса, как правило, тяготеют к определенным уровням. Ниже приводится описание обычных клиентов каждого уровня классификации:
- Tier I: Эти центры обработки данных лучше всего подходят для малых предприятий и начинающих компаний, которые ищут наиболее доступный вариант. Небольшие компании, не предъявляющие сложных требований к ИТ и не работающие в круглосуточном режиме, могут мириться с более частыми простоями.
- Tier II: Эти центры являются оптимальным вариантом для предприятий малого и среднего бизнеса, которым нужен экономичный и более надежный вариант по сравнению с Tier I. Малые и средние компании обычно используют дата-центры Tier II для резервного копирования данных или размещения баз данных, не являющихся критически важными.
- Tier III: Такие ЦОДы идеально подходят для крупных компаний с ИТ-операциями, нуждающихся в дополнительных средствах защиты от сбоев. Компании, в которых хранятся большие массивы данных (в частности, данные о клиентах), являются основными кандидатами на этот уровень.
- Tier IV: Эти центры обработки данных подходят предприятиям без бюджетных ограничений, которым требуется бесперебойная доступность инфраструктуры. Правительственные организации и крупные предприятия с критически важными серверами и высокими требованиями клиентов и бизнеса являются типичными пользователями центров этого уровня.
В заключение следует отметить, что понимание классификации уровней очень важно для любого предприятия или организации, которая полагается на ИТ-услуги. Выбрав подходящий уровень, можно обеспечить надежность ЦОДа, его высокую безотказность и способность выдерживать любые сбои или техническое обслуживание без перерыва в предоставлении сервисов.
Важно отметить, что хотя центры обработки данных уровня Tier IV являются наиболее надежными, они также наиболее дороги в строительстве и эксплуатации. Поэтому очень важно соизмерять потребности бизнеса с затратами на эксплуатацию ЦОД.
