در سال 2016 مراکز داده چه فناوری‌ها و رویکردهای جدیدی پیش‌رو دارند؟

04/12/1394 - 11:40

در سال 2016 مراکز داده چه فناوری‌ها و رویکردهای جدیدی پیش‌رو دارند؟

با پایان یافتن سال 2015، کارشناسان حوزه صنعت شبکه و مخابرات سعی می‌کنند نگاهی جامع به جنبه‌های مختلف سال طی شده داشته باشند و نیازها، پیشرفت‌ها، تحولات و رویکردهای اتفاق افتاده را رصد و براساس آن‌ها، نقشه راه سال جدید را ترسیم کنند. در حوزه مراکز داده، چندین فناوری و رویکرد جدید را شاهد بودیم. شبکه‌های نرم‌افزار محور (SDN) وارد حوزه مرکز داده شده‌اند و محصولات مبتنی بر این فناوری به‌کار‌گرفته‌شدند؛ مجازی‌سازی، کماکان اولویت اول سازمان‌ها و شرکت‌های گسترده است؛ خودکارسازی و انعطاف‌پذیری نیاز اول مشتریان است و OpenStack امیدهای تازه‌ای را زنده کرده است. در این مقاله می‌خواهیم روند کلی حرکت مراکز داده را در سال 2016 پیش‌بینی‌کنیم و بگوییم کسب‌وکارها می‌توانند انتظار چه فناوری‌ها یا رویکردهایی را داشته باشند. مراکز داده در انتهای سال 2016 کجا قرار خواهند داشت و چه موفقیت‌هایی به دست خواهد آمد؟

این مطلب یکی از مقالات پرونده ویژه «چشم‌انداز فناوری‌های سال 2016» است. تمام این پرونده ویژه را می‌توانید از اینجا دانلود کنید.

با توجه به افزایش حجم اطلاعات در چند سال اخیر، پیش‌بینی می‌شود تا سال 2020 نرخ اطلاعات (تولید، کپی، استفاده و پشتیبان‌گیری) در زیرساخت مراکز داده به مرز 44 تریلیون گیگابایت در سال برسد؛ به همین دلیل نیاز است تا مدیران IT کسب‌وکارها و سازمان‌های بزرگ و گسترده، به‌طور جدی به فکر به‌روز نگه داشتن و کارکرد با بالاترین کارایی ممکن در مراکز داده خود باشند و سعی کنند ظرفیت‌های جدیدی برای جهش‌های اطلاعاتی آینده تدارک ببینند. این موضوع، مساله و چالش سال‌های اخیر نیست و در گذشته هم شاهد رشد سریع تولید و استفاده از اطلاعات بودیم؛ ولی فناوری‌ها و حوزه‌های تازه‌واردی مانند کلاود، اینترنت اشیا و دستگاه‌های موبایل، نرخ افزایش اطلاعات را تسریع کردند.

مطلب پیشنهادی

معماری شبکه‌های گسترده شهری تا سال 2020 تغییر می‌کند و رویکردهای جدیدی مطرح می‌شوند

شبکه‌های WAN آینده: مجازی‌سازی، SDN و WAN ترکیبی

مراکز داده باید بتوانند خودشان را با فناوری‌های جدید تطبیق داده و نه تنها نیازهای تازه سر برآورده مشتریان فعلی را پاسخ بدهند؛ بلکه بتوانند خدمات تازه‌ای برای جذب مشتریان جدید ارائه دهند. در گفت‌وگویی که با مدیران فناوری 15 مرکز داده بزرگ امریکا انجام شده، پیش‌بینی کردند که در سال 2016 شاهد چه رویکردهای جدیدی خواهیم بود.

مراکز داده و خنک‌کننده‌های راهروی گرم/سرد
در سال‌هایی به سر می‌بریم که بیش از هر زمان دیگری در مراکز داده، نیاز به محاسبات و پردازش‌های حساس، ذخیره‌سازی و شبکه‌سازی بیش‌تر داریم؛ یعنی باید تعداد کابینت‌های پردازشی مرکز داده را افزایش دهیم و این رویکردهای جدید نیاز به انرژی و برق بیش‌تر برای خنک‌کردن دستگاه‌ها و کابینت‌ها تا رسیدن به یک دمای هوای مناسب و بهینه دارند.
به طور خاص، در سال جدید شاهد افزایش محبوبیت و استفاده از سیستم‌های خنک‌کننده «راهروهای گرم/سرد» (Hot/Cold-Aisle) خواهیم بود؛ به طوری که این سیستم‌ها در صنعت مرکز داده تبدیل به یک استاندارد خواهد شد. در این نوع طراحی، سعی می‌شود تا سرما درون کابینت‌ها حفظ شود و گرما در راهروهای بین کابینت‌ها جریان پیدا کند (شکل 1).

شکل1: یکی از رویکردهای جدید به کارگیری سیستم‌های خنک‌کننده راهروی گرم/سرد است. در این سیستم درون کانتیرهای سرور هوای خنک نگه‌داری می‌شود و میان راهروی کانتینرها هوای گرم جریان خواهد داشت.

در واقع موسسه Uptime Institute گزارش داده است، 72درصد مراکز داده‌ها، مجموعا بیش از 5 هزار سرور دارندکه از راهروهای گرم/سرد استفاده می‌کنند. از این تعداد مرکز داده فقط 53 درصدشان کم‌تر از 1000 سرور با راهروهای گرم/سرد هستند؛ در حال حاضر، بسیاری از سازمان‌های گسترده در حال طراحی و به کارگیری این فناوری هستند که نشان می‌دهد در سال 2016 شاهد جا افتادن بیش‌تر آن خواهیم بود.

کلاود هم‌چنان می‌تازد
در سال 2015، شاهد تکامل یافتن و به اوج رسیدن فناوری‌های کلاود در مراکز داده بودیم؛ روندی که از چندین سال قبل آغاز شده و برخلاف تصور اولیه‌ای که وجود داشت (از بین رفتن مراکز داده با فناوری کلاود)، توانستند هم‌دیگر را کامل و روندی رو به جلو ایجاد و انواع خدمات و محصولات جدید را وارد بازار کنند. در سال 2016 نیز فناوری‌های کلاود به عنوان یک رویکرد جدید، مورد توجه مدیران IT قرار خواهد داشت و کسب‌وکارها مبتنی بر کلاود از ارائه‌دهنده‌گان سرویس‌های مراکز داده انتظار دارند، خدمات بهتر و بکرتری دریافت کنند.
بالا رفتن هزینه‌های راه‌اندازی اتاق‌های سرور، افزایش حجم تجهیزات ذخیره‌سازی، نیاز به ارائه سرویس‌های موبایل و چندپلتفرمی، نگه‌داری و به‌روزرسانی زیرساخت‌های شبکه، موجب شده است کسب‌وکارهای کوچک به خدمات کلاود مانند یک منجی نگاه کنند و کسب‌وکارهای متوسط و بزرگ بازار نیز در پی استفاده گسترده‌تر از آن باشند.
بنابراین، مدیران مراکز داده اگر می‌خواهند هنوز در بازار رقابتی حضور داشته باشند و مشتریان خود را از دست ندهند، باید فکر به‌کارگیری و مجتمع‌سازی بیش‌تر کلاود با مراکزداده‌شان باشند. موسسه IDC در سال 2013 گزارش داده بود که کم‌تر از 20 درصد اطلاعات دیجیتالی دنیا، روی کلاود قرار دارند، ولی در سال 2020 به دو برابر یعنی 40 درصد خواهد رسید. این آمار به تنهایی نشان می‌دهد که کلاود چه بازار بزرگی دارد؛ ولی مهم‌تر این است که بدانیم این بازار بسیار بزرگ‌تر خواهد شد و در هر دو سال، بیش از دو برابر می‌شود (شکل 2).

شکل 2: کلاود هنوز یکی از اصلی‌ترین رویکردهای توسعه مراکز داده است. کسب‌وکارهای گسترده سعی می‌کنند سرویس‌ها و تجهیزات ذخیره‌سازی کلاود خود را افزایش دهند تا ظرفیت‌های جدیدی فراهم سازند.

مکان، مکان، مکان
با ورود انواع برنامه‌های کاربردی به حوزه مراکز داده، طراحی این مراکز دست‌خوش تغییراتی شده است و هر سال شاهدیم که استراتژی‌های مکان جغرافیایی مرکز داده تغییر می‌کند. قبلاً بهترین انتخاب، استفاده از یک مرکز داده مرکزی و اتصال همه سرویس‌ها و سیستم‌های ذخیره‌سازی به این مرکز داده بود؛ اما اکنون با توسعه برنامه‌های کاربردی و نیاز به خدمات آنلاین سریع و بلادرنگ در محل، نیاز به چندین مرکز داده احساس می‌شود. بیش‌تر سرویس‌دهندگان ترجیح می‌دهند تا خدمات خود را به صورت محلی ارائه بدهند و سایت‌هایی داشته باشند که نهایت انعطاف‌پذیری را برای حضور بیش‌تر در بازار، فراهم می‌کنند. به‌طور خاص، سیاست‌های جدید طراحی مراکز داده این است که به جای ذخیره‌سازی تمام اطلاعات در یک مرکز داده، هر سرویس یا برنامه کاربردی، اطلاعات خود را به صورت محلی ذخیره‌سازی و پردازش کند؛ بنابراین نیاز به یافتن مکان‌های مناسب برای مراکز داده، باید به یک رویکرد جدی و پر اهمیت تبدیل ‌شود. مکانی که برای استقرار یک مرکز داده انتخاب می‌شود باید دور از خطر بلایای طبیعی(زلزله، رانش زمین، آتش‌فشان، گردباد، طوفان، سیل)، مراکز هسته‌ای و نظامی یا شرایط بد آب و هوایی باشد؛ هم‌چنین باید دسترسی به این مرکز داده ساده و سریع باشد. سازمان‌های بزرگ بهتر است به دنبال شرکایی برای ساختن چندین مرکز داده در سراسر یک کشور باشند تا با هزینه کم‌تر ولی اطمینان و اعتماد بالاتر، خدمات خود را توسعه دهند (شکل 3).

شکل 3: استقرار مراکز داده کوچک و محلی موجب شده است تعیین محل جغرافیایی ساخت مراکز داده به یک مساله اصلی تبدیل شود. محل ساخت مرکز داده باید از خطر بلایای طبیعی، نیروگاه‌های اتمی و هسته‌ای، مراکز نظامی و مرکز شهر محفوظ باشند.

خدمات 24×7
در سال 2016 مرکز داده‌ای موفق‌تر است که بتواند خدمات ارزش‌افزوده بیش‌تری ارائه بدهد. واقعیت این است که مشتریان انتظار خدمات 24×7×365 دارند. یک مرکز داده برای ارائه چنین خدماتی، باید تیم‌های فنی 24 ساعته‌ای را در محل مستقر کند یا این‌که به دنبال خودکارسازی عملیات‌ها و توابع باشد؛ اگر مدیران CTO مراکز داده، دوست داشته باشند شب‌ها راحت بخوابند، چاره‌ای ندارند که به سراغ تسریع پروسه‌ها و صرفه‌جویی در وقت و نیروی انسانی و هزینه‌ها بروند.
برخی فناوری‌های جدید مانند SDN و NFV در این حوزه به مدیران CTO کمک زیادی خواهند کرد. SDN اجازه می‌دهد که بسیاری از کارها به صورت خودکار در یک مرکز داده انجام شود و برحسب تقاضا و بار ترافیکی بیش‌تر ذخیره‌سازی، انرژی برق، خنک‌کنندگی و پهنای‌باند بیش‌تری اختصاص پیدا کند و بعد مرکز داده با چگالی بالاتری بتواند نیازهای مشتریان را پاسخ‌گو باشد. مدیران مرکز داده باید زیرساخت، روند کارها، پروسه‌های روزانه و نیروی انسانی را به گونه‌ای طراحی و برنامه‌ریزی کنند که شاهد کم‌ترین دان‌تایم باشند.
در سال 2016 کسب‌وکارها انتظار دریافت سرویس‌های دایمی و بلادرنگ دارند و کوچک‌ترین اختلال در سرویس‌دهی مساوی با ضررهای مالی زیاد خواهد بود؛ بنابراین یکی از دغدغه‌ها و رویکردهای اصلی در مراکز داده باید ارائه سرویس‌هایی با بالاترین آپ‌تایم باشد (شکل 4).

شکل 4: نسل جدید مراکز داده نیاز به خدمات 24 ساعته و بلادرنگ دارند. در سال 2016 خودکارسازی مراکز داده رشد چشمگیری دارد.

تعمیر و نگه‌داری پیشگیرانه
در سال‌های اخیر، سیاست‌های بازیابی بحرانی جای خود را به سیاست‌های پیشگیرانه دادند؛ یعنی به جای چاره‌اندیشی بعد از قطع شدن برق مرکز داده، سیستم‌های پشتیبان یکپارچه برق اضطراری در مرکز داده طراحی و نصب شود. چنین سیاست‌هایی در ابتدای امر بار مالی زیادی برای کسب‌وکارها و شرکت‌های سرویس‌دهنده خدمات مرکزداده و ذخیره‌سازی اطلاعات به همراه دارد؛ ولی در درازمدت می‌تواند ارزش‌آفرین و سودآور شود. مدیران مرکز داده اعتقاد دارند که در سال 2016 باید برنامه‌ریزی بیش‌تری برای به‌کارگیری سیستم‌های مانیتورینگ، برق اضطراری و مکانیکی داشته باشند و برنامه‌های کاربردی، کلاسترها و روندهایی را طراحی و جاسازی کنند تا قبل از وقوع یک بحران، مرکز داده به وضعیت امن و مطمئن سوییچ کند. یکی از سیاست‌هایی که در سال جدید پررنگ‌تر خواهد بود، حرکت از خاموش کردن و سرویس‌ ماهیانه مرکز داده به سالی یک بار است. مدیران مرکز داده تمایل دارند به همان اندازه که ظرفیت‌های محاسباتی و ذخیره‌سازی مرکز داده را توسعه و قدرت‌مندتر می‌کنند، توان مقابله مرکز داده با بلایای طبیعی و حوادث غیرقابل پیش‌گیری را افزایش دهند (شکل 5).

شکل 5: مراکز داده باید سیستم‌های UPS ماژولار را در شبکه به کار بگیرند تا در صورت قطعی برق سریعاً به این دستگاه‌ها سوییچ شوند.

NFV به جای SDN
یکی از پیش‌بینی‌های سال 2016 استقبال از NFV توسط شرکت‌های گسترده است. مراکز داده بیش‌تر از گذشته نیاز به مقیاس‌پذیری، انعطاف‌پذیری، خودکارسازی، کاهش هزینه‌ها و توسعه ظرفیت‌های محاسباتی و ذخیره‌سازی دارند. همه این‌ها با مجازی‌سازی و راه‌کارهای مبتنی بر نرم‌افزار میسر می‌شود؛ اما هنوز بازار SDN سردرگم و پیچیده است؛ از استاندارد و محصولات یکپارچه و سازگار با یک‌دیگر بهره نمی‌برد و شرکت‌های زیادی محصولات خود را معرفی کردند، بدون این‌که به فکر راه‌کارهای جامع و یکسان با دیگر بازیگران بازار باشند؛ بنابراین شرکت‌های گسترده ترجیح می‌دهند به جای حرکت به سوی SDN بیش‌تر به سراغ(Network Functions Virtualization) NFV بروند که پخته‌تر و موفق‌تر است.

شکل 6: در سال جدید میلادی NFV بیش‌تر از SDN مورد توجه کسب‌وکارهای بزرگ قرار می‌گیرد.

NFV در مراکز داده، گام‌های بلندی برداشته است و اهدافی اساسی را محقق می‌کند که از جمله آن‌ها مقیاس‌پذیری و ارائه خدمات برنامه‌های کاربردی با استفاده از خودکارسازی و ارکستراکسیون است. تلاش‌ها برای انطباق مراکز داده با NFV از سال 2015 شروع شده است و انتظار می‌رود نقطه اوج آن در سال 2016 باشد و تعداد مراکز داده مجهز به فناوری‌ها و محصولات NFV افزایش قابل توجهی داشته باشند؛ البته استقبال از NFV به معنای شکست و نابودی SDN و به طور واضح مراکز داده نرم‌افزار محور (SDDC) نیست. SDN راه خود را به مراکز داده خواهد یافت؛ ولی شاید نیاز به تعریف مجدد یک پلتفرم سراسری برای دستیابی به استانداردها و راه‌کارهای یکپارچه‌ای داشته باشد که به این زودی محقق نمی‌شود.

OpenStack
تا چند سال پیش نام OpenStack برای غالب فعالان حوزه مرکز داده ناآشنا بود و هیچ تصوری از نحوه کارش، مزایا و این‌که کجا باید استفاده شود، نداشتند؛ اما طی دو سه سال اخیر با به‌روزرسانی‌ها، ارتقاهای عمده هسته و افزودن شدن ماژول‌های فراوان و به لطف تشکیل یک کنسرسیوم از بزرگان صنعت مرکز داده با همکاری شرکت‌های صاحب نامی مانند سیسکو، سیتریکس، آی‌بی‌ام، اینتل، ای‌ام‌دی، اوراکل، دل، یاهو، اچ‌پی و فوجیتسو اکنون از OpenStack به عنوان سیستم‌عامل مخصوص مراکز داده نام برده می‌شود. اوپن‌استک، پلتفرم اوپن‌سورس و بسیار انعطاف‌پذیری برای پیاده‌سازی کلاود در زیرساخت‌های مرکز داده و مجازی‌سازی است. یکی از مزایای اوپن‌استک، سازگاری و مجتمع شدن با NFV و SDN است. پیش‌بینی می‌شود اوپن‌استک در سال 2016 یک ارکستراکسیون فراگیر در سراسر مراکز داده، چه تجاری یا اوپن‌سورس، ایجاد کند و امکان توسعه عمودی و به‌کارگیری API را فراهم بسازد (شکل 7).