10 فناوری بزرگ مراکز داده در سال ۲۰۲۰

به‌روز‌رسانی‌های مداوم باعث شده تا مراکز داده سرویس‌هایی را عرضه کنند که در دهه‌های گذشته غیرقابل تصور بودند. در گذشته شرکت‌ها برای ارائه برخی از خدمات مجبور به استفاده از راه‌حل‌های ابداعی و عمدتا سفارشی بودند. مراکز داده امروزی همواره در کنار استارت‌آپ‌ها و کسب‌وکارهای کوچک هستند تا خدمات مناسب و موردنیازشان را دریافت کرده و حرکتی روبه‌جلو داشته باشند. نوآوری و به‌کارگیری جدیدترین فناوری‌ها در صنعت مرکز داده اجتناب‌ناپذیر است، زیرا فقط یک مرکز داده مدرن و مجهز به فناوری‌های روز قادر است نظر مساعد کسب‌وکارها و سازمان‌ها را جلب کند. در سویی دیگر، شرکت‌ها و سازمان‌هایی که شناخت درستی از دارایی‌های در دسترس ندارند در برنامه‌ریزی‌های استراتژیک و به‌کارگیری فناوری‌های نوین و حرکت به سمت دنیای دیجیتالی با مشکلات زیادی روبرو می‌شوند. حرکت به سمت دنیای دیجیتالی اشاره به مفهومی دارد که سازمان‌ها از فناوری‌های مختلف پردازشی، عملیاتی و سرویس‌های درون‌سازمانی و برون‌سازمانی برای پیشبرد برنامه‌های تجاری خود استفاده می‌کنند و سعی می‌کنند برنامه‌ریزی‌های آتی را همسو با تغییرات دنیای فناوری و نیازهای بازار هماهنگ کنند. 
یکی از اصطلاحات رایج در دنیای فناوری که تقریبا همه ما حداقل یکبار آن‌را شنیده‌ایم واژه روند یا‌‌ ترند (Trend) است. در واقع‌‌ ترند به موارد فراگیری گفته می‌شود که کاربردی گسترده پیدا کرده‌اند. به‌طور مثال، زمانی که گفته می‌شود هشتگی در توئیتر جزو ‌‌ترندهای اول قرار گرفته، منظور این است که با استقبال زیاد کاربران روبرو شده است. در دنیای مراکز داده نیز یک چنین موضوعی صدق می‌کند. کارشناسان دنیای شبکه و مراکز داده پیش‌بینی کرده‌اند در سال جدید 10 ترندی که به آن‌ها اشاره خواهیم کرد، نقش مهمی در دنیای مراکز داده خواهند داشت.  

1. سرویس‌های ‌Colocation 

از آن‌جایی که هزینه ساخت مراکز داده شخصی زیاد بوده و هر ساله این هزینه افزایش پیدا می‌کند و مراکز داده شخص ثالت باید به تمامی درخواست‌ها رسیدگی کنند، شرکت‌ها به سراغ راهکار اشتراک فضا در مرکز داده (‌Colocation) رفته‌اند. در ظاهر به نظر می‌رسد که اجاره فضا در یک مرکز داده قادر است مشکلات رایج را حل کند، اما نیاز کسب‌وکارهای امروزی به مراتب فراتر از ذخیره‌سازی ساده اطلاعات است. در سویی دیگر مراکز داده امروزی خدمات متفاوتی ارائه می‌کنند که برای اغلب کسب‌وکارها مفید است. کولوکیشن تنها در ارتباط با اجاره فضا در زیرساخت یک مرکز داده نیست، بلکه به استفاده از توان محاسباتی، سرمایشی و انرژی مرکز داده با هدف کاستن از هزینه‌های زیرساخت فعلی اشاره دارد. کولوکیشن این ظرفیت را دارد تا انواع خدمات و اتصال‌های موردنیاز سازمان‌ها را به منعطف‌ترین شکل فراهم کند تا دسترسی به سرویس‌های دیجیتالی برای شرکت‌ها به سادگی فراهم شود. امروزه، شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات اشتراک فضا در مرکز داده به مشتریان خود ابزارهای مدیریتی و نظارت بر زیرساخت‌ها (از راه دور) را ارائه می‌دهند. 

2. فناوری‌های مجازی‌ساز

احتمالاً جذاب‌‌ترین ترند مرکز داده در یک دهه گذشته گسترش زیرساخت‌های نرم‌افزار‌محور است. مرکز داده نرم‌افزار‌محور (SDDC) با مجازی‌سازی قدرت پردازشی و ذخیره‌سازی به عنوان یک سرویس به مصرف‌کنندگان اجازه نصب و مدیریت سرویس‌هایشان را روی سرورهای فیزیکی می‌دهد. در مراکز داده نرم‌افزارمحور سرورهای مجازی با یک مکانیزم حفاظتی از یکدیگر جدا شده و بالاترین تمهیدات امنیتی و مطلوب‌ترین انعطاف‌پذیری ممکن در آن‌ها قرار می‌گیرد. به عبارت دیگر، رویکرد گسترش‌پذیری در زیرساخت‌های نرم‌افزار‌محور کار پیچیده‌ای نیست و در کمترین زمان ممکن انجام می‌شود. رویکرد فوق ضمن صرفه‌جویی در هزینه‌های زیرساخت، دسترسی به توان پردازشی بالا را فراهم می‌کند.
یک مرکز داده نرم‌افزار محور اجازه می‌دهد سازمان‌ها در کوتاه‌ترین زمان به سه فاکتور محاسبات مجازی‌سازی شده، فضای ذخیره‌سازی مجازی شده و شبکه‌ مجازی‌سازی شده دسترسی داشته باشند. در این حالت هر مشتری قادر است زیرساخت نرم‌افزارمحور (SDI) اختصاصی خود را خریداری و بر مبنای نیازها به پیکربندی آن پرداخته و از آن استفاده کند. مجازی‌سازی سرورها تاثیر بی بدیلی روی بهبود بهره‌وری مراکز داده داشته است. 

3. توسعه‌های ‌‌ترکیبی (هیبریدی) فناوری اطلاعات

محاسبات ابری یکی از فناوری‌های تأثیرگذار بر نسل آتی مراکز داده هستند. زمانی که برای اولین بار سرویس‌های ابری عرضه شدند، شرکت‌های زیادی با اشتیاق زیاد به استفاده از این سرویس‌ها روی آوردند. وقتی نتیجه رضایت‌بخش بود، سایرین متوجه شدند در یک محیط ابری، خطرات امنیتی و هزینه‌های عملیاتی غیرمنتظره تجارت‌شان را تحت تأثیر قرار نمی‌دهد. در حالی که برخی شرکت‌ها ساخت یک ابر خصوصی را ‌‌ترجیح می‌دهند، اما به سرویس‌های ابر عمو‌می توجه خاصی دارند. با توجه به تقاضای بازار، کارشناسان مراکز داده، معماری ابر ترکیبی و راه‌حل‌های چندگانه را توسعه داده‌اند تا قابلیت‌های ابر عمو‌می ‌‌را در کنار امنیت و کنترل شبکه خصوصی ارائه کنند. در معماری ‌‌هیبریدی داده‌های حساس و با ارزش در یک شبکه خصوصی ذخیره می‌شوند و سرویس‌ها و داده‌هایی که حساسیت کمتری پیرامون آن‌ها قرار دارد  به یک سرویس ابر عمو‌می‌ انتقال پیدا می‌کند. در این حالت شرکت‌ها می‌توانند نظارت و کنترل دقیق بر داده‌هایشان داشته باشند، در حالی که همزمان می‌توانند از ابر عمو‌می ‌‌استفاده ‌کنند.

4. محاسبات لبه (edge computing) 

اگر محاسبات ابری در یک دهه قبل به شدت محبوب بودند، امروزه محاسبات لبه‌ و محاسبات مه در حال تبدیل به ترند بعدی هستند. معماری محاسبات لبه سعی می‌کند شبکه‌‌های ابری مبتنی بر محاسبات را در لبه شبکه توسعه دهد، درست در همان مکانی‌که داده‌ها جمع‌آوری می‌شوند. در ادامه فرآیند پردازش داده‌ها را در لبه انجام می‌دهد تا روند انجام کارها تسریع پیدا کند. به عبارت دقیق‌تر به جای آن‌که هر نوع داده‌ای برای پردازش به سمت ابر ارسال شود، محاسبات در لبه شبکه انجام می‌شود.
در مدل‌های سنتی ابر، لازم است داده‌های جمع‌آوری شده به مرکز داده اصلی، مکانی که قرار است محاسبات روی داده‌ها انجام شود ارسال شده و نتیجه پردازش به سمت دستگاه هدف بازگردانده شود، اما در مواردی که داده‌ها حساس به زمان هستند و تاخیر اهمیت زیادی دارد (به‌طور مثال هنگام انتقال محتوای استریم شده ویدیویی و داده‌های پزشکی) لازم است پردازش در لبه انجام می‌شود. پردازش داده‌ها در لبه شبکه، سرعت انجام محاسبات و بازگشت پاسخ سریع‌‌تر را به همراه دارد. محاسبات لبه و محاسبات مه دو فناوری تاثیرگذار بر تجهیزات اینترنت اشیا هستند. تجهیزات هوشمندی که هر ساله بر تعداد آن‌ها افزوده می‌شود و تمامی آن‌ها حجم بسیار زیادی از داده‌هایی که قرار است پردازش شوند را تولید می‌کنند. در چنین شرایطی انجام محاسبات در لبه شبکه ارزش بیشتری پیدا می‌کند. با توجه به این‌که بخش عمده‌ای از تجهیزات اینترنت اشیا فاقد توان پردازش قدرتمند برای انجام محاسبات هستند و از طرفی ارسال داده‌های غیر ضروری برای مرکز داده ضرورت چندانی ندارد، در چنین شرایطی لبه شبکه بهترین محل برای پردازش است.

5. مرکز داده در مقیاس بزرگ (Hyperscale)

Hyperscale، به مراکز داده‌ای اشاره دارد که حداقل 5000 سرور و 10000 فوت مربع مساحت دارند. در برخی از تعاریف به ویژگی‌های عددی پیرامون مراکز داده در مقیاس بزرگ کمتر اشاره می‌شود، اما در مجموع، صحبت از یک مرکز داده عظیم با سرورهای زیاد است. هرچه تقاضا برای استفاده از محاسبات ابری بیشتر ‌می‌شود، به همان نسبت تقاضا برای زیرساخت‌های مرکز داده بزرگ نیز افزایش می‌یابد؛ زیرا مراکز داده در واقع پشتیبان ابرها هستند. از آن‌جایی که شرکت‌های بزرگ فناوری همچون گوگل، اپل و آمازون خدمات رایانش ابری را در مقیاس‌های عظیم ارائه می‌دهند، در نتیجه به سرورهای hyperscale احتیاج دارند.
به عنوان مثال، در مرکز داده WA شرکت مایکروسافت بیش از 24000  مایل  کابل شبکه (معادل ۶ رودخانه آمازون) استفاده شده است. با توجه به افزایش تقاضا برای سرویس‌های ابری و شبکه‌های اجتماعی نیاز به مراکز داده در مقیاس بزرگ بیشتر شده و شرکت‌ها باید سرمایه‌گذاری بیشتری در این زمینه انجام دهند. در سال ۲۰۱۹ بیش از ۵۰۰ مرکز داده در مقیاس بزرگ وجود داشته و فرآیند ساخت ۱۵۱ مورد دیگر برای سال ۲۰۲۰ برنامه‌ریزی شده است. این امکانات برای مدیریت حجم زیادی از داده‌های تولید شده توسط خدمات مجازی، داده‌های حیاتی، تجزیه و تحلیل بزرگ داده‌ها و هر نوع اطلاعات دیگری استفاده ‌می‌شود. 

6. فناوری‌های سرمایشی جدید 

مراکز داده مدت‌ها است که برای تأمین نیازهای سرمایشی خود به زیرساخت‌های تهویه مطبوع متکی هستند و با توجه به اینکه درصد زیادی از مصرف انرژی مراکز داده (حدود ۴۰ درصد) به تجهیزات سرمایشی اختصاص دارد، جای تعجب نیست که بسیاری از استراتژی‌ها و سرمایه‌گذاری‌ها در حوزه تجهیزات سرمایشی انجام شود تا راهکارهای کارآمدتر در سرمایش مراکز داده در اختیار سازمان‌ها قرار گیرد.
پردازنده‌های پرقدرتی که برای خدمت‌رسانی به برنامه‌های سنگینی همچون الگوریتم‌های هوشمند استفاده می‌شوند، گرمای زیادی تولید ‌می‌کنند که تجهیزات سرمایشی رایج به درستی نمی‌توانند به این مشکل پاسخ دهند، در نتیجه سازمان‌ها مجبور هستند برای رفع نیازهای سرمایشی تجهیزات خود رویکردهای نوینی را به کار گیرند.شرکت‌های فعال در حوزه فناوری موفق به ابداع راهکارهای خلاقانه‌ا‌ی شده‌اند که برخواسته از هوش مصنوعی است. به عبارت دقیق‌تر، طراحی سامانه‌های سرمایشی هوشمند اجازه می‌دهد تا سازمان‌ها از نرم‌افزارهای مبتنی بر الگوریتم‌های هوشمند برای پیگیری وضعیت هوای درون رک‌ها و راهروها استفاده کنند. گوگل پس از چند سال آزمایش به موفقیت‌هایی در این زمینه دست پیدا کرده و سیستم کنترل هوای محیطی درون مراکز داده بزرگ خود را به برنامه DeepMind Al  سپرده است.
عملکرد خوب این برنامه در چند ماه اول راه‌اندازی صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی داشته است. سامانه‌های سرمایشی مایع نیز به تدریج راه خود را به درون مراکز داده‌ها پیدا کرده‌اند و با توجه به این‌که به نسبت سامانه‌های سرمایشی هوایی مقرون به صرفه‌تر هستند با استقبال خوبی از سوی شرکت‌ها روبرو شده‌اند. 

7. تقاضا برای جذب استعدادهای جوان در صنعت مرکز داده

در گردهمایی World Data Center 2018، مدیران مرکز داده گوگل به این موضوع اشاره داشتند که صنعت مرکز داده با مشکل وجود نیروی کار قدیمی روبرو است. نظرسنجی انجام شده در سال 2018 نشان داد ۵۶ درصد از پاسخ‌دهندگان، کارمندانی هستند که بیش از بیست سال تجربه دارند و تنها ۵ درصد از آن‌ها تجربه کاری زیر ۵ سال دارند. زنان نیز کمتر از ۶ درصد از نیروی کار مراکز داده را تشکیل داده‌اند و تنها 30 درصد از افراد وجود نیروی سالخورده در صنعت مرکز داده را یک مشکل می‌دانند.
درست است که صنعت مرکز داده به سرعت در حال رشد است، اما مطالعه سال ۲۰۱۷ نشان می‌دهد که یافتن نامزد‌های واجد شرایط به عنوان نیروی کار جدید دشوار است. این مشکل توسط ۸۱ درصد از رهبران سازمان‌های فناوری اطلاعات تأیید شده است. با گذشت زمان و خروج تعدادی از کارکنان مجرب از این صنعت، مهم است که نیروهای جوان به سرعت آموزش‌های لازم را فرا گرفته و جذب این بخش از فناوری‌اطلاعات شوند.

8. هوش مصنوعی 

در سال‌های اخیر استفاده از هوش مصنوعی و کاربردهای آن تخصصی‌تر شده و به‌نظر می‌رسد در سال 2020 شاهد دستاوردهای جدیدی در این زمینه باشیم. چالش بسیاری از سازمان‌ها تأمین قدرت پردازشی برای اجرای الگوریتم‌های پیچیده هوش مصنوعی است. امروزه زیرساخت‌های کارامد و قابلیت‌های ایجاد شده برای اتصال مراکز داده، بستر مناسبی برای دسترسی سازمان‌ها به این منابع پردازشی فراهم کرده است. مهم نیست سرور‌ها در محیط Colocation باشند یا دسترسی به توان پردازشی از طریق سرورهای ابرمحور فراهم شود، در هر دو حالت نقش مراکز داده در رشد هوش مصنوعی اجتناب‌ناپذیر است. 

9. نوآوری در فناوری ذخیره‌سازی داده

با وجود تلاش برای کاهش هزینه‌های ساخت درایوهای جامد (SSD) و توسعه فناوری کریستال‌های حافظه 5D، باز هم سازمان‌ها سرمایه‌گذاری زیادی روی منابع ذخیره‌سازی جهت انباشت داده‌های تولید شده انجام ‌می‌دهند.
حجم داده‌های تولیدی در شبکه‌های اجتماعی شرکت‌ها را مجبور کرده در مورد استراتژی‌های بزرگ داده (big data) تجدیدنظر کنند. گسترش شبکه‌های 5G و دستگاه‌های اینترنت اشیا بازهم بر حجم داده‌های تولیدی خواهد افزود، داده‌هایی که باید در مکانی ذخیره شوند. در بسیاری از مراکز داده از ‌هارددیسک‌های سنتی (HDD) استفاده ‌می‌شود؛ دلیل آن هم هزینه کم و در دسترس بودن آن‌ها است. اگرچه کاهش قیمت فناوری‌های جایگزین مطمئناً باعث کاهش تقاضا برای HDD ‌می‌شود، اما در سال ۲۰۲۰ ‌هارددیسک‌ها همچنان پر استفاده‌ترین فناوری ذخیره داده خواهند بود.

10. نظارت هوشمند

وقتی سازمان‌ها به سمت مراکز داده خصوصی قدم برمی‌دارند، تلاش می‌کنند تا میزان کنترل و قابلیت دید (visibility) را به بهترین شکل در اختیار داشته باشند. خدمات ابر عمو‌می ‌و ارائه‌دهندگان مرکز داده Colocation سعی می‌کنند انعطاف‌پذیری بیشتری در ارائه خدمات به مشتریان ارائه دهند، اما این‌کار کنترل داده‌های بلادرنگ را سخت‌تر می‌کنند. امروزه به لطف فناوری‌های نظارت هوشمند، مشتریان دیگر توانایی کنترل و نظارت را به ارائه‌دهندگان ابری نمی‌دهند. آن‌ها ‌می‌توانند به صورت کامل از زیرساخت‌های یک مرکز داده استفاده کنند و تما‌می ‌جنبه‌های مدیریتی خود را داشته باشند. این امر باعث انعطاف‌پذیری در بخش فناوری اطلاعات می‌شود تا شرکت‌ها بتوانند تحولات دیجیتالی خود را آسان‌تر انجام دهند. 

کلام آخر

ترندهایی که در این مقاله به آن‌ها اشاره شد تغییر چشم‌گیری در صنعت مرکز داده ایجاد خواهند کرد. شرکت‌هایی که تأمین نیازهای یک مرکز داده برای آن‌ها یک کابوس بود، حالا می‌توانند با یک ساختار کوچک‌تر، محصولات و سرویس‌هایی کارامدتر فراهم کنند. همچنان که فناوری مرکز داده پیشرفت می‌کند، این ترندها باعث توسعه و بالا رفتن سطح نوآوری‌ها می‌شود.