منظور از Tier در دیتاسنترها چیست؟

دیتاسنترها براساس تجهیزات ، زیرساخت ،افزونگی (Redundant) به چهار دسته تقسیم می شوند که به ان tier گفته می شود. هرچه Tier بالاتر باشد دیتاسنتر قابلیت اطمینان و اتکا بیشتری دارد و به همان نسبت هزینه راه اندازی ان بیشتر است زیرا برای تمام مواردی که در صورت خراب شدن در کار دیتا سنتر اختلال ایجاد کند یک Backup یا جایگزین در نظر بگیرید مثلا نیروی برق را از دو تولید کننده برق تهیه کنید که در صورت بروز مشکل در یکی از تولید کنندگان تولید کننده دیگر برق دیتاسنتر را تامین کند.
نکته:در کل ما چهار Tier داریم که دیتاسنتر باید در تمامی موارد در یک Tier باشد تا در آن Tier قرار بگیرد مثلا تمامی موارد یک دیتا سنتر در رده 3 قرار دارد غیر از یک مورد که در رده 2 قرار دارد دیتاسنتر در رده 2 قرار می گیرد.
توضیح مختصر در مورد Tierها:

  • Tier 1: در این حالت که معمولی ترین دیتاسنتر می باشد که فقط به میزانی که مورد نیاز است تجهیزات خریداری می شود و هیچ گونه افزونگی و پشتیبان در نظر گرفته نمی شود در این دیتاسنترها در صورت بروز هرگونه مشکل در کار دیتاسنتر اختلال ایجاد می شود
  • Teir 2: در این حالت با درنظر گرفتن مقداری افزونگی دیتاسنتر را در برابر حوادث تا حدودی مقاوم می سازیم در این رده استفاده از UPS و ژنراتور الزامی است و اجزای دیتاسنتر از فرمول N+1 پیروی می کند ولی مسیر عبور کابل های برق از یک مسیر است
  • Tier 3: در این حالت علاوه بر موارد رده قبل برای کابل های برق چند مسیر در نظر گرفته می شود و دارای چند Cooling می باشد و برای تجهیزات دارای افزونگی بیشتری می باشد
  • Tier 4: در این حالت برای تمامی وارد ممکن افزونگی و پشتیبان در نظر گرفت چندین مسیر برق و Cooling وجود دارد در این دیتاسنتر امکان تعمیر و تعویض بودن ایجاد وقفه در کار دیتاسنتر وجود دارد حتی برای UPS و ژنراتور پشتیبان در نظر گرفته می شود

در تصویر زیر این چهار رده مقایسه شده است:

Image

انواع سیستم سرمایشی در دیتاسنترها

در دیتاسنترها مسئله خنک کردن تجهیزات مسئله بسیار مهمی می باشد و می توان گفت بیشترین مصرف انرژی در دیتاسنترها صرف خنک کردن تجهیزات می شود به همین دلیل ایجاد روش های بهینه در این زمینه بسیار مورد توجه است. نکته:دما دیتا سنتر باید بین 18 تا 27 درجه باشد.در زیر به چند روش خنک کردن دیتاسنتر اشاره می کنیم:

  • IN Room : در این حالت تمامی فضای اتاق سرور خنک می شود که باعث اتلاف انرژی زیادی می شود. همینطور که در تصویر زیر می بینید یک کولر گازی تمام اتاق را سرد می کند
Image

 

  • DownFlow : در این حالت هوا سرد به زیر کف کاذب دمیده می شود و از جاهای مشخص (از زیر کف رک یا تایل های توری جلوی رک) به سمت بالا با فشار پرتاب می شود و تجهیزات هوای سرد را از جلو مکیده و بعد از خنک کردن خود هوا گرم را از پشت خارج می کند و هوا گرم از پشت رک به سمت بالا حرکت می کند و از طریق سقف این هوای گرم مکش می شود(ایجاد راهروی سرد و گرم)
Image

 

  • in row : در این روش دستگاه خنک کننده بین رک ها قرار می گیرد و هوای سرد را به سمت رک های روبرو یا رک های مجاور پرتاب می کند و رک ها این هوا را مکش می کنند سپس از پشت رک خارج می کند و دستگاه خنک کننده هوای گرم را از پشت جذب می کند(ایجاد راهروی سرد و گرم)
Image

 

  • Cold Room : در این حالت جلوی رک ها به صورت یک اتاق بسته می شود و فقط این قسمت خنک می شود با این روش مصرف انرژی بسیار پایین می اید
Image

 

  • Hot Room : برعکس حالت قبل است در اینجا هوای گرم در اتاق مشخص قرار می گیرد
Image

توپولوژی Top of Rack

یکی از توپولوژی کابل کشی Top of Rack در دیتا سنترها می باشد که با این روش می توان مدیریت بهتری روی کابل ها داشت در اینجا به برخی از ویژگی های ان می پردازیم

Image

 

مزایای توپولوژی Top Of Rack در مرکز داده


  • کابل مسی فقط در رک استفاده می شوند
  • ارتباط رک ها با ناحیه Aggregation توسط کابل های فیبر نوری برقرار می شود که باعث میشه شما نیاز به کشیدن حجم وسیعی از کابل گران قیمت مسی پیدا نکنید
  • در دراز مدت کابل های مسی می تواند باعث ایجاد محدودیت هایی بابت پهنای باند برای دسترسی به سرور ها ایجاد کند که استفاده از فیبر در این توپولوژی باعث از بین رفتن این محدودیت ها می شود و در اینده امکان رسیدن به پهنای باند های 40 و حتی 100 گیگابایتی را برای ما فراهم می کند.
  • معماری هر رک به صورت جزء به جزء و بسیار انعطاف پذیر می باشد
  • استفاده از کابل های مسی کوتاه برای ارتباط سرورهای درون رک باعث کاهش مصرف برق می شود که در نتیجه پایین آمدن هزینه ها را داریم
  • تغییر و ارتقاء هر رک به سادگی امکان پذیر است
  • هر ارتقاء یا اتفاق برای سوئیچ رک به طور عمومی فقط بر روی سرورهای آن رک تاثیر می گذارد نه روی تمامی سرورها

 

معایب توپولوژی Top Of Rack در مرکز داده


  • در هر رک یک یا دو سوئیچ قرار می گیرد که باعث می شود به تعداد سوئیچ بیشتری نیاز پیدا کنیم
  • به تعداد پورت بیشتری در ناحیه Aggregation نیاز داریم
  • رک ها در لایه دوم به هم متصل می شوند
  • در ناحیه Aggregation ترافیک در لایه دوم بین سرورها بیشتر است
  • تعداد STP برای مدیریت بیشتر است