Ⅰ ما هو مركز البيانات؟

يشير مركز البيانات عادةً إلى المعالجة المركزية للبيانات والمعلومات وتخزينها ونقلها وتبادلها وإدارتها في مساحة فعلية. تحتوي بشكل عام على المعدات الرئيسية مثل أجهزة الكمبيوتر ومعدات الخادم ومعدات الشبكة ومعدات الاتصال ومعدات التخزين. تشير البنية التحتية لمركز البيانات إلى المشروع الأساسي الذي تم تصميمه وتكوينه لضمان التشغيل الآمن والمستقر والموثوق للمعدات والأجهزة الرئيسية لمركز البيانات ، والتي تسمى أيضًا غرفة الكمبيوتر. إن إنشاء هندسة غرفة الكمبيوتر في مركز البيانات ليس فقط لتشغيل وإدارة معدات النظام لمركز البيانات لتوفير بيئة ضمان لأمن البيانات والمعلومات ، ولكن أيضًا لإنشاء بيئة عمل للأمور الصحية.

يمكن أن يتكون مركز البيانات من مجموعة من المباني أو المباني أو عدة طوابق أو أجزاء من المبنى. في ظل الظروف العادية ، تتكون من غرفة كمبيوتر ومساحة دعم ، وهي مركز لتخزين ومعالجة وتداول المعلومات الإلكترونية. معدات معالجة البيانات الأساسية الموضوعة في مركز البيانات هي مركز المعلومات للوكالات الحكومية والشركات والمؤسسات. يهدف إنشاء مركز البيانات إلى إدارة البنية التحتية لتكنولوجيا المعلومات بشكل شامل ومركزي واستباقي وفعال وتحسينها ، لتحقيق مستوى عالٍ من الإدارة والتوافر والموثوقية وقابلية التوسع لنظام المعلومات ، لضمان التشغيل السلس للأعمال و تقديم الخدمة في الوقت المناسب.

هناك أنواع متعددة من مراكز البيانات لتلبية متطلبات العمل المحددة. النوعان الأكثر شيوعًا هما مراكز بيانات الشركات / المؤسسات واستضافة / مراكز بيانات الإنترنت. مراكز بيانات المؤسسات مملوكة ومدارة من قبل شركات ومؤسسات ذات شخصية اعتبارية مستقلة أو من قبل وكالات حكومية. توفر مراكز البيانات هذه لمؤسساتها ووحداتها وموظفيها معالجة البيانات والخدمات الموجهة للويب التي تدعم الإنترانت والإنترنت. يتم تنفيذ التشغيل والصيانة من قبل قسم تكنولوجيا المعلومات الداخلي. مركز بيانات الاستضافة / الإنترنت مملوك ومدار من قبل مشغلي أعمال الاتصالات ومقدمي خدمة الإنترنت ومشغلي أعمال الاتصالات التجارية. أنها توفر الاستعانة بمصادر خارجية خدمات تكنولوجيا المعلومات (IT) التي يتم الوصول إليها عبر اتصال الإنترنت. أنها توفر الوصول إلى الإنترنت ، واستضافة الويب أو التطبيق ، والموقع المشترك والخادم الخاضع للرقابة وشبكات التخزين. بغض النظر عن كيفية تنفيذ نظام مركز البيانات ، هناك بعض المبادئ أو الاهتمامات الأساسية لمركز البيانات ، والتي يجب أن تحظى بالاهتمام الكافي عند التخطيط للبنية التحتية لكل مركز بيانات.

1- القدرة على الإدارة
إن بناء شبكة عالية الأداء للمستخدمين ليس معقدًا ومكلفًا بشكل أعمى. الإدارة هي العنصر الأساسي. بدون إدارة ، لا يمكن لشبكة الأسلاك الأساسية تلبية احتياجات مركز البيانات إلا على المدى القصير. إذا كان من الضروري تعزيز التحكم في الشبكة الأساسية لمركز البيانات وإدارتها ، فيجب بناء نظام أسلاك منظم لتجنب وجود بيئة مدارة بشكل غير منظم تتكون من عدد كبير من وصلات العبور التي يصعب التعرف عليها.

2- المرونة وقابلية التوسع
تسمح المرونة وقابلية التوسع في الأسلاك الأساسية بتنفيذ سريع وسهل دون تأثير خطير على التشغيل اليومي لمركز البيانات ، وهو ما يقلل من مخاطر التغييرات في الأسلاك الأساسية الناتجة عن استخدام التطبيق الجديد تقنيات المستقبل. تعد قابلية توسعة مركز البيانات مهمة جدًا لترقية النطاق الترددي العالي في المستقبل وتوسيع الأداء دون انقطاع. لذلك ، يجب علينا الانتباه إلى مكونات النظام المختلفة المستخدمة لإدراك أن طوبولوجيا الشبكة يمكنها تحسين كفاءة الشبكة بشكل فعال ، وتوفير الوقت والتكلفة.

3. كفاءة الشبكة
بسبب نمو عدد وحجم مراكز البيانات ، والتطور المستمر للشبكة وتطوير 100G Ethernet ، يجب أن يستمر المستقبل في النمو على النطاق الترددي العالي. نظرًا للنمو المتوقع لمراكز البيانات ، تتطلب شبكة الأسلاك الأساسية نظامًا بسيطًا وفعالًا للأسلاك لزيادة استخدام المساحة وتقليل وقت التثبيت والتكاليف بشكل فعال. بالنسبة لنظام الأسلاك الأساسي المخطط جيدًا ، ينبغي للمرء أن يفكر في التطبيقات التي يمكن أن تدعم من 15 إلى 20 عامًا وعدة أجيال من معدات نظام الشبكة ونمو معدل البيانات.

Ⅱ. تكوين نظام مركز البيانات

يمكن تقسيم مركز البيانات إلى غرفة كمبيوتر ومساحات دعم أخرى من حيث الوظيفة: تُستخدم غرفة الكمبيوتر بشكل أساسي لتركيب وتشغيل وصيانة معدات معالجة المعلومات الإلكترونية وتخزينها وتبادلها ونقلها ، بما في ذلك غرفة الخادم والشبكة غرفة ، غرفة تخزين ، إلخ. يتم تثبيت المناطق الوظيفية مع معدات الخادم (أيضًا المضيف أو الكمبيوتر الصغير) ، وشبكة منطقة التخزين (SAN) ومعدات التخزين المتصلة بالشبكة (NAS) ، وأنظمة النسخ الاحتياطي للأشرطة ، ومفاتيح الشبكة ، والخزائن / الرفوف ، والكابلات ، وتكوين معدات الكابلات وقنوات الكابل ، إلخ.

مساحة الدعم هي المساحة الموجودة خارج غرفة الكمبيوتر المخصصة لتركيب وعمل المرافق التي تدعم تشغيل مركز البيانات ، بما في ذلك غرفة الخط الوارد ، وغرفة الاتصالات ، والمنطقة الإدارية ، والمنطقة المساعدة ، ومنطقة الدعم. بالنسبة لمركز بيانات كامل ، فهو لا يحتوي فقط على أنواع مختلفة من المجالات الوظيفية. مثل: منطقة المضيف ، ومنطقة الخادم ، ومنطقة التخزين ، ومنطقة الشبكة وغرفة التحكم ، وغرفة المشغل ، وغرفة الاختبار ، وغرفة المعدات ، وغرفة الاتصالات ، وغرفة الخط الوارد ، وغرفة البيانات ، وغرفة قطع الغيار ، والمكتب ، وغرفة الاجتماعات ، والصالة ، إلخ. . ويشمل أيضًا نظام الأسلاك المتكامل ، والذي يعد جزءًا مهمًا من مركز البيانات ويدعم الاتصال والتواصل والتشغيل لشبكة المنطقة الوظيفية بأكملها. يتكون نظام الأسلاك المتكامل عادةً من كبلات مزدوجة مجدولة ، الكابلات الضوئية وأجهزة التوصيل ومعدات الأسلاك المختلفة. وأثناء تلبية طلب النطاق الترددي لفترة من الوقت في المستقبل ، فإنه سيأخذ في الاعتبار أداء التكلفة. لذلك ، من الضروري التأكد من أن تصميم حل كبلات مركز البيانات يمكن أن يلبي احتياجات معدلات نقل أعلى في المستقبل.

الرسم البياني 1: فصل مساحة مركز البيانات

في الرسم البياني 1 أعلاه:
1) يمكن توصيل منطقة المكتب في المنطقة الواقعة خارج غرفة الكمبيوتر بالمبنى بغرفة الاتصالات في طابق المبنى وغرفة دخول المبنى بواسطة كابلات أفقية ؛
2) يمكن توصيل غرفة الاتصالات في طابق المبنى بغرفة مدخل المبنى من خلال كابل العمود الفقري ؛
3) يمكن توصيل المنطقة الإدارية والمنطقة المساعدة ومنطقة الدعم ومساحة الدعم لمساحة الدعم لغرفة الكمبيوتر بالكابل الرئيسي من خلال الكابل الرئيسي ؛
4) يمكن استخدام الكابل الرئيسي للتواصل بين مساحة دعم الغرفة والحجرة الصغيرة للمبنى ؛
5) غرفة الكمبيوتر تدعم الاتصال بين غرفة الاتصالات الفضائية وغرفة الاتصالات بالمبنى والخط الوارد عبر كابل العمود الفقري.
6) يمكن استخدام الكابل الرئيسي للتواصل بين الموقع في غرفة الكمبيوتر وغرفة الاتصالات الفضائية الداعمة وغرفة الخط الوارد.

Ⅲ． مركز البيانات النوع

1. مراكز البيانات مصنفة حسب الوظيفة.
هناك أربعة أنواع رئيسية من مراكز البيانات: غرفة الكمبيوتر ، غرفة الاتصالات ، غرفة التحكم ، الغرفة المحمية ، إلخ. خصائصهم الخاصة. أنها تغطي محتويات ووظائف مختلفة.
1) غرفة الكمبيوتر
يتم وضع معدات معالجة البيانات الهامة ومعدات التخزين ومعدات نقل الشبكة ومعدات أمان غرفة الكمبيوتر في غرفة الكمبيوتر. يجب أن يأخذ بناء غرفة الكمبيوتر في الاعتبار التشغيل العادي للمعدات المذكورة أعلاه لضمان سلامة المعلومات والبيانات واحتياجات الصحة البدنية والعقلية للموظفين.
تتكون غرفة الكمبيوتر الكبيرة بشكل عام من غرف كمبيوتر غير مأهولة تشتمل بشكل عام على غرف كمبيوتر صغيرة وغرف خادم وغرف تخزين وغرف كمبيوتر شبكية وغرف تخزين وسائط وغرف معدات تكييف هواء وغرف أجهزة UPS وغرف توزيع الطاقة وما إلى ذلك ؛ تشمل غرف الكمبيوتر المأهولة عمومًا غرف الكمبيوتر الرئيسية في مركز التحكم وغرف الكمبيوتر للبحث والتطوير وغرف الاختبار. غرفة الكمبيوتر ، غرفة اختبار المعدات ، غرفة تخزين صيانة المعدات ، غرفة التخزين ، غرفة تغيير الملابس ، غرفة الاستراحة ، إلخ. يمكن لغرف الكمبيوتر الصغيرة والمتوسطة الحجم أن تجمع بين غرف الكمبيوتر الصغيرة وغرف الخادم وغرف التخزين في غرفة مضيفة واحدة.
2) خزانة الاتصالات السلكية واللاسلكية

تعد غرفة الاتصالات موردًا قيمًا لكل مشغل اتصالات. يعد الاستخدام الرشيد والفعال والكامل لغرفة الاتصالات ذا أهمية كبيرة لتشغيل وصيانة المعدات ، والتعامل السريع مع أعطال المعدات ، وخفض التكاليف ، وتحسين القدرة التنافسية الأساسية للمؤسسات. يتم تقسيم غرف معدات الاتصالات بشكل عام وترتيبها وفقًا للوظائف والمهن المختلفة ، وعادةً ما يتم تقسيمها إلى غرف معدات وغرف معدات داعمة وغرف معدات مساعدة.
غرفة المعدات عبارة عن مساحة بناء تُستخدم لتثبيت نوع معين من معدات الاتصال لتحقيق وظيفة اتصال معينة ، وهي ملائمة لإكمال التشغيل والصيانة والإنتاج في المحترف المقابل. تتكون بشكل عام من غرفة إرسال وغرفة تبديل وغرفة شبكة. غرفة الكمبيوتر الداعمة عبارة عن مساحة بناء تستخدم لتثبيت المعدات لضمان التشغيل العادي والآمن والمستقر لمرافق الاتصالات. يتكون بشكل عام من مركز الفواتير وغرفة مراقبة إدارة الشبكة وغرفة بطارية الطاقة وغرفة توزيع الطاقة وغرفة محرك الزيت.
غرفة الكمبيوتر الإضافية هي غرفة تضمن الإنتاج والمكتب واحتياجات الحياة بالإضافة إلى غرفة الكمبيوتر الخاصة بمرفق الاتصالات. بشكل عام ، يتكون من مكتب التشغيل والصيانة ، وغرفة عمليات التشغيل والصيانة ، وغرفة البيانات ، ومكتبة قطع الغيار ، وغرفة الحماية من الحرائق ، وغرفة مروحة الهواء النقي ، وغرفة الأسطوانة والمرحاض ، وما إلى ذلك. في المباني الذكية العامة ، غالبًا ما يتم بناء غرفة الاتصالات مع غرفة شبكة الكمبيوتر.

3) غرفة التحكم

مع تطور المباني الذكية ، من أجل تحقيق التحكم في معدات البناء الذكية في المباني ، من الضروري إنشاء غرفة تحكم. مقارنة بغرفة البيانات وغرفة الاتصالات ، تحتوي غرفة التحكم على مساحة أصغر ووظائف أبسط ومتطلبات بيئية أقل. لكنها تتعلق بالتشغيل الآمن للمباني الذكية والاستخدام العادي للمعدات والمرافق.
تشتمل غرفة التحكم على غرفة تحكم ذكية في المبنى ، وغرفة مراقبة أمنية ، وغرفة تحكم في الحريق ، وغرفة استقبال الأقمار الصناعية ، وغرفة التحكم في مؤتمرات الفيديو ، وما إلى ذلك. الميزة المشتركة لغرف التحكم هذه هي أن هناك مشغلين يعملون في غرف الكمبيوتر. أثناء ضمان تشغيل المعدات الإلكترونية ، يجب عليهم أيضًا ضمان الاحتياجات المادية للمشغلين. وفقًا لمتطلبات المعدات والتشغيل ، فإن غرف التحكم هذه لها أيضًا خصائصها المقابلة.
① بناء غرفة تحكم ذكية. تستخدم بشكل أساسي لوضع أجهزة الكمبيوتر المركزية والتحكم في التحكم الذكي في المبنى ، والمراقبة في الوقت الفعلي للإضاءة العامة ، ونظام تكييف الهواء ، والمصاعد والمعدات الميكانيكية والكهربائية مثل الرياح والمياه والكهرباء في المبنى الذكي لضمان التشغيل الآمن لـ المبنى الذكي.
② غرفة المراقبة الأمنية. مضيف المراقبة المدمج ومعدات العرض الطرفية ، إلى مداخل المبنى ، المرائب ، الممرات ، سيارات المصاعد ، إجراء المراقبة بالفيديو ، إنذار ضد السرقة ، إلخ.
③ غرفة التحكم في الحرائق. هو مركز التحكم في نظام الإنذار الآلي والربط ، وهو أيضًا مركز قيادة ومعلومات مكافحة الحرائق في حالة نشوب حريق. لها موقع ووظيفة مهمة للغاية. ينص "قانون تصميم الحماية من الحرائق للمباني المدنية الشاهقة" و "قانون تصميم المباني للحماية من الحرائق" بوضوح على نطاق الإعداد والموقع ومقاومة المبنى للحريق لغرفة مراقبة الحرائق ، ويطرحان المتطلبات المبدئية لأهمها المهام.
④ غرفة استقبال الأقمار الصناعية. يتم استخدامه بشكل أساسي لوضع أجهزة استقبال الأقمار الصناعية ، وأجهزة المودم ، والخلاطات ، ومكبرات الصوت ، ومعدات الوصول إلى الكابلات السلكية والبصرية ، وشاشات استقبال نطاقات التردد المختلفة. تقع غرفة استقبال الأقمار الصناعية بشكل عام في الطابق العلوي من المبنى ، مما يساعد على إرسال إشارات القنوات الفضائية.
⑤ غرفة التحكم في مؤتمرات الفيديو. تستخدم بشكل أساسي لوضع وحدة التحكم الرئيسية (MCU) في مؤتمر الفيديو ، وخلاط الصوت ، ونظام تعزيز الصوت ، ومعدات نقل الإشارات ، ومعدات وحدة التحكم ، وخزانة مصدر الإشارة ، وما إلى ذلك ، ومع ذلك ، نظرًا لصغر مساحة غرفة التحكم العامة في مؤتمر الفيديو ، يجب ترتيب المعدات بمرونة وفقًا للوضع المحدد للغرفة.
4) غرفة كمبيوتر محمية
من أجل منع تأثير الضوضاء والإشعاع الكهرومغناطيسي بشكل فعال على المعدات الإلكترونية وأدوات القياس ، ولمنع تسرب الإشارات الإلكترونية من تهديد أمن المعلومات السرية ، تحتاج وكالات الدولة والجيش والأمن العام والبنوك والسكك الحديدية والوحدات الأخرى لإنشاء غرف كمبيوتر محمية. يجب أن تكون غرفة البيانات ذات متطلبات السرية عبارة عن غرفة محمية لضمان عدم تسرب الإشارة أثناء معالجة البيانات ، وذلك لتلبية متطلبات سرية البيانات. تحتاج بعض البيئات ذات المتطلبات العالية للمقاومة الكهرومغناطيسية ، مثل مختبرات اختبار معدات الاتصالات وأماكن أخرى ، إلى بناء غرف معدات محمية لمنع الإشارات الكهرومغناطيسية الخارجية.

2.مراكز البيانات مصنفة حسب المستوى
وفقًا للمعيار الصيني GB50174 "كود تصميم غرفة الكمبيوتر لنظام المعلومات الإلكترونية" ، يمكن أن يعتمد مركز البيانات على موقع غرفة الكمبيوتر ، وهيكل المبنى ، وبيئة غرفة الكمبيوتر ، وإدارة السلامة و طبيعة غرفة الحاسوب وانقطاع تشغيل نظام المعلومات الإلكتروني بسبب تعطل تجهيزات الموقع في الاقتصاد والمجتمع. تنقسم درجة الخسارة أو التأثير الناتج إلى ثلاثة مستويات: أ ، ب ، ج.
الفئة أ متسامحة مع الخطأ. خلال الفترة التي يحتاج فيها النظام إلى العمل ، يجب ألا تتسبب معدات الموقع في توقف تشغيل نظام المعلومات الإلكتروني بسبب أخطاء التشغيل ، وتعطل المعدات ، وانقطاع التيار الكهربائي الخارجي ، والصيانة والإصلاح.
المستوى B هو نوع مكرر. خلال الفترة التي يحتاج فيها النظام إلى العمل ، تكون معدات الموقع ضمن نطاق قدرة التكرار ، ولا ينبغي مقاطعة تشغيل نظام المعلومات الإلكتروني بسبب فشل المعدات.
الفئة C هي النوع الأساسي. في ظل التشغيل العادي لمعدات الموقع ، يجب ضمان تشغيل نظام المعلومات الإلكتروني دون انقطاع

يقسم TIA942 الأجنبي مراكز البيانات إلى 4 مستويات وفقًا لوقت التشغيل العادي الذي تدعمه مراكز البيانات. تتطلب المستويات المختلفة مرافق مختلفة في مركز البيانات. كلما ارتفع المستوى ، زادت صرامة المتطلبات.

مركز بيانات T1: النوع الأساسي. يستخدم هذا النوع من مراكز البيانات مسارًا واحدًا بدون تصميم متكرر.
مركز بيانات T2: تكرار المكون ، أو استخدم مسارًا واحدًا لزيادة تكرار المكون.
مركز بيانات T3: الصيانة عبر الإنترنت ، مع مسارات متعددة ، ومعدات أحادية القناة ، يجب ترقية غرفة الكمبيوتر T3 بسهولة إلى غرفة الكمبيوتر T4.
مركز بيانات T4: نظام متسامح مع العديد من المسارات النشطة لتعزيز التسامح مع الخطأ.
في المستويات الأربعة المختلفة من التعريفات ، يتم تضمين متطلبات مختلفة لهيكل المبنى ، والكهرباء ، والتأريض ، والحماية من الحرائق ، وسلامة البنية التحتية للاتصالات. يوضح الجدول 2 مؤشر التوفر لمستوى مركز البيانات القياسي TIA942.

الرسم البياني 2: المؤشرات المتوفرة لمستويات مختلفة من مراكز البيانات في معيار TIA942

بمقارنة توفر مراكز البيانات وفائضها ، أنشأنا علاقة مرجعية بين مراكز البيانات من مختلف المستويات الموضحة في المعايير المحلية والأجنبية. انظر الجدول 3 أدناه.

الرسم البياني 3: المراسلات بين مستويات مراكز البيانات المحلية والأجنبية