مرکز داده

مرکز داده Data Center چیست ؟ تا قبل از دهه 90 استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان‌پذیر نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت محیط خط فرمانی(Command Line) و ساختار غیر گرافیکی اینترنت سبب شده بود که کاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند دسته بندی کامپیوتر و IT فرمت فایل doc حجم فایل 28537 کیلو بایت تعداد صفحات فایل 163 دریافت فایل فروشنده فایل کد کاربری 15 تمام فایل ها Data Center چیست ؟ تا قبل از دهه 90 استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان‌پذیر نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت. محیط خط فرمانی(Command Line) و ساختار غیر گرافیکی اینترنت سبب شده بود که کاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند. در اوایل دهه 90، پس از به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت (سال 1993 ) و پروتکل HTTP که به سادگی امکان به اشتراک گذاشتن مستندات در اینترنت را در اختیار کاربران قرار می‌داد، روز به روز بر تعداد کاربران اینترنت افزوده شد. از سوی دیگر با اضافه شدن کاربران اینترنت، حجم مستندات نیز روز به روز افزایش یافت. مسلماً خطوط سابق اینترنتی و سرورهای موجود، توانایی جوابگویی به خیل عظیم کاربران را نداشتند. همچنین با زیاد شدن کاربران و بالا رفتن حجم مستندات، و نیز سادگی انتشار اطلاعات در اینترنت، مفاهیم تجاری نیز وارد عرصه اینترنت شدند. شرکت‌های تجاری نیاز به سرورهایی داشتند که این امکان را به آنها بدهد که به سادگی و با سرعت بتوانند اطلاعات خود را در اختیار مشتریان و کاربران خود قرار دهند. بالطبع این امکان وجود نداشت که هر شرکت یا سازمانی که قصد راه‌اندازی سایت‌های اینترنتی را دارد، خود راساً اقدام به راه‌اندازی سرور خود کند، چرا که با وجود کاربران زیاد این سایت‌ها و حجم بالای ترافیک، نیاز به اتصال‌هایی با سرعت‌های بسیار بالا وجود داشت که مسلما حتی در صورتی که این امکان از لحاظ عملی وجود داشته باشد، هزینه بالایی را می‌طلبید. راه‌حلی که برای این مشکل به نظر رسید، راه‌اندازی مراکز خاصی تحت عنوان Data Center یا مراکز داده‌ای بود. Center Data ها با در اختیار داشتن اتصالات پرسرعته‌ای به اینترنت، و همچنین در اختیار داشتن سرورهای قوی و متعدد، امکان راه‌اندازی سرورهای وب را برای عموم مردم ممکن ساختند. شرکت‌های تجاری و مردم می‌توانستند با اجاره کردن فضای محدودی در این سرورها، سایت‌های وب خود را معرض دید عموم قرار دهند. برخی شرکت‌های بزرگ نیز با توجه به نیاز خود، اقدام به اجاره کردن یک سرور در مرکز داده‌ای می‌کردند و آن را از راه دور با ابزارهای خاص کنترل می‌کردند. اکنون با توجه به رشد سریع اینترنت، روز به روز به تعداد Data Center ها اضافه می‌شود به طوری که در حال حاضر در اکثر کشورهای پیشرفته این مراکز وجود دارند. تمرکز این مراکز بخصوص در کشور امریکا بسیار زیاد است. دلیل آن ارزان بودن نرخ اتصال به اینترنت و همچنین در دسترس بودن سرعت‌های بالا می‌باشد. برخی از این Data Center از طریق خطوط مختلف فیبرنوری، پهنای باندی بیش از Gbps4 را در اختیار دارند و تعداد سرورهای این Data Center معمولا بیش از 1000 است که بر اساس مشخصات به متقاضیان اجاره داده می‌شود. پارامترهای زیادی در قیمت اجاره ماهانه یک سرور تاثیرگذار است که می‌توان به سرعت CPU، مقدار حافظه RAM و اندازه Hard Disk ، حداکثر ترافیکی که ماهانه در اختیار هر سرور قرار می‌گیرد، سیستم عامل سرور و همچنین سابقه مرکز داده‌ای بستگی دارد.امروزه با رشد نیازهای کاربران به سرویس‌های مختلف، مراکز داده جهت در بر گرفتن تجهیزات، اطلاعات و برنامه‌های کاربردی حساس در فضایی کاملاً مطمئن و دارای قابلیت گسترش طراحی شده‌اند. برطبق تعریف ارایه شده ازجانب Renewable Energy Policy، مراکز داده متشکل از اجزای ضروری زیر ساختی هستند که کار پشتیبانی از اینترنت و تجارت‌الکترونیکی و بخش‌های ارتباطات الکترونیکی را به عهده دارند و در نتیجه تمامی سرویس‌های ارایه شده در آن‌ها باید دقیق، مطابق برنامه و بدون کوچکترین وقفه‌ای عمل نمایند. به طور کلی مراکز داده به عنوان مکانی جهت فراهم آوردن موارد زیر تعریف می‌شوند: ذخیره سازی، مدیریت، پردازش و تبادل اطلاعات دیجیتال و همچنین فراهم آوردن سرویس‌های کاربردی یا مدیریت جهت پردازش‌های اطلاعاتی. فهرست مطالب مقدمه 1 فصل اول:کاستن فاصله بین دولت وشهروند 3 1-1 کاستن فاصله بین دولت و شهروند 3 1-2 معماری کلان دولت الکترونیک 4 1-3 نقش شبکه در ارتقاء سطح کارآیی دولت و شهروندان 5 1-4 شبکه ملی پر سرعت 6 1-5 تاثیر شبکه بر فعالیت های تجاری 7 1-6 تاثیر شبکه بر آموزش وسطح سلامت جامعه 8 1-7 دولت ها و شبکه پرسرعت 12 1-8 نمونه های واقعی از سیاست گذاری دولت ها 12 1-9 جهت گیری دولت ها به ایجاد دولت الکترونیک 14 1-10 تعاریف و فرضیات دولت الکترونیک 16 1-11 ارائه سرویس های شروند گرا 17 1-12 عوامل موفقیت دولت ها در پیاده سازی دولت الکترونیکی 19 1-13 اولویت ها در تحقق فاز دوم دولت الکترونیکی 23 1-13-1 طراحی سازمانی 24 1-13-2 آموزش و مهارت 24 1-13-3 محرمانه بودن اطلاعات و امنیت 25 1-13-4 پورتال دولت 25 1-14 سازمان های مجازی متصل به هم 28 1-15 مزایای خاصیت تلفیق فرآیندهای چند سازمان در یک سازمان مجازی 29 1-16 تاثیر شبکه بر معماری های قدیمی 31 1-17 چند ویژگی مهم در مدل جدید مدیریت مراکز کامپیوتینگ 34 1-18 محورهای مدیریت IT در سطح کلان در مدل قدیمی 35 1-19 مدیریت IT و ارتباط آن با مدیریت کار 35 1-20 جایگاه استاندارد در مدیریت جدید زیرساخت های IT 44 1-21 روش بررسی وضعیت موجود 47 1-22 ارتباط Sarbanes-Oxley با معماری کلان 48 1-23 مدل CMM 49 1-24 مدل ISO 15504 50 1-25 مدل CoBIT 51 1-26 مدل های تعریف و تحلیل هدف 52 فصل دوم:مقدمه ای بر ایجاد مراکز داده 53 2-1 مرکز داده چیست؟ 53 2-2 تعاریف مختلف مرکز داده 54 2-3 مقدمه ای بر ایجاد مراکز داده 56 2-4 نیاز به مرکز داده و خواص قابل توجه آن از نظر فنی 66 2-5 انقلاب بعدی در IT چیست؟ 68 2-6 ساختار مراکز داده 70 2-7 درک پیچیدگی 73 2-8 Utility Computing پاسخ سئوال است 74 2-9 مجازی سازی گام اول است 75 2-10 ملاحضات فنی در طراحی مراکز داده 76 2-11 مدل فنی استاندارد مرکز داده 80 2-12 تصویر کلان از مرکز داده 81 2-13 طرح تجاری مرکز داده 82 2-14 آشنایی با مفاهیم جدید در حوزه مراکز داده 85 2-14-1 Utility Computing یا On-Demand 85 2-15 Organic ITو سیستم های خودگردان 87 2-16 مجازی سازی 99 2-16-1 مجازی سازی روی سرویس دهنده ها 106 2-16-2 مجازی سازی از طریق کلاسترینگ برروی سرویس دهنده ها 106 2-16-2-1 کمی بیشتر درباره Grid 108 2 -16-3 مجازی سازی در منابع ذخیره سازی 109 2-16-3-1 مجازی سازی در سطح بلاک 110 2-16-3-2 مجازی سازی در سطح فایل 110 2-17 مدل جدید کار برایSSP ها 110 2-18 مجازی سازی در سطح شبکه 112 2-19 مجازی سازی در سطح برنامه های کاربردی 112 2-20 مدیریت مرکز داده 114 2-21 خدمات وب 117 2-22 تفاوت RDMA با TOE 117 2-23 تاریخچه ی خدمات مبتنی بر وب 119 2-24 شرکت های برتر و فناوری مناسب 123 فصل سوم : شرایط محیطی 126 شرایط محیطی 126 فصل چهارم : آشنایی عمیق تر با طراحی ومعماری مراکز داده 131 4-1 مرکز داده به عنوان انباره ی داده 131 4-2 مرکز داده به عنوان LOB 131 4-3 مرکز داده به عنوان مرکز گواهی هویت 132 4-4 مراکز طلاعات در آمریکا 132 4-5 برون سپاری و مراکز داده 134 4-6 مشخصات یک Data Center 135 4-6-1 در اختیار داشتن اتصالات مختلف به اینترنت از طریق ISP و ICPهای مختلف 135 4-6-2 وجود سیستم قدرت پشتیبان 135 4-6-3 وجود سرورهای متعدد 135 4-6-4 مشخصات فیزیکی 136 4-7 نحوه در اختیار گرفتن یک سرور وب 136 4-8 معیارهای طراحی مراکز داده 137 4-9 ساختار و اجزاء 138 4-9-1 لایه Aggregation 139 4-9-2 لایه Front- End 139 4-9-3 لایه برنامه‌های کاربردی Application 140 4-9-4 لایهBack-End 140 4-9-5 لایه ذخیره سازی Storage 141 4-9-6 لایه انتقال 141 4-10 سرورها درData Center 141 4-10-1 ‌‌Intranet server farm 142 4-10-2 Internet server farm 142 4-10-3 Extranet server farm 142 4-11 Data Center های توزیع شده 142 4-12 سرویس‌های Data Center 143 4-12- 1 سرویس‌های زیرساخت 143 4-12- 1- 1 سرویس‌های لایه 1 یا سرویس‌های شهری 143 4-12- 1- 2 سرویس های لایه 2 144 4-12- 1-3 سرویس های لایه 3 144 4-12- 2 ‌ سرویس های هوشمند شبکه‌ای 144 4-12- 3 سرویس‌های Server Farm 145 4-12- 4 سوئیچینگ محتوا (Content Switching) 145 4 -12- 5 سرویس Caching 145 4 -12- 6 SSL Termination 146 4-12- 7 Content Transformation 146 4-12- 8 سرویس های ذخیره سازها 146 4-12- 9 سرویس های امنیتی 147 4-12- 10 ‌لیست های کنترلی دسترسی (Access Control Lists (ACL)) 147 4-12- 11 Firewall ها 147 4-12- 12 سرویس‌های مدیریتی 148 فصل پنجم : راه اندازی مرکز داده در ایران 149 5-1 راه اندازی مرکز داده در ایران 149 5-2 ضرورت راه‌اندازی Data Center در ایران 149 5-3 مزایای راه‌اندازی Data Center در ایران 149 5-4 مزایای در اختیار داشتن Data Center در آینده 152 5-5 بررسی موانع مرکز داده ها در ایران 153 5-5-1 موانع سخت افزاری 153 5-5-2 موانع نرم افزاری 153 5-6 ضوابط صدور مجوز ایجاد مجتمع خدمات اینترنت به بخش خصوصی 156 5-6-1 تعاریف 156 5-6-2 مقررات مربوط به واگذاری مجوز مجتمع اینترنتی 155 5-6-3 مدارک لازم جهت ایجاد مجتمع خدمات اینترنت به بخش خصوصی IDC 156 خلاصه ونتیجه گیری 157 فهرست منابع 158 فهرست جدول ها جدول 1-1 تفاوت سایت های وب با پورتال 26 جدول 1-2 مقایسه سازمان های معمولی با سازمان های مجازی 30 جدول 1-3 معادلات حرکتی در مدل جدید مدیریت IT 44 جدول 2-1 نمایی از وضعیت رقابت شرکت های مختلف در خصوصOrganicIT 92 جدول 2-2 استانداردهای مرتبط با سیستم های خودگردان 98 جدول 2-3 جدول زمانی عملیاتی بودن شبکه 107 جدول 2-4 جدول کلاس بازیابی 107 جدول 2-5 انتخاب فناوری مناسب بر اساس اولویت ها 124 فهرست شکل ها فصل اول شکل 1-1 ویژگی های سرویس های دولت الکترونیک بر روی بستر اطلاعاتی ملی 5 شکل 1-2 تقسیم بندی سیستم آموزشی کشور به منطقه استان و کشور 10 شکل 1-3 تبدیل مدل خطی اموزش به مدل همپوشانی در مدل جدید 11 شکل 1-4 چرخه توسعه دولت الکترونیک 18 شکل 1-5 سه مؤلفه فاز دوم پیاده سازی دولت الکترونیکی 22 شکل 1-6 مدل کلان ارائه خدمات الکترونیکی دولت به شهروندان 31 شکل 1-7 اثر شبکه بر ابعاد مختلف IT 32 شکل 1-8 دیدگاه جدید مدیریت IT 35 شکل 1-9 لایه های مختلف مدیریت کلان مراکز داده 36 شکل 1-10 نقشه راه رسیدن به مدیریت پویا و انعطاف پذیر IT 37 شکل 1-11 در مرحله اول،سازمان و زیرساخت IT سعی در عملیاتی نگهداشتن زیرساخت دارند. 38 شکل 1-12 در مرحله رسیدن به کارآمدی،سازمان ها به ارائه سرویس های IT با کیفیت بالا می اندیشند. 40 شکل 1-13 فرآیندهای لازم در مدیریت سرویس های IT 40 شکل 1-14 ارتباط تعداد پارامترهای قابل پیکربندی و تعداد مؤلفه ها در سایتی با 100 سرویس دهنده برنامه کاربردی 41 شکل 1-15 مدیریت بر منابع IT‌ به صورت انباره ای نه به صورت اختصاصی 42 شکل 1-16 مدل پرسنلی در مدیریت مراکز خدمات داده 45 شکل 1-17 نمونه ای از مدل فرآیندهای مدیریتی در مراکز داده 46 شکل 1-18 مدل CMM‌ یک مدل مرحله به مرحله ای است. 50 شکل 1-19 مدل ISO 15504 مبتنی بر روش همپوشانی است نه مرحله ای 50 شکل 1-20 مدل CoBIT 51 شکل 1-21 برای رسیدن به بستر چابک IT‌ نیاز به ممیزی در کل مسیر هستیم. فصل دوم 52 شکل 2-1 نقش در اختیارداشتن معماری کلان در همسوسازی اهداف استراتژیک سازمان با واحد IT 57 شکل 2-3 مراحل نیل به اهداف سازمان از طریق تعریف معماری کلان 58 شکل 2-4 مدل Zackman 59 شکل 2-5 نگاهی عمیق تر به مدل Zackman 60 شکل 2-6 مدل معماری کلان بکار گرفته شده در General Motors 60 شکل 2-7 مدل سلسله مراتبی FEA 62 شکل 2-8 تقسیم بندی TRM به لایه های مختلف 63 شکل 2-9 عناصر محدوده دسترسی و تحویل سرویس در TRM 63 شکل 2-10 عناصر زیرساخت در TRM 64 شکل 2-11 چارچوب مؤلفه ها در TRM 64 شکل 2-12 رابطه و یکپارچه سازی در TRM 65 شکل 2-13 تصویری کلی از TRM 66 شکل 2-14 تغییرات عمده تقریباً هر 10 سال یکبار رخ می دهند. 68 شکل 2-15 تاثیر معماری های مختلف کامپیوتینگ بر روی کاروتجارت 69 شکل 2-16 تاریخچه ایجاد برنامه های کاربردی تاکنون 78 شکل 2-17 نگاه جدید سرویس گرا به شبکه های نسل بعدی 79 شکل 2-18 اسامی مختلف مرکز داده،توسط شرکت های بزرگ دنیا 80 شکل 2-19 مدل مرکز داده 80 شکل 2-20 در تقسیم بندی جدید،دنیای IT به دو دسته زیرساخت سرویس و زیرساخت دسترسی تقسیم شده است. 86 شکل 2-21 ارکان اصلی مدل جدید کامپیوتینگ 87 شکل 2-22 خواص مدل مدیریتی جدید مبتنی بر Organic IT 90 شکل 2-23 مدل چندلایه ای مدیریت بر اساس Organic IT 91 شکل 2-24 نمودار رشد میزان هوشمندی ابزارهای مدیریتی IT 92 شکل 2-25 گروه بندی حلقه های کنترلی در سیستم های خودگردان 94 شکل 2-26 روال مدیریت واقعه،مدیریت مشکلات و مدیریت تغییر در زیرساخت 95 شکل 2-27 لایه های مختلف سیستم خودگردان 97 شکل 2-28 مجازی سازی در سه سطح برای استفاده در برنامه های مختلف و با قابلیت تنظیم اختصاص منابع 99 شکل 2-29 مجازی سازی در سطح شبکه و منابع ذخیره سازی موضوع جدیدی نیست. 100 شکل 2-30 مجازی سازی از نوع تبدیل منابع یکپارچه فیزیکی به چندین منبع منطقی مستقل 100 شکل 2-31 مجازی سازی از نوع تبدیل چندین منبع فیزیکی مستقل به یک منبع منطقی مستقل 100 شکل 2-32 مجازی سازی از نوع تبدیل چندین منبع فیزیکی به چندین منبع منطقی 101 شکل 2-34 استفاده از رک های حاوی سرویس دهنده های تیغه ای به جای اتاق های مملو از انواع سرویس دهنده ها 102 شکل 2-35 هر تیغه می تواند یک سرویس دهنده باشد 102 شکل 2-36 انواع روش های پارتیشنینگ بر روی سرویس دهنده های مجازی شده 104 شکل 2-37 سمت چپ بالا : یک ماشین سخت افزاری معمولی،سمت چپ پایین : دو ماشین مجازی بر روی لایه مجازی،سمت راست : زیرساخت مجازی برای انتقال ماشین های مجازی بر روی آن 105 شکل 2-38 یکپارچگی باعث استفاده بهینه تر از منابع می گردد. 106 شکل 2-39 رایانه ای به بزرگی دنیا 108 شکل 2-40 در بهترین شرایط تنها 65 درصد از زمان پردازنده ها استفاده شده است. 108 شکل 2-41 مدل کلان کاربری Grid Computing 109 شکل 2-42 کاربران در مدل CoD در حال سرمایه گذاری هستند ولی در مدل Mtered Plan فقط بابت مصرفشان پرداخت می کنند. 111 شکل 2-43 مجازی سازی در سطح برنامه های کاربردی با استفاده از خدمات وب 113 شکل 2-44 تغییر نحوه نگرش مدیریت به مؤلفه های IT در چند سال اخیر 114 شکل 2-45 ارتباط مجازی سازی با خودکار نمودن فرآیندهای مدیریت بر مرکز داده و یکپارچگی برنامه های کاربردی 115 شکل 2-46 دامنه DCML در تعریف فنی مؤلفه های بکاررفته در مرکز داده(کادر سمت چپ)،مدل مرجع درخصوص روش بکارگیری آنها (کادر وسط)وسیاست بکارگیری آن مؤلفه ها ونصب آنها می گنجد. 116 شکل 2-47 آناتومی یک سرویس دهنده تیغه ای با کارت های TOE-Enable برروی آن 118 شکل 2-48 RDMA برروی TCP می تواند داده های موردنظر برای انتقال را از روی حافظه فرستنده به روی حافظه گیرنده با حداقل دخالت CPU و کپی های مکرر انتقال دهد. 119 شکل2-49 نگاهی اجمالی به وضعیت و نوع ارتباط مؤلفه ها،در عرصه های مختلف دنیای در حال تغییر مؤلفه های توزیع شده 121 شکل 2-50 مکانیزم اجرایی خدمات وب برروی اینترنت 122 شکل 2-51 معماری و پروتکل های مرتبط با خدمات وب 123 شکل 2-52 از سه معیار ارزانتر،سریعتر و بهتر،کدامیک برایتان اولویت بالایی دارند. 123 شکل 2-53 زیربخش های مرکز داده و شرکت های ارائه دهنده 124 شکل 2-54 رقابت سه شرکت پیمانکار در راه اندازی مراکز داده جدید 125 فصل چهارم شکل 4-1 137 شکل 4-2 138 شکل 4-3 139 شکل 4-4 141 شکل 4-5 143 فصل پنجم شکل 5-1 وضعیت فعلی سرورهای وب ایرانی 150 شکل 5-2 وضعیت فعلی سرورها در صورت راه اندازی مرکز داده ای در ایران 151 مرکز دادهمجازی سازیپایگاه دادهداده