تزايدت أهمية مراكز البيانات في الوقت الحالي، وخاصًة مع التطور الرقمي المتسارع الذي نشهده، وذلك بسبب اعتماد المؤسسات والشركات عليها في تخزين ومعالجة كمية ضخمة من المعلومات والبيانات في وقت واحد، ذلك السبب ادى الى تطور دورها الى أن أصبحت تمثل بنية تحتية حيوية للعمليات التشغيلية الرئيسية، ربما تلك المعلومات تدفعك الى طرح اسئلة هامة مثل ما هو مركز البيانات؟ وما هي مكوناته؟.
ولكي تجد إجابات واضحة للاسئلة التي تدور في ذهنك، لا عليك سوى متابعة المقال معنا حتى أخره، لكي تتمكن من التعرف على كافة التفاصيل حول مركز البيانات Data Center بما في ذلك مكوناته وأنواعه، الى جانب ذلك سوف نوضح أبرز الفروقات بينه وبين السيرفرات العادية وسوف نوضح أنواع البنية التحتية لمراكز البيانات بالمزيد من التفصيل.
ما هو مركز البيانات (Data Center) ؟
مركز البيانات Data Center عبارة عن منشأة مادية مصممة خصيصًا لإيواء الأنظمة الحاسوبية والمكونات المتعلقة بها، بشكل أبسط هو مبنى أو جزء من مبنى يحتوي على خوادم وأجهزة شبكات ووحدات تخزين لجمع البيانات ومعالجتها وتخزينها وتوزيعها، ويمثل العمود الفقري للتكنولوجيا الحديثة وذلك لأنه يلعب دورًا رئيسيًا في كافة الشركات والمؤسسات.
تتلخص وظائف مراكز البيانات في معالجة وتخزين كميات ضخمة من البيانات، الى جانب ذلك هي قادرة على استضافة خدمات الإنترنت والتطبيقات السحابية، بالإضافة الى ذلك تعمل على دعم عمليات الشركات والمؤسسات، وتوفر خدمات النسخ الاحتياطي واسترداد البيانات في حالات الكوارث، وتستخدم في تحليل البيانات الضخمة لاكتشاف الأنماط واتخاذ القرارات المدعومة بالبيانات ولذلك هي هامة جدًا.
وعلى الرغم من التحديات الكبيرة التي تواجه مراكز البيانات والتي تتمثل في استهلاكها الكبير للطاقة الى جانب مخاطر حماية البيانات، إلا أن لها مميزات كثيرة تتمثل في رفع وزيادة كفاءة الخدمات وتقليل التكاليف، الى جانب ذلك تعمل تلك المراكز على تحسين الأداء داخل المؤسسات بفضل وظائفها، وتساعد المؤسسات في النمو والتوسع.
وفي الوقت الحالي يشهد قطاع مراكز البيانات تطورات مستمرة، حيث يتم تطوير تقنيات جديدة لزيادة كفاءة واستدامة مراكز البيانات، ومن المتوقع أن تلعب المراكز دوراً محورياً في الثورة الصناعية الرابعة والذكاء الاصطناعي، وفيما يلي من فقرات سوف نوضح مكوناتها وأنواعها بالتفصيل الى جانب ذلك سوف نعرض الكثير من المعلومات عنها.
مكونات مركز البيانات
يتكون مركز البيانات Data Center من مجموعة عناصر أساسية تعمل معًا لضمان تخزين ومعالجة نقل البيانات بكفاءة من خلاله، وفيما يلي سوف نبرز دور كل عنصر بالمزيد من التفصيل.
الخوادم (Servers):-
الخوادم هي المكون الأساسي في مركز البيانات يتوفر منها أحجام وأشكال مختلفة لتلبية احتياجات متنوعة، ودورها الرئيسي يكمن في تشغيل التطبيقات وتخزين ومعالجة البيانات وتقديم الخدمات، الى جانب ذلك هي توفر القوة الحاسوبية المطلوبة لتشغيل البرمجيات سواء كانت افتراضية أو حتى فعلية.
أجهزة التخزين (Storage Devices):-
هي أنظمة تستخدم لحفظ البيانات بمختلف أنواعها، وبالنظر إليها نجدها تعتمد على تقنيات متنوعة في تخزين البيانات في المراكز، على سبيل المثال تشمل محركات الأقراص الصلبة (HDD) والتي تستخدم في تخزين البيانات الكبيرة بشكل أقل تكلفة.
الى جانب محركات الأقراص الصلبة الإلكترونية (SSD) وهي أسرع في الوصول إلى البيانات وتستخدم للتطبيقات التي تتطلب أداءً عاليًا، بالإضافة الى أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة (NAS/SAN) والتي تستخدم في توفير إمكانية تخزين مركزية يمكن الوصول إليها من الخوادم المتعددة.
شبكات الاتصال (Networking):-
الشبكات هي التي تربط مكونات مركز البيانات ببعضها البعض بالإنترنت أو بالشبكات الداخلية للمؤسسات، وهي العنصر الأبرز في مركز البيانات Data Center, وبالنظر إليها نجدها تتكون من الموجهات التي تربط بين مراكز البيانات والشبكات الخارجية، الى جانب المحولات ودورها الربط بين الخوادم وأجهزة التخزين فيما بينها داخل المركز، بالإضافة الى جدران الحماية التي تحمي الشبكات من التهديدات الأمنية.
أنظمة التبريد (Cooling Systems):-
أجهزة الخوادم تستهلك كميات كبيرة من الطاقة وتولد حرارة عالية، لذلك تعد أنظمة التبريد ضرورية للحفاظ على درجة حرارة مناسبة لتشغيل المعدات بكفاءة ومنع ارتفاع الحرارة، وتشمل الأنظمة أنظمة التبريد الهوائي التي تعتمد على تدفق الهواء لتبريد الأجهزة، الى جانب أنظمة التبريد بالماء التي تستخدم الماء لخفض درجة حرارة الأجهزة.
أنظمة الطاقة (Power Systems):-
تعتمد مراكز البيانات على استهلاك كميات كبيرة من الطاقة، ودور تلك الأنظمة توفير الطاقة اللازمة لتشغيل الأجهزة وتحتوي على مصادر طاقة احتياطية مثل المولدات الكهربائية التي تضمن استمرارية العمل حتى في حالة انقطاع التيار الكهربائي، الى جانب أنظمة إمداد الطاقة غير المنقطعة (UPS) والتي تضمن استمرار تشغيل المركز في حال انقطاع الكهرباء.
أنظمة الأمن (Security Systems):-
هي أنظمة دورها حماية مركز البيانات من الوصول غير المصرح به، و تشمل الكاميرات التي تراقب المباني بشكل مستمر، الى جانب أجهزة التحكم في الوصول التي تمنع الأشخاص غير المصرح لهم من الدخول إلى المنشآت، بالإضافة الى أنظمة كشف الحرائق ومكافحتها والتي تحمي المعدات من التلف في حالة حدوث حريق.
أجهزة النسخ الاحتياطي (Backup Systems):-
هي أدوات تستخدم لضمان حماية البيانات من الفقدان أو التلف، ويمكن أن تكون أنظمة النسخ الاحتياطي مدمجة محليًا أو سحابية، وطريقة عملها تكمن في نسخ البيانات بشكل منتظم، وفي حالة حدوث مشكلة يمكن للمستخدم استرجاع البيانات التي نسخت في أخر عملية وبالطبع هي من أهم مكونات مركز البيانات Data Center.
أنواع مركز البيانات
تختلف أنواع مراكز البيانات بناءًا على الاحتياجات والأهداف التقنية لكل مؤسسة، وفيما يلي سوف نوضح أبرز الأنواع التي يجب أن تعرفها قبل اختيار الأنسب للمؤسسة الخاصة بك:-
المراكز التقليدية:-
هي منشآت مملوكة ومدارة بالكامل من قبل المؤسسات نفسها، وعادًة يتم استضافة الخوادم والبنية التحتية داخل منشآت الشركة أو المؤسسة، وعلى الرغم من كونها مكلفة إلا أنها توفر سيطرة كاملة على البيانات والتطبيقات والأمن، وبالتالي يتم تخصيص الأجهزة والبنية التحتية وفق احتياجات المؤسسة.
مراكز البيانات السحابية:-
هي مراكز تدار بواسطة مزودي خدمات الحوسبة السحابية مثل أمازون AWS أو مايكروسوفت ازور أو حتى جوجل كلاود وغيرها، وتعتمد الشركات على خدمات هذه المراكز عبر الإنترنت لتلبية احتياجاتها من الحوسبة والتخزين، وتتميز هذه المراكز بالمرونة العالية في التوسع، كما أن الشركات لا تحتاج الى استثمارات كبيرة في البنية التحتية، ومن خلالها يتم تحسين الأداء بشكل مستمر.
مراكز البيانات المختلطة :-
هي تجمع بين مراكز البيانات التقليدية والمراكز السحابية، وفيها يتم الاحتفاظ ببعض التطبيقات أو البيانات في مراكز البيانات الداخلية وتدار أجزاء أخرى على السحابة، ومن خلالها تتمكن الشركات من الاستفادة من مميزات المراكز السحابية والتقليدية معًا، ولكن قد تكون معقدة بسبب عدم وجود حلول للدمج بين النوعين.
مراكز بيانات الحافة:-
هي مراكز صغيرة نسبياً وموزعة جغرافياً بالقرب من المستخدمين النهائيين، وتتميز بكونها تقلل زمن الاستجابة وتحسن أداء التطبيقات، الى جانب كونها مهمة للكثير من التطبيقات والخدمات بما في ذلك IOT والواقع الافتراضي, ومنها مراكز البيانات الصغيرة في المدن الكبرى لدعم خدمات البث المباشر، يجب العلم أنها تحتاج إلى بنية تحتية موزعة في مواقع متعددة، مما يجعل إدارتها أكثر تعقيدًا.
مراكز البيانات المتنقلة:-
يطلق عليها المراكز المعيارية وهي وحدات صغيرة يمكن نقلها إلى مواقع محددة لتوفير خدمات الحوسبة والتخزين عند الحاجة، وفي العادة تأتي على شكل وحدات جاهزة تنقل وتشغل بسرعة، وبالنظر الى مميزاتها نجدها توفر مرونة كبيرة من خلال توفير مراكز بيانات سريعة الإنشاء في مواقع نائية أو حالات الطوارئ، ويمكن توسيعها بسهولة عبر إضافة وحدات جديدة.
مراكز البيانات المدارة:-
هي مراكز يقوم من خلالها مزود الخدمة بإدارة وصيانة البنية التحتية بالكامل بما في ذلك الخوادم والشبكات والأمن، وعادًة تعتمد الشركات على مزودي الخدمات لإدارة العمليات التقنية اليومية، وبالنظر إليها نجدها لا تحتاج إلى فريق داخلي للإدارة، وذلك يقلل من التكاليف التشغيلية كما أنها توفر الدعم الفني المستمر وأمان البيانات.
ما هو الفرق بين Server و مركز البيانات؟
سوف نوضح فيما يلي أبرز الفروقات بين الخادم Server وبين مركز البيانات Data Center بشكل واضح وبسيط:-
- التعريف:- الخادم عبارة عن جهاز كمبيوتر أو برنامج يقدم خدمات أو موارد لأجهزة أو برامج أخرى تسمى العملاء، بينما مركز البيانات منشأة كبيرة تضم عدد كبير من الخوادم والأجهزة والخدمات والمعدات.
- النطاق:- الخادم عبارة عن وحدة فردية يمكن أن يكون جهاز واحد أو جهاز افتراضي، بينما المركز يضم مجموعة كبيرة من الخوادم والأنظمة المرتبطة.
- البنية التحتية:- الخادم يحتاج الى مصدر طاقة واتصال بالشبكة، بينما مركز البيانات data center يتطلب بنية تحتية معقدة تشمل أنظمة تبريد وإمدادات طاقة احتياطية وأنظمة أمان متطورة وشبكات اتصال عالية السرعة.
- القدرة:- قدرة الخادم محدودة على المعالجة والتخزين وعادًة تعتمد على مواصفاته، بينما للمركز قدرة هائلة على المعالجة والتخزين ويمكن توسيعها بسهولة.
- الاستخدامات:- يمكن استخدام الخادم لمهام محددة مثل استضافة موقع ويب أو قاعدة بيانات، بينما المركز يدعم مجموعة واسعة من الخدمات والتطبيقات بدايًة من الحوسبة السحابية إلى تحليلات البيانات الضخمة.
- التكلفة:- تكلفة شراء الخادم وتشغيله منخفضة نسبياً، ولكن مركز البيانات يعتبر استثمار كبير في البنية التحتية والصيانة والتشغيل، وبشكل عام الخادم جزءًا لا يتجزأ من مراكز البيانات.
- الإدارة والأمان:- الخادم يمكن دارته بواسطة شخص واحد أو فريق صغير بينما المركز يحتاج الى فريق عمل، وبالنظر الى الأمان نجد أن الخادم يعتمد على إجراءات أمان أساسية مثل جدران الحماية والتحديثات، بينما المركز يحتاج الى طبقات حماية متعددة.
أنواع البنية التحتية لمراكز البيانات
البنية التحتية هي الأساس الذي يعتمد عليه مركز البيانات Data Center في تشغيل الخوادم وإدارة البيانات والحفاظ على استمرارية العمليات بكفاءة، وتختلف أنواع البنية التحتية حسب متطلبات الاستخدام وفيما يلي سوف نوضح أبرزها:-
التقليدية:- هي بنية تعتمد على أجهزة مخصصة لكل وظيفة أي أن هناك فصل واضح بين مكونات الحوسبة والتخزين والشبكات، وتتميز بموثوقية عالية وسهولة الصيانة لكل مكون على حدة، ولكن هي اعلى تكلفة وأقل مرونة من جميع الأنواع.
المتقاربة:- هي بنية تجمع بين الحوسبة والتخزين والشبكات في وحدة واحدة مسبقة التكوين، وتهدف إلى تبسيط إدارة مركز البيانات وتقليل التعقيد، وتتميز بسرعة النشر وبها تكامل أفضل بين المكونات، كما أنها أقل تكلفة من التقليدية.
فائقة التقارب:- هي بنية تدمج الحوسبة والتخزين والشبكات الافتراضية في نظام واحد مع إدارة مركزية وتعتمد بشكل كبير على البرمجيات لإدارة الموارد، وتتميز بكونها سهلة التوسع ومنخفضة التكلفة ومع ذلك قد تجدها محدودة احيانًأ.
السحابية:- هي بنية يمكن ان تكون عامة او خاصة أو حتى مختلطة، وهي تعتمد على موارد الحوسبة والتخزين والشبكات الموزعة عبر مواقع متعددة، وتتميز بقابليتها للتوسع الى جانب كونها ذات مرونة عالية.
ختامًا، أهمية مراكز البيانات ستظل في تزايد مع استمرار الاعتماد على البيانات في جميع القطاعات، مما يجعلها عنصراً حاسماً في مستقبل التكنولوجيا والاقتصاد الرقمي، ومن خلال المعلومات التي ذكرناها فيما سبق عن مركز البيانات Data Center يمكنك معرفة كيفية الاستفادة منه، وإذا كانت لديك أي استفسارات لا عليك سوى تركها في تعليق.