Дата-центр: как устроен и что означают уровни надёжности Tier

Дата-центр — специально построенное помещение или здание для размещения серверного и сетевого оборудования. Главные инженерные системы: электропитание с резервом, охлаждение, пожаротушение, контроль доступа и подключение к нескольким операторам связи.

Оборудование стоит в стойках, собранных в ряды. Между рядами организуют горячие и холодные коридоры, чтобы воздух циркулировал предсказуемо и не смешивался.

Классическая планировка предусматривает раздельные зоны: машинный зал, электрощитовые, помещения для аккумуляторов, склад запасных частей и зону для сотрудников.

Отдельный контур составляют системы мониторинга: датчики температуры, влажности, протечек и дыма передают данные диспетчерам, которые следят за состоянием площадки круглосуточно.

Электричество приходит по одному или нескольким вводам от городской сети. При пропадании питания нагрузку принимают источники бесперебойного питания с батареями, а затем запускаются дизель-генераторы. Батареи держат нагрузку минуты, их задача — перекрыть время запуска генераторов.

Серверы выделяют много тепла, и охлаждение потребляет заметную долю энергии. Используют кондиционеры, чиллеры, а в холодных регионах свободное охлаждение наружным воздухом.

Кроме того, в некоторых дата-центрах применяют раздельные аккумуляторные зоны и независимые электрические ветки, чтобы отказ одной цепи не затрагивал вторую. Такая схема называется 2N: две полностью независимые системы питания.

Классификацию предложил Uptime Institute, она делит площадки на четыре уровня. Tier I — базовая площадка без резервирования. Tier II добавляет резервные компоненты, но обслуживание по-прежнему часто требует остановки. Tier III допускает обслуживание без остановки благодаря нескольким путям питания и охлаждения. Tier IV рассчитан на отказоустойчивость: единичный отказ не влияет на работу.

Важно, что Tier сертифицирует проект, построенное здание и эксплуатацию отдельно, а название уровня без сертификата часто используют как маркетинговое.

Иногда встречается обозначение Tier с плюсом или собственные классификации, по которым нельзя судить без ознакомления с документацией конкретного оператора.

Уровень Tier говорит об инженерной инфраструктуре, а не о качестве сервиса конкретного провайдера. Сеть, оборудование клиента и программное обеспечение остаются вне этой оценки. Даже Tier III не защитит сервис, если приложение развёрнуто на одном сервере в одной стойке.

Отсюда практика размещения в нескольких дата-центрах и регионах, о чём говорится на страницах про uptime и резервное копирование.

Иногда о надёжности судят по показателю PUE, отношению общей потребляемой энергии к энергии на ИТ-оборудование: значение ближе к единице означает, что меньше энергии расходуется на охлаждение и вспомогательные нужды.

Заблуждение: чем выше Tier, тем лучше для любого клиента. Для небольшого проекта разница может не оправдать затрат. Ещё заблуждение — что все дата-центры находятся в мегаполисах. Их часто строят ближе к дешёвой энергии, что влияет на задержку.

Узнать положение своего сервера можно по IP-адресу через геолокацию и трассировку, хотя точность приблизительная. Ищите в описании площадки данные о числе вводов питания, операторах связи и наличии сертификата, а не только цифру в названии.

Наконец, отдельные требования предъявляют к пожарной безопасности: применяют газовое тушение, не портящее оборудование, и системы раннего обнаружения дыма.

Сетевая часть дата-центра строится с несколькими вводами оптических кабелей от разных операторов, а внутри работают коммутаторы, организованные по схеме с избыточными маршрутами. Часть площадок подключена к точкам обмена трафиком, что сокращает путь данных до пользователей и снижает задержку.

Физическая защита включает ограждение, пропускной режим, видеонаблюдение и разграничение доступа к залам и стойкам. Для клиентов существует размещение в собственной стойке, аренда серверов и облачные услуги поверх той же инфраструктуры.

При выборе площадки смотрят на географию, качество связности, энергетику, возможности расширения и наличие независимого аудита. Также учитывают риски региона: наводнения, землетрясения и устойчивость электросети.