۱. تعاریف و ویژگیهای مراکز داده ماژولار
مراکز داده ماژولار به گونهای مهندسی شدهاند که با روندهای در حال تحول سرور - از جمله محاسبات ابری، مجازیسازی، متمرکزسازی و تراکم بالا - سازگار شوند و در عین حال بهرهوری عملیاتی را افزایش دهند، مصرف انرژی را کاهش دهند و امکان گسترش سریع و بدون تداخل را فراهم کنند.
این ماژولها که از واحدهای مستقل با رابطهای استاندارد تشکیل شدهاند، به طور مستقل عمل میکنند، اما میتوانند برای تشکیل یک مرکز داده کامل ادغام شوند. آنها به گونهای طراحی شدهاند که افزونگی را در بین بخشها فراهم کنند و از طریق قابلیتهای پشتیبانگیری متقابل، قابلیت اطمینان را تضمین کنند.
مراکز داده ماژولار که با ویژگیهایی مانند یکپارچهسازی، استانداردسازی، بهینهسازی و هوشمندی شناخته میشوند، زیرساختی بسیار سازگار و محیطی محاسباتی با دسترسی بالا را فراهم میکنند. آنها آمادهاند تا نیازهای حیاتی آینده بخشهای فناوری اطلاعات، مانند موارد زیر را برطرف کنند:
* استانداردسازی و ماژولارسازی
* طراحی مجازی
* زیرساخت فناوری اطلاعات پویا (انعطافپذیری منابع و بهرهوری بالا)
* مدیریت هوشمند عملیات 24 ساعته (اتوماسیون فرآیند و نظارت هوشمند)
* پشتیبانی از تداوم کسبوکار (بازیابی پس از سانحه و دسترسیپذیری بالا)
*خدمات فناوری اطلاعات مشترک (زیرساخت، اطلاعات و اشتراکگذاری برنامههای کاربردی بین کسبوکارها)
*پاسخ سریع به تقاضاهای متغیر کسب و کار (تخصیص منابع بر اساس تقاضا)
* ابتکارات مرکز داده سبز (صرفه جویی در مصرف انرژی و کاهش کربن)

۲. مراکز داده ماژولار مشکلاتی را که مراکز داده سنتی با آن مواجه هستند، حل میکنند
۲.۱ مشکلاتی که مراکز داده سنتی با آن مواجه هستند
۲.۱.۱ زمان طولانی ساخت و ساز
مراکز داده سنتی با زمانهای ساخت و ساز بسیار طولانی، که معمولاً بر حسب سال اندازهگیری میشوند، مشخص میشوند. این جدول زمانی طولانی ناشی از مراحل پیچیده برنامهریزی، طراحی و نصب زیرساختها و سیستمها است. همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، کل فرآیند - از تصمیمگیری و آمادهسازی تا اجرا و تکمیل - اغلب تقریباً به 400 روز زمان نیاز دارد و احتمال تأخیر بیشتر نیز وجود دارد.
چنین برنامهی طولانیمدتی در محیط کسبوکار پرشتاب امروزی، که در آن سازمانها اغلب نیاز دارند ظرفیت مرکز دادهی جدید را ظرف چند ماه، نه چند سال، مستقر کنند، به طور فزایندهای نامناسب است.

۲.۱.۲ قابلیت توسعهپذیری ضعیف
قابلیت توسعه برای سازگاری کسبوکار بسیار مهم است. برنامهریزی سنتی ظرفیت مرکز داده اغلب با یک معضل روبرو است: یا برای تقاضای نامشخص آینده، بیش از حد تأمین میشود که منجر به هدر رفتن سرمایهگذاری میشود، یا تنها بر اساس نیازهای فعلی، کمتر از حد نیاز تأمین میشود که خطر اختلال در کسبوکار و هزینههای بالاتر را در هنگام لزوم توسعه به همراه دارد. این امر منجر به ناکارآمدی شدید میشود. مطالعات نشان میدهد که میانگین استفاده از زیرساختهای مرکز داده کمتر از 50 درصد است، که اغلب به یک سوم میرسد. این عدم استفاده نشاندهنده هزینه فرصت قابل توجهی است و سرمایهای را که در غیر این صورت میتوانست در پروژههای دیگر بازده ایجاد کند، قفل میکند.
۲.۱.۳ مصرف بالای انرژی
مراکز داده سنتی مقدار زیادی برق مصرف میکنند. طراحی آنها اغلب در اولویتبندی تحویل کارآمد برق، سرمایش و مدیریت جریان هوا شکست میخورد. در نتیجه، اثربخشی مصرف برق (PUE) اغلب ضعیف است و معمولاً از 2.0 بیشتر میشود. این ناکارآمدی به این معنی است که به ازای هر وات برق مورد نیاز تجهیزات فناوری اطلاعات، یک وات دیگر برای پشتیبانی از زیرساختهایی مانند سرمایش و توزیع برق هدر میرود.
۲.۱.۴ عملیات و نگهداری دشوار
عملیات و نگهداری مراکز داده با چالشهای قابل توجهی مواجه است. فقدان کلیِ دید و مدیریت جامع منابع، منجر به کیفیت پایین خدمات و فرآیندهای آشفته برای گزارش و حل مشکلات میشود. فقدان رابطهای خدمات اختصاصی و روشهای مؤثر جمعآوری دادهها، جمعآوری بینشهای لازم برای بهینهسازی سیستم را برای پرسنل فناوری اطلاعات دشوار میکند.
۲.۲ مزایای مراکز داده ماژولار
۲.۲.۱ استقرار سریع
مراکز داده ماژولار چرخه برنامهریزی و ساخت را به طور قابل توجهی کوتاه میکنند. استفاده از ماژولهای از پیش طراحی شده، تولید شده در کارخانه و از پیش آزمایش شده با رابطهای استاندارد، کار در محل را کاهش میدهد. زمان استقرار از ۷-۸ ماه معمول در ساختهای سنتی به تقریباً ۲-۳ ماه کاهش مییابد.
۲.۲.۲ قابلیت توسعه بالا
این معماری امکان اضافه کردن ظرفیت را در فازهای گسسته با ادغام ماژولهای اضافی در صورت نیاز فراهم میکند. این امر مقیاسبندی دقیق و بر اساس تقاضا را فراهم میکند که سرمایهگذاری اولیه را بهینه کرده و به طور موثر رشد غیرقابل پیشبینی یا سریع را در خود جای میدهد.
۲.۲.۳ طراحی استاندارد و قابل اعتماد
این مراکز داده که از ماژولهای استاندارد و کاملاً یکپارچه ساخته شدهاند، پایداری ذاتی را ارائه میدهند. آنها را میتوان برای برآورده کردن سطوح مختلف افزونگی (N، N+1، 2N) پیکربندی کرد و از قابلیت اطمینان تا استانداردهای Tier 4 پشتیبانی کرد.
۲.۲.۴ بهرهوری انرژی
طراحی ماژولار، بهرهوری انرژی بالایی را ارتقا میدهد. با تطبیق دقیق ظرفیت برق و سرمایش با بار واقعی فناوری اطلاعات، از تأمین بیش از حد انرژی جلوگیری میکند. ویژگیهایی مانند سرمایش ردیفی و راهروی سرد محصور، مدیریت حرارتی را بهبود میبخشند. این بهینهسازیها میتوانند به PUE کمتر از ۱.۵ دست یابند که نشاندهنده بیش از ۱۲٪ افزایش در بهرهوری سرمایش نسبت به طرحهای سنتی است.
۳.۲.۵ مدیریت هوشمند
سیستمهای مدیریت هوشمند یکپارچه، نظارت جزئی و مبتنی بر داده را امکانپذیر میکنند. آنها تجزیه و تحلیل چند سطحی مصرف انرژی، مدیریت داراییهای چرخه عمر و بهینهسازی پویا مبتنی بر تجزیه و تحلیل را تسهیل میکنند. این امر از نگهداری پیشگیرانه، بهرهوری عملیاتی و اجرای استراتژیهای صرفهجویی در انرژی پشتیبانی میکند.
۳. تعریف محصولات و اجزای سیستم ماژولار
مراکز داده ماژولار را میتوان بر اساس میزان پیشساختگی به دو نوع اصلی طبقهبندی کرد:
(1) مرکز داده نیمه پیش ساخته
این نوع، زیرسیستمهای ماژولار پیشساخته - مانند رک، سرمایش، کابلکشی و سیستمهای نظارتی - را با ساختوساز سنتی در محل برای زیرساختهای باقیمانده ترکیب میکند.
(2) مرکز داده کاملاً پیشساخته
یک مرکز داده کاملاً پیشساخته به عنوان یک واحد مستقل با استفاده از ماژولهای کامل و یکپارچه شامل منبع تغذیه، رکها، خنککننده، کابلکشی و مانیتورینگ ساخته میشود. این ماژولها به صورت قطعات جداگانه حمل شده و در محل مونتاژ میشوند. این نوع هنوز به زیرساختهای پشتیبانی خارجی مانند ژنراتورها، چیلرها و سیستمهای توزیع برق متکی است.

۴. طراحی مرکز داده ماژولار شما
مراکز داده ماژولار عمدتاً به عنوان سیستمهای «تنظیم و فراموششده» طراحی میشوند، به این معنی که قرار است پس از استقرار پایدار بمانند. بنابراین بسیار مهم است که طراحی اولیه دقیقاً با مورد استفاده شما همسو باشد. در زیر پنج نکته کلیدی برای برنامهریزی مرکز داده ماژولار شما آورده شده است.
۱. برنامهریزی ظرفیت ماژولار
نیازهای اولیه، سرمایش و فناوری اطلاعات خود را برای نیازهای اولیه و توسعههای آینده ارزیابی کنید. اطمینان حاصل کنید که هر ماژول میتواند بار مورد انتظار را پشتیبانی کند و در عین حال امکان ادغام یکپارچه واحدهای اضافی با افزایش تقاضا را فراهم کند.
۲. رابطهای استاندارد
رابطهای استاندارد برای برق، خنککننده و شبکه در تمام ماژولها را اتخاذ کنید. این امر سازگاری را تضمین میکند، ادغام و نگهداری را ساده میکند و پیچیدگی راهاندازی را کاهش میدهد.
۳. سیستمهای خنککننده
راهکارهای خنکسازی کارآمدی - مانند خنکسازی با هوا یا مایع - را انتخاب کنید که با خروجی گرما و چگالی تجهیزات فناوری اطلاعات شما مطابقت داشته باشد. برای مدیریت مؤثر جریان هوا طراحی کنید و افزونگی را برای حفظ ثبات دما و جلوگیری از نقاط داغ در نظر بگیرید.
۴. توزیع برق
یک سیستم توزیع برق قابل اعتماد را در هر ماژول پیادهسازی کنید، که افزونگی را برای اجزای حیاتی در نظر بگیرد. سیستم را طوری طراحی کنید که بارهای فعلی را مدیریت کند و از توسعههای آینده بدون تغییرات اساسی پشتیبانی کند.
۵. کنترلهای محیطی
سیستمهای نظارت و کنترل خودکار را برای مدیریت دما، رطوبت و جریان هوا ادغام کنید. حسگرهای بلادرنگ و کنترلهای تطبیقی به حفظ شرایط بهینه برای عملکرد و قابلیت اطمینان کمک میکنند.