دیتاسنترها قلب تپنده‌ی هر سازمان دیجیتال‌اند. اما این قلب، اگر در برابر تهدیدهای فیزیکی و سایبری محافظت نشود یا به‌درستی خنک نشود، خیلی زود دچار اختلال خواهد شد. از سوی دیگر، بسیاری از مشکلاتی که در بهره‌برداری از دیتاسنترها دیده می‌شود، به مرحله‌ی طراحی زیرساخت بازمی‌گردد.
در این مقاله قرار نیست سراغ مفاهیم تکراری برویم یا فهرستی از تجهیزات ارائه دهیم. در عوض، می‌خواهیم دقیق و کاربردی بررسی کنیم که چگونه طراحی زیرساخت دیتاسنتر می‌تواند به امنیت بیشتر و خنک‌سازی بهتر منجر شود. چه موضوعی برای مدیران، مشاوران، طراحان فنی و پژوهشگران مهم‌تر از این؟
اگر تصمیم دارید دیتاسنتری بسازید، ارتقا دهید یا صرفاً بهتر درک کنید، ادامه‌ی این مطلب می‌تواند دید شما را دقیق‌تر و نگاه‌تان را مهندسی‌تر کند.
طراحی زیرساختی و امنیت دیتاسنتر
امنیت دیتاسنتر فقط به نرم‌افزارها و آنتی‌ویروس‌ها مربوط نمی‌شود. طراحی زیرساخت از همان ابتدا باید امنیت دیتاسنتر را به‌عنوان یک اصل در نظر بگیرد. ترکیب درست بین معماری فیزیکی، طراحی شبکه و پیش‌بینی سناریوهای بحرانی، می‌تواند تفاوت میان یک مرکز داده قابل اطمینان و یک نقطه‌ضعف بالقوه باشد.
امنیت فیزیکی در طراحی زیرساخت
امنیت فیزیکی، خط دفاع اول دیتاسنتر است. اگرچه بسیاری از تهدیدات سایبری نامرئی هستند، اما دسترسی فیزیکی به تجهیزات می‌تواند خطرات به‌مراتب جدی‌تری ایجاد کند.
کنترل دسترسی
سیستم‌های کنترل دسترسی باید چندلایه طراحی شوند. ترکیب کارت‌های هوشمند، رمز عبور و احراز هویت بیومتریک، به کاهش ریسک ورودهای غیرمجاز کمک می‌کند. بهتر است دسترسی‌ها به‌صورت منطقه‌بندی شده و با سطح‌بندی دقیق انجام شود، یعنی هر فرد فقط به بخشی وارد شود که برای وظیفه‌اش نیاز دارد.
نظارت تصویری
استفاده از دوربین‌های مداربسته با قابلیت دید در شب و تشخیص حرکت، در ورودی‌ها، راهروهای تجهیزات و اتاق‌های حساس ضروری است. این سیستم‌ها باید به‌صورت مداوم ذخیره و پایش شوند.
محافظت محیطی
دیتاسنترها باید در برابر خطراتی مثل آتش‌سوزی، نشت آب، نوسانات برق و زلزله مقاوم باشند. طراحی زیرساخت باید شامل سنسورهای حرارتی، آشکارسازهای دود، سیستم‌های اطفای حریق بدون آب (مانند FM200)، کف کاذب با زهکشی مناسب و ژنراتورهای پشتیبان باشد.
امنیت سایبری و طراحی شبکه
شبکه‌ی داخلی دیتاسنتر، اگرچه فیزیکی نیست، اما یکی از مهم‌ترین اجزای زیرساخت محسوب می‌شود. اگر طراحی شبکه به‌درستی انجام نشود، حتی پیشرفته‌ترین فایروال‌ها هم نمی‌توانند از آن محافظت کنند.
تفکیک شبکه‌ها
ترافیک‌های مختلف (مثل مدیریت، کاربران، پشتیبان‌گیری) باید در شبکه‌های جداگانه و با VLAN مستقل طراحی شوند. این تفکیک، حملات احتمالی را محدود کرده و امکان کنترل و نظارت دقیق‌تری را فراهم می‌کند.
استفاده از فایروال‌ها و سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS/IPS)
استفاده از دیواره‌های آتش چندلایه و سیستم‌های تشخیص نفوذ، یکی از ستون‌های امنیتی شبکه در دیتاسنتر است. بهتر است این ابزارها نه‌تنها در مرز ورودی اینترنت، بلکه در سطوح داخلی شبکه نیز استفاده شوند تا حرکات مشکوک سریع‌تر شناسایی و متوقف شوند.
رمزنگاری داده‌ها
داده‌هایی که درون دیتاسنتر جابجا می‌شوند، باید هم در حالت انتقال (In Transit) و هم در حالت ذخیره‌شده (At Rest) باید رمز نگاری شوند.
طراحی دیتاسنتر برای مقابله با قطعی و خرابی‌ها
حتی اگر همه‌چیز امن باشد، قطعی تجهیزات، خرابی شبکه یا خاموشی برق می‌تواند کل سیستم را از کار بیندازد. به همین دلیل، طراحی زیرساخت باید آمادگی کافی برای ادامه‌ی فعالیت در شرایط بحرانی را داشته باشد.
زیرساخت‌های افزونه‌پذیر
استفاده از طراحی‌های افزونه‌پذیر (Scalable/Redundant) مثل N+1 یا 2N برای تأمین برق، خنک‌سازی و شبکه، باعث می‌شود یک خرابی ساده منجر به توقف کل سرویس نشود. این افزونه‌ها باید از ابتدا در طراحی لحاظ شوند، نه اینکه بعدها به سیستم اضافه شوند.
برنامه‌های بازیابی از فاجعه
هر دیتاسنتری باید نقشه‌ی مشخصی برای بازیابی از فاجعه (Disaster Recovery Plan) داشته باشد. این برنامه شامل تعیین سایت جایگزین، زمان‌بندی بازگشت به سرویس، نحوه‌ی بکاپ‌گیری و فرایند تست‌های دوره‌ای است. طراحی این برنامه باید با درک دقیق از ریسک‌های احتمالی صورت گیرد.
تأثیر نوع رک در طراحی زیرساخت دیتاسنتر
رک دیتاسنتر، یکی از اجزای به‌ظاهر ساده اما بسیار کلیدی در طراحی زیرساخت دیتاسنتر است. انتخاب نوع رک (ایستاده یا دیواری) بسته به فضا، حجم تجهیزات و نیاز به خنک‌سازی انجام می‌شود و بر امنیت فیزیکی و نگهداری مؤثر است.
رک ایستاده
رک‌های ایستاده بیشتر در دیتاسنترهای بزرگ و اتاق‌های سرور استاندارد استفاده می‌شوند. این رک‌ها معمولاً ارتفاع بیشتری دارند (مثلاً ۴۲ یونیت یا بیشتر) و فضای بیشتری برای سرورها، سوییچ‌ها، تجهیزات ذخیره‌سازی و مدیریت کابل را فراهم می‌کنند. به دلیل وجود فضای بیشتر، خنک‌سازی در این رک‌ها راحت‌تر انجام می‌شود.
رک دیواری
رک‌های دیواری معمولاً در فضاهای کوچک‌تر، دفاتر کاری یا پروژه‌های کوچک استفاده می‌شوند. این رک‌ها فضای کمتری اشغال می‌کنند اما ظرفیت محدودتری دارند (معمولاً بین ۴ تا ۱۲ یونیت) و برای تجهیزاتی مثل مودم، روتر یا سوییچ‌های سبک وزن مناسب‌اند. همچنین عواملی مانند جنس بدنه، قابلیت تهویه و ابعاد، نقش مهمی در قیمت رک دیواری دارند و باید پیش از خرید به‌دقت بررسی شوند.
در طراحی زیرساخت دیتاسنتر، نوع رک باید از ابتدا با توجه به اهداف فنی، محدودیت‌های فیزیکی و نیازهای آینده انتخاب شود. این انتخاب ساده، در بلندمدت می‌تواند بر پایداری کل مرکز داده تأثیر بگذارد.
طراحی زیرساختی و خنک‌سازی دیتاسنتر
تجربه نشان داده خنک‌سازی درست، مستقیماً روی عمر تجهیزات، کاهش هزینه‌ها و ثبات خدمات اثر می‌گذارد. اگر در طراحی زیرساخت دیتا سنتر از ابتدا به مدیریت گرما توجه نشود، در بلندمدت با کاهش عملکرد، خرابی زودهنگام تجهیزات و حتی ریسک آتش‌سوزی مواجه می‌شویم.
اصول مدیریت جریان هوا
بدون هدایت دقیق هوای سرد و گرم، حتی قوی‌ترین سیستم تهویه هم نمی‌تواند به درستی عمل کند.
- پیکربندی راهروهای گرم و سرد: باعث می‌شود هوای گرم و سرد با هم ترکیب نشوند و بازدهی سیستم‌های سرمایشی بالا برود.
- سیستم‌های محصورسازی: اجازه نمی‌دهد جریان هوا خارج از مسیر مشخص حرکت کند و باعث می‌شود سرمای تولیدشده دقیقاً به جایی برود که لازم است، یعنی جلوی تجهیزات.
فناوری‌های نوین خنک‌سازی
با رشد چگاالی پردازشی، روش‌های سنتی دیگر پاسخ‌گو نیستند. به همین دلیل، فناوری‌های جدیدی برای افزایش بهره‌وری در خنک‌سازی ارائه شده‌اند.
- خنک‌سازی مایع: مایع خنک‌کننده به‌طور مستقیم یا غیرمستقیم با تجهیزات در تماس است. خنک‌سازی مایع توانایی بالایی در انتقال گرما دارد و برای پردازش‌های سنگین یا دیتاسنترهایی با چگاالی بالا استفاده می‌شود.
- خنک‌سازی با استفاده از هوای محیط: با طراحی کانال‌های ورودی و خروجی مناسب، می‌توان از تهویه طبیعی برای خنک کردن تجهیزات استفاده کرد و مصرف انرژی را کاهش داد.
بهره‌وری انرژی و استانداردها
یکی از مهم‌ترین شاخص‌ها در طراحی زیرساخت خنک‌سازی، میزان مصرف انرژی است.
- شاخص بهره‌وری انرژی (PUE)
این شاخص نشان می‌دهد چه نسبتی از برق مصرفی واقعاً صرف تجهیزات فناوری اطلاعات شده و چه مقدار صرف سیستم‌های پشتیبانی (مثل خنک‌سازی) شده است. هرچه عدد PUE به ۱ نزدیک‌تر باشد، یعنی سیستم بازدهی بالاتری دارد.
- رعایت استانداردهای ASHRAE
استانداردهای ASHRAE استانداردهایی را برای محدوده دمایی و رطوبتی تجهیزات IT مشخص کرده که رعایت آن‌ها باعث می‌شود هم طول عمر تجهیزات بیشتر شده، هم خطر خرابی سیستم کمتر شود.
تعامل بین امنیت و خنک‌سازی در طراحی زیرساخت
امنیت و خنک‌سازی در نگاه اول دو مسیر جدا به نظر می‌رسند، اما در عمل روی یکدیگر تأثیر مستقیم دارند. مثلاً سیستم‌های محصورسازی هوا، با اینکه به خنک‌سازی کمک می‌کنند، ممکن است دسترسی به تجهیزات را دشوار کنند و در مواقع اضطراری دردسرساز شوند. از طرف دیگر، اگر کانال‌های تهویه یا کف کاذب ایمن نباشند، می‌توانند به مسیر نفوذ فیزیکی تبدیل شوند.
همین‌طور تدابیر سخت‌گیرانه امنیتی مثل قفل‌های چندلایه یا محدود کردن فضاها، گاهی جلوی گردش درست هوا را می‌گیرد و کارایی سیستم‌های خنک‌کننده را پایین می‌آورد.
برای جلوگیری از این تداخل‌ها، بهتر است تیم امنیت و تیم فنی از همان ابتدا طراحی را با همکاری هم انجام دهند. وقتی این دو حوزه با هم هماهنگ شوند، می‌توان زیرساختی ساخت که هم امن باشد و هم کارآمد.
بهترین شیوه‌ها و توصیه‌های طراحی
طراحی خوب دیتاسنتر فقط به تجهیزات پیشرفته وابسته نیست، بلکه به هماهنگی بین اجزا بستگی دارد. استفاده از طراحی ماژولار، امکان توسعه آسان و ادامه کار در شرایط بحرانی را فراهم می‌کند. ابزارهای DCIM هم برای پایش دقیق انرژی و عملکرد تجهیزات ضروری‌اند. در نهایت، رعایت استانداردهای بین‌المللی مثل TIA-942 و ISO/IEC 27001، مسیر طراحی و نگهداری را شفاف و ایمن می‌کند. یک چارچوب مشخص، پایه‌ای برای ساخت زیرساختی پایدار و قابل اعتماد است.
نتیجه‌گیری
طراحی زیرساخت دیتاسنتر تنها یک پروژه فنی نیست، بلکه پیوندی میان امنیت، خنک‌سازی و پایداری بلندمدت است. زیرساختی موفق است که هم ایمن باشد و هم در شرایط حرارتی پایدار بماند. در این مسیر، فن‌آوران کبیر صنعت ایساتیس با بهره‌گیری از فناوری‌های به‌روز و خطوط تولید پیشرفته، رک‌های شبکه و مخابراتی را با کیفیت بالا و مطابق با استانداردهای جهانی تولید می‌کند؛ گامی مؤثر در پشتیبانی از زیرساخت‌های مدرن دیتاسنتر برداشته است.
