Datové centrum

Historie datových center

Ve 40. letech 20. století byly první počítače obrovskými stroji vyžadujícími speciální prostory – tedy celé datové centrum. První datová centra začala vznikat hned po zahájení provozu prvních mainframových (sálových) počítačů v 60. a 70. letech minulého století, především v rámci výzkumných a vzdělávacích institucí. Později začala výstavba podnikových datových center a dnes jsou datová centra nezbytným předpokladem pro poskytování hostingu a cloudových služeb. 

Mikropočítačová revoluce v 80. letech přinesla nástup osobních počítačů a serverů, což vedlo ke vzniku prvních datových center v takové podobě, v jaké je (s obměnami) známe dodnes. Masivní rozvoj internetových služeb v 90. letech vedl ke vzniku velkých datových center pro webhostingové společnosti.

Od roku 2000 se píše nová kapitola historie datových center charakterizovaná virtualizací, cloud computingem, důrazem na energetickou účinnost a udržitelnost, stejně jako vznikem obřích datových center gigantických technologických společností, často vzájemně propojených napříč kontinenty.

Technologie datových center

Komponenty datových center zahrnují širokou škálu zařízení a technologií. Výpočetní infrastruktura se skládá z různých typů serverů, vysokovýkonných počítačů a specializovaného hardwaru.

Síťová infrastruktura zahrnuje routery, přepínače (switche), load balancery pro vyvažování zátěže na jednotlivé komponenty a bezpečnostní zařízení. Pro ukládání dat se používají systémy jako SAN (Storage Area Network, tedy dedikovaná datová síť), NAS (Network Attached Storage, tedy síťová úložná zařízení) nebo páskové knihovny.

Neméně důležité jsou systémy chlazení a samozřejmě i napájení. Systém napájení musí být připraven na možnost výpadku, proto se jako záloha využívají akumulátory a dieselagregáty. Pro případ požáru musí být datové centrum vybaveno hasicí technologií – nejčastěji na bázi inertního plynu, který na sebe naváže kyslík v prostoru požáru a tím oheň uhasí.

Pro monitorování a zajištění fyzické bezpečnosti datových center slouží kamerové a přístupové systémy, stejně jako další prvky fyzického zabezpečení těchto objektů.

Dostupnost datových center

Klíčovým parametrem datových center je jejich dostupnost. Dostupnost představuje čas, po který jsou systém nebo služba v provozu a schopny plnit svou funkci. Vyjadřuje se obvykle v procentech za rok. Například dostupnost 99,9 % znamená, že systém může být mimo provoz maximálně 8,76 hodiny ročně. Pro kriticky důležité systémy je vyžadována co nejvyšší dostupnost, zpravidla 99,999 %, což odpovídá pouhým 5 minutám výpadku ročně, případně i vyšší.

Dosažení vysoké dostupnosti vyžaduje znásobení (redundanci) všech klíčových komponent a systémů, sofistikované monitorování i schopnost rychlé detekce a nápravy problémů. Standard Uptime Institute přitom definuje čtyři úrovně (TIER) datových center podle jejich dostupnosti a odolnosti:

• TIER I je označován jako základní a představuje dostupnost 99,671 % s jednoduchou neredundantní distribucí a plánovanými odstávkami několikrát ročně.
• TIER II s redundantními komponenty nabízí dostupnost 99,741 % a méně plánovaných odstávek.
• TIER III je charakterizován jako souběžně udržovatelný a dosahuje dostupnosti 99,982 % s redundantními komponenty a distribučními cestami umožňujícími údržbu bez přerušení provozu.
• TIER IV je nejvyšší úroveň odolná proti selhání s dostupností 99,995 %, plně redundantní infrastrukturou a schopností přežít kritické selhání bez dopadu na poskytované služby.

S rostoucími nároky na dostupnost služeb se rychle zvyšují také náklady na technologie a provoz datových center a v souvislosti s tím samozřejmě i ceny poskytovaných služeb.

Trendy datových center

Současné trendy v oblasti datových center zahrnují edge computing, který přesouvá výpočetní kapacitu blíže k uživatelům, využití umělé inteligence a strojového učení, což klade stále vyšší nároky na chlazení a napájení, i důraz na udržitelnost s využitím obnovitelných zdrojů energie a inovativních metod chlazení.

Dalším významným trendem je automatizace a autonomní provoz datových center, při kterém se využívají technologie AI pro prediktivní údržbu a robotické systémy pro správu hardwaru bez potřeby zásahu lidské obsluhy. V budoucnu se očekává nástup kvantových počítačů, které budou mít na provozní prostředí speciální požadavky.

Bezpečnost datových center

Zabezpečení datových center zahrnuje fyzické i kybernetické hledisko. Fyzická bezpečnost využívá například kontrolu přístupu na bázi biometrie, vícefaktorovou autentizaci a nepřetržité monitorování celého prostoru datového centra.

Kybernetická bezpečnost zahrnuje pokročilé firewally, šifrování dat a pravidelné bezpečnostní audity. Datová centra musí také splňovat různé regulační požadavky, jako je GDPR na ochranu osobních údajů nebo PCI DSS pro zpracování platebních karet.

Datová centra jsou klíčovou součástí moderní digitální infrastruktury a jejich význam s postupující digitalizací společnosti a ekonomiky nadále roste. Vývoj datových center odráží měnící se technologické prostředí a rostoucí požadavky na výkon, spolehlivost i bezpečnost.