همه چیز درباره Data Center Tier و انواع آن

همانطور که می‌دانید بسیاری از خدمات آنلاین، از فروشگاه‌های اینترنتی گرفته تا سامانه‌های بانکی و شبکه‌های اجتماعی، در دیتاسنترها میزبانی می‌شوند. اما همه مراکز داده از نظر پایداری و قابلیت اطمینان در یک سطح قرار ندارند. کوچک‌ترین اختلال در زیرساخت یک دیتاسنتر می‌تواند باعث قطع سرویس، از دست رفتن داده‌ها یا ایجاد خسارت مالی برای کسب‌وکارها شود. برای حل این مسئله، استانداردی جهانی با نام Tier دیتاسنتر تعریف شده است که مراکز داده را دسته‌بندی می‌کند. در این مقاله از بخش آموزش سرور بررسی می‌کنیم Tier چیست، چه تفاوتی بین Tier I تا Tier IV وجود دارد و هر سطح برای چه نوع کسب‌وکاری مناسب است.

Tier چیست؟

Tier در دیتاسنتر یک استاندارد جهانی برای طبقه‌بندی سطوح مرکز داده است که نشان می‌دهد یک مرکز داده چقدر پایدار، قابل‌اعتماد و مقاوم در برابر خرابی است. این استاندارد که توسط موسسه Uptime تعریف شده است، کمک می‌کند تا بفهمیم یک دیتاسنتر تا چه حد می‌تواند سرویس‌های آنلاین را بدون قطعی در دسترس نگه دارد و اگر مشکلی برای تجهیزات پیش بیاید، چطور از توقف خدمات جلوگیری می‌کند.

اهمیت استفاده از Tier در دیتاسنترها

استاندارد Tier یک معیار مشخص و قابل مقایسه برای ارزیابی کیفیت و آپ‌تایم دیتاسنترها ارائه می‌دهد. همانطور که گفتیم با استفاده از این طبقه‌بندی می‌توان مشخص کرد یک مرکز داده تا چه اندازه در برابر مشکلاتی مانند خرابی تجهیزات، قطعی برق یا عملیات تعمیرات مقاوم است و آیا می‌تواند سرویس‌ها را بدون اختلال ادامه دهد یا خیر.

وجود این استاندارد باعث می‌شود کسب‌وکارها هنگام انتخاب دیتاسنتر دقیق‌تر تصمیم بگیرند. برای مثال، سرویس‌هایی که باید همیشه در دسترس باشند، معمولا به دیتاسنترهایی با سطوح مرکز داده بالاتر نیاز دارند؛ در حالی که برای سرویس‌های کم‌اهمیت‌تر، استفاده از سطوح پایین‌تر می‌تواند از نظر هزینه منطقی‌تر باشد. به همین دلیل، شناخت Tier دیتاسنتر به سازمان‌ها کمک می‌کند بین هزینه، پایداری و سطح ریسک سرویس‌ها تعادل مناسبی ایجاد کنند.

انواع Tier در دیتاسنتر

انواع دیتاسنترها بر اساس پایداری زیرساخت، افزونگی (وجود تجهیزات پشتیبان) و توان ادامه فعالیت هنگام خرابی یا تعمیرات در چهار سطح مختلف دسته‌بندی می‌شوند. به این سطوح، Tier گفته می‌شود که از Tier I (سطح پایه) شروع شده و تا Tier IV (بالاترین سطح پایداری) ادامه دارد. هرچه Tier بالاتر باشد، دیتاسنتر مطمئن‌تر، پایدارتر و کم‌ریسک‌تر است. در ادامه انواع سطوح مرکز داده در دیتاسنتر را بررسی می‌کنیم:

دیتاسنتر Tier I

Tier I ساده‌ترین سطح دیتاسنتر است و معمولا شامل زیرساخت پایه برای راه‌اندازی یک مرکز داده می‌شود. در این سطح، تجهیزات اصلی مانند سیستم برق و خنک‌کننده وجود دارند، اما به‌طور معمول مسیر جایگزین یا تجهیزات پشتیبان کامل برای بخش‌های حیاتی در نظر گرفته نشده است. به همین دلیل، در زمان تعمیرات یا خرابی تجهیزات، امکان بروز قطعی‌های کوتاه وجود دارد.

دیتاسنتر Tier II

Tier II یک سطح پیشرفته‌تر از Tier I است و علاوه بر تجهیزات اصلی، دارای بخشی از تجهیزات پشتیبان مانند UPS اضافی، ژنراتور و تجهیزات خنک‌کننده افزونه است. این افزونگی جزئی باعث افزایش مقاومت دیتاسنتر در برابر برخی خرابی‌ها می‌شود، اما همچنان در زمان تعمیرات یا خرابی مسیرهای اصلی امکان وقفه‌های محدود وجود دارد.

دیتاسنتر Tier III

Tier III برای سازمان‌هایی طراحی شده‌است که سرویس‌های آن‌ها باید با حداقل قطعی و به‌صورت پایدار در دسترس باشند. این سطح از دیتاسنتر قابلیت نگهداری و تعمیرات بدون توقف سرویس را دارد. به این معنا که سیستم‌های مهم مانند برق، خنک‌کننده و شبکه دارای تجهیزات و مسیرهای جایگزین هستند و در صورت نیاز به تعمیر یا خرابی یک بخش، مسیر دیگر به‌طور خودکار فعال می‌شود.

دیتاسنتر Tier IV

Tier IV بالاترین سطح در استاندارد دیتاسنتر است و برای سرویس‌هایی استفاده می‌شود که قطع سرویس در آن‌ها قابل قبول نیست. در این سطح، همه مسیرها و تجهیزات حیاتی به‌صورت کامل و مستقل افزونه‌سازی شده‌اند و دیتاسنتر دارای قابلیت تحمل خطا است؛ یعنی اگر یک بخش به‌طور کامل از کار بیفتد، مسیر مستقل دیگری بدون تاثیر بر عملکرد سرویس‌ها ادامه کار می‌دهد.

میزان دسترس‌پذیری (Availability) در هر Tier چقدر است؟

یکی از مهم‌ترین معیارهایی که تفاوت سطوح مختلف دیتاسنتر را مشخص می‌کند، دسترس‌پذیری (Availability) است. این شاخص نشان می‌دهد یک مرکز داده در طول سال چه میزان از زمان را بدون وقفه در حال سرویس‌دهی بوده است. هرچه سطح Tier بالاتر باشد، زیرساخت‌ها با افزونگی و پایداری بیشتری طراحی می‌شوند و در نتیجه احتمال قطعی سرویس کاهش می‌یابد.

• دسترس‌پذیری در دیتاسنتر Tier I: در این سطح، دیتاسنتر فاقد تجهیزات پشتیبان کامل است؛ بنابراین هرگونه تعمیر در سیستم برق یا خنک‌کننده می‌تواند باعث توقف سرویس شود. میزان دسترس‌پذیری این سطح حدود ۹۹.۶۷۱٪ است.
• دسترس‌پذیری در دیتاسنتر Tier II: با اضافه شدن برخی تجهیزات پشتیبان، پایداری کمی افزایش می‌یابد. دسترس‌پذیری این سطح حدود ۹۹.۷۴۱٪ است و حداکثر زمان قطعی سالانه حدود ۲۲ ساعت برآورد می‌شود.
• دسترس‌پذیری در دیتاسنتر Tier III: در این سطح امکان انجام تعمیرات بدون توقف سرویس فراهم است. به همین دلیل میزان دسترس‌پذیری به حدود ۹۹.۹۸۲٪ می‌رسد و زمان قطعی احتمالی در سال حدود ۱.۶ ساعت است.
• دسترس‌پذیری در دیتاسنتر Tier IV: این سطح بالاترین میزان پایداری را ارائه می‌دهد. دسترس‌پذیری آن حدود ۹۹.۹۹۵٪ است؛ یعنی زمان قطعی احتمالی در طول سال کمتر از ۲۶ دقیقه خواهد بود.

عوامل موثر در طبقه‌بندی رده‌های دیتاسنتر

طبقه‌بندی دیتاسنترها تنها یک رتبه‌بندی نمادین نیست، بلکه نتیجه بررسی دقیق زیرساخت‌های مهندسی و توانمندی‌های عملیاتی یک مرکز داده است. برای اینکه بدانیم تفاوت اصلی میان سطوح مرکز داده در چیست، باید به جزئیاتی نگاه کنیم که پایداری یک سرویس را در بحرانی‌ترین شرایط تضمین می‌کنند. در واقع استانداردهای سخت‌گیرانه تعیین می‌کنند که یک مجموعه در کدام‌یک از رده‌های دیتاسنتر قرار بگیرد.

افزونگی (Redundancy) در تجهیزات زیرساختی

افزونگی یا Redundancy اولین و حیاتی‌ترین معیار در تفکیک رده‌های دیتاسنتر است. این مفهوم به زبان ساده یعنی داشتن تجهیزات پشتیبان برای زمانی که یکی از قطعات اصلی دچار نقص فنی می‌شود. در سطوح ابتدایی، ممکن است تنها تجهیزات ضروری وجود داشته باشد، اما در دیتاسنترهای سطح بالا، از الگوهای پیشرفته‌ای مثل N+1 یا 2N استفاده می‌شود تا در صورت از کار افتادن یک تجهیز، سیستم جایگزین سریع وارد مدار شود و سرویس بدون وقفه ادامه پیدا کند.

مسیرهای توزیع توان و سرمایش

علاوه بر خود تجهیزات، مسیرهایی که برق و سرمایش را به سرورها می‌رسانند نیز در طبقه‌بندی سطوح مرکز داده نقش تعیین‌کننده‌ای دارند. در سطوح پایین‌تر معمولا یک مسیر توزیع برق و سرمایش وجود دارد. اما در Tierهای بالاتر، مسیرهای مستقل و موازی طراحی می‌شود تا در صورت بروز مشکل در یکی از مسیرها، تامین انرژی و خنک‌سازی قطع نشود.

قابلیت تعمیر و نگهداری هم‌زمان

یکی از چالش‌های بزرگ در مدیریت زیرساخت، انجام تعمیرات دوره‌ای بدون خاموش کردن سرورها است. در دیتاسنترهای استاندارد، زیرساخت به‌گونه‌ای طراحی شده که می‌توان هر قطعه یا مسیری را برای سرویس و نگهداری از مدار خارج کرد، بدون اینکه کوچک‌ترین تاثیری روی عملکرد نهایی مرکز داده بگذارد.

پایداری سیستم‌های سرمایشی و اطفای حریق

تجهیزات مدرن IT حرارت بسیار زیادی تولید می‌کنند و کوچک‌ترین وقفه در عملکرد سیستم‌های خنک‌کننده می‌تواند به آسیب فیزیکی سرورها منجر شود. در طبقه‌بندی سطوح مرکز داده، نحوه کنترل دما و رطوبت اهمیت ویژه‌ای دارد. علاوه بر این، استفاده از سیستم‌های پیشرفته اطفای حریق که بدون آسیب رساندن به قطعات الکترونیکی حساس، آتش را مهار می‌کنند، از دیگر عواملی است که کیفیت و رتبه یک مرکز داده را در مقیاس جهانی ارتقا می‌دهد.

هر Tier برای چه کسب‌وکاری مناسب است؟

انتخاب رده دیتاسنتر باید بر اساس حساسیت سرویس و بودجه نهایی انجام شود. به‌طور کلی می‌توان کاربرد هر سطح را این‌گونه دسته‌بندی کرد:

• سطح Tier I؛ مناسب وب‌سایت‌های شخصی، وبلاگ‌ها و کسب‌وکارهای نوپایی است که قطعی‌های احتمالی در زمان تعمیرات یا خرابی‌های زیرساختی، خلل جدی در فعالیت آن‌ها ایجاد نمی‌کند.
• سطح Tier II؛ گزینه‌ای مقرون‌به‌صرفه برای فروشگاه‌های اینترنتی کوچک و استارتاپ‌های در حال رشدی است که به پایداری بیشتری نسبت به سطح اول نیاز دارند اما با محدودیت بودجه مواجه هستند.
• سطح Tier III؛ انتخابی هوشمندانه برای سازمان‌های بزرگ، پلتفرم‌های پرترافیک و سرویس‌های آنلاین است که نیاز به فعالیت شبانه‌روزی و بدون توقف (حتی در زمان تعمیر تجهیزات دیتاسنتر) دارند.
• سطح Tier IV؛ ویژه زیرساخت‌های حیاتی، بانک‌ها، درگاه‌های پرداخت و موسسات مالی است که کوچک‌ترین قطعی در سرویس‌دهی آن‌ها منجر به خسارات سنگین مالی و اعتباری غیرقابل‌جبران می‌شود.

استاندارد Uptime Institute چیست و چه نقشی در تعیین Tier دارد؟

Uptime Institute یک نهاد بین‌المللی و مرجع تخصصی در حوزه استانداردسازی مراکز داده است که چارچوب طبقه‌بندی Tier I تا Tier IV را تعریف کرده است. این موسسه با ارزیابی طراحی، ساخت و بهره‌برداری دیتاسنترها، سطح پایداری، افزونگی و دسترس‌پذیری آن‌ها را مشخص می‌کند. گواهی موسسه Uptime نشان می‌دهد یک مرکز داده از نظر زیرساخت برق، سرمایش، مسیرهای توزیع و تحمل خطا، با الزامات هر سطح مطابقت دارد.

Redundancy چیست و چه ارتباطی با Tier دیتاسنتر دارد؟

Redundancy یا افزونگی به استفاده از تجهیزات و مسیرهای پشتیبان در زیرساخت دیتاسنتر گفته می‌شود تا در صورت بروز خرابی در یک بخش، سرویس‌دهی بدون اختلال ادامه پیدا کند. این افزونگی می‌تواند در بخش‌هایی مانند سیستم برق، خنک‌کننده، شبکه و مسیرهای توزیع پیاده‌سازی شود.

میزان Redundancy یکی از عوامل اصلی در تعیین سطح Tier دیتاسنتر است. هرچه سطح Tier بالاتر باشد، تجهیزات پشتیبان و مسیرهای جایگزین بیشتری در طراحی مرکز داده در نظر گرفته می‌شود؛ موضوعی که باعث افزایش پایداری و کاهش احتمال قطعی سرویس خواهد شد.

جمع‌بندی

حالا دیگر می‌دانید Tier در دیتاسنتر به چه معناست و چرا به عنوان یکی از مهم‌ترین معیارهای ارزیابی پایداری مراکز داده شناخته می‌شود. همچنین با تفاوت سطوح مختلف Tier و میزان دسترس‌پذیری هرکدام آشنا شدید و دیدید هر سطح چه کاربردی برای کسب‌وکارهای مختلف دارد. این آشنایی کمک می‌کند هنگام انتخاب دیتاسنتر یا زیرساخت میزبانی، تصمیم آگاهانه‌تری بگیرید و گزینه‌ای متناسب با نیاز و حساسیت سرویس‌های خود انتخاب کنید.

سوالات متداول

Redundancy چیست و چه ارتباطی با Tier دیتاسنتر دارد؟

Redundancy یا افزونگی به استفاده از تجهیزات و مسیرهای پشتیبان در دیتاسنتر گفته می‌شود تا در صورت خرابی، سرویس قطع نشود. هرچه سطح Tier بالاتر باشد، میزان افزونگی بیشتر است و در نتیجه پایداری و دسترس‌پذیری افزایش می‌یابد.

آیا ارتقای دیتاسنتر از یک Tier به Tier بالاتر امکان‌پذیر است؟

بله، اما معمولاً نیازمند بازطراحی اساسی در زیرساخت برق، سرمایش و مسیرهای توزیع است. در بسیاری از موارد، ارتقا هزینه‌بر و پیچیده‌تر از ساخت یک دیتاسنتر جدید با Tier بالاتر است.

آیا Tier بالاتر همیشه به معنی امنیت بیشتر است؟

خیر. Tier بیشتر به پایداری و دسترس‌پذیری زیرساخت مربوط می‌شود، نه امنیت سایبری.

آیا همه دیتاسنترها گواهی رسمی Tier دارند؟

خیر. برخی مراکز داده بر اساس استانداردهای Tier طراحی می‌شوند، اما همه آن‌ها گواهی رسمی Uptime Institute را دریافت نکرده‌اند.