ترجمهٔ کتاب The Art Of Data Center با نام «آشنایی با ۱۸ مرکزدادهٔ پیشروی جهان» به‌شکل آنلاین در اختیار علاقه‌مندان قرار گرفته است.
کتاب The Art Of Data Center مجموعهٔ گفت‌وگوهای داگلاس الگر (Douglas Alger) با مهندسان و سازندگان ۱۸ مرکزدادهٔ پیشروی جهان است. او در این مصاحبه‌ها کوشیده چیزهایی را که طراحان و سازندگان مراکزداده از پروژه‌هایشان آموخته‌اند، به خوانندگان منتقل کند.
در این کتاب با مراکزداده‌ای آشنا می‌شویم که پیشگام یا کم‌نظیر هستند. تاسیساتی را می‌بینیم که با وجود پیچیدگی و پیشرفته‌بودن، از ظاهر زیبا و چشمگیری برخوردارند. الگر در این گفت‌وگوها مراکزداده‌ای را به ما معرفی می‌کند که آن‌ها را در مکان‌های دور از انتظار برپا کرده‌اند: درون غار، در صحن کلیسا، درون سیلوی سازهٔ شتاب‌دهندهٔ ذرات، کارخانهٔ متروک آب معدنی، ساختمان قدیمی چاپخانه...
مهندسان و طراحان مرکزداده در این مصاحبه‌ها از ویژگی‌های فنی تاسیساتشان و از تجربه‌های طراحی و اجرای پروژهٔ ساخت و از پیدا کردن راه‌حل مشکلات می‌گویند: طراحی سازه و سالن، سیستم توزیع برق و برق اضطراری، سیستم سرمایش و هوارسانی، همچنین ویژگی‌هایی همچون پایایی (Availability)، اطمینان‌پذیری (Reliability)، افزونگی (Redundancy)، ظرفیت و بهره‌وری مصرف انرژی (PUE).
در این گفت‌وگوها به موضوع کسب‌وکار و مسائل مدیریتی هم می‌پردازند و دربارهٔ انواع کسب‌وکار مرکزداده و راه‌اندازی و حفظ و توسعهٔ آن، همچنین دربارهٔ مشکلات مدیریت پروژهٔ ساخت و مدیریت مرکزدادهٔ فعال و توسعهٔ آن سخن می‌گویند.
مهندسان با افتخار نوآوری‌ها و خلاقیت‌های فنی و مدیریتی خود را معرفی می‌کنند. اینکه چگونه به ظرفیت و بهره‌وری بسیار زیاد دست یافته‌اند، چه نوآوری‌هایی در بخش سخت‌افزار و معماری و طراحی آورده‌اند، همچنین اینکه چگونه تاسیساتِ سازگار با محیط زیست ساختهاند و گواهینامهٔ LEED گرفته‌اند. در این مصاحبه‌ها با راهکارهای جالبِ طراحان در زمینه‌های گوناگون مرکزداده آشنا می‌شویم.
۱ـ مرکزدادهٔ ACT: اولین مرکزدادهٔ آمریکا که استاندارد LEED با درجهٔ پلاتین گرفته است.
در این تاسیسات برای ساختن مرکزدادهٔ سازگار با محیط زیست (سبز)، از مواد بازیافتی استفاده کرده‌اند. برای سرمایش، روش زمین‌گرمایی (Geothermal Energy) و سرمایش طبیعی (Free Cooling) به کار برده‌اند. همچنین برای داشتن پایایی (Availability)، حتی در برابر آسیب توفان ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت، دو مرکزدادهٔ جداگانه و متصل‌به‌هم ساختهاند که یکی برای دیگری نقش افزونگی دارد.
۲ـ مرکزدادهٔ AISO: این مرکزداده را سازگار با محیط زیست ساختهاند.
برای این کار مصرف انرژی را با مجازی‌سازی کاهش داده‌اند. برق را به‌مقدار چشمگیری از انرژی خورشیدی تامین کرده‌اند. همچنین برای سرمایش، آب باران و تجهیزات بهینه به کار برده‌اند.
۳ـ مرکزدادهٔ بانهوف (BAHNHOF): این مرکزدادهٔ در استکهلم است و خدمات اشتراک مکانی می‌دهد.
به آن قلعهٔ جیمز باندی می‌گویند. آن را درون غار سنگی ساختهاند که در زمان جنگ سرد، پناهگاه اتمی بوده است. برای طراحی داخلیِ خوشاید و جذاب آن، از فیلم‌های کلاسیک معروف الهام گرفته‌اند. درون آن آکواریوم و آبشار مصنوعی و گل‌وگیاه دارد. یک کانال از کوهستان، هوای پاک و خنک را برای تهویهٔ مطبوع به درون می‌آورد.
۴ـ مرکزدادهٔ ابررایانش بارسلونا (ابررایانهٔ MareNostrum): مرکز ابررایانش بارسولنا مرکزدادهٔ ابررایانهٔ دانشگاه فنی کاتالونیا (MareNostrum) و از زیباترین مراکزدادهٔ جهان است.
این تاسیسات پیشرفته را درون کلیسای قدیمی ساختهاند. ظاهر آن طوری است که نمای داخلی کلیسای تاریخی دست‌کاری نشده و برای بازدید به‌خوبی پیداست. آن را به‌زبان اسپانیایی «تنگ ماهی» نامیده‌اند؛ چون کل تاسیسات درون سالن شفافِ دربسته است.
۵ـ مرکزدادهٔ Calcul Quebec: در واقع ابررایانهٔ دانشگاه Laval در کبک‌سیتی کانادا است که آن را در ساختمان سیلو شکل و سه طبقهٔ شتاب‌دهندهٔ ذرات ساختهاند.
دالان گرم آن گِرد است و هوای گرم در آن برعکسِ معمول، از بالا به پایین حرکت می‌کند. سیستم سرمایش این مرکزداده با سیستم ساختمانِ دانشگاه بده‌بستان دارد: گرما می‌دهد، سرما می‌گیرد.
۶ـ مرکزدادهٔ CISCO در شهر آلن تگزاس: این مرکزداده که خدمات رایانش ابر انجام می‌دهد، مرکزدادهٔ سبز است و گواهینامه LEED زرین دارد.
سیسکو برای داشتن پایایی (Availability) مطلوب، دو تاسیسات همانند به‌فاصلهٔ ۲۴ کیلومتریِ ساخته است که با فناوری درحال‌کار ـ درحال‌کار و هم‌زمان به‌روز می‌شوند.
دارای بهره‌وری چشمگیر، بهره‌گیری از Rotary UPS به‌جای UPS، استفاده از پنل خورشیدی، استفاده از سیستم رک بستهٔ هواکش‌دار و سرمایش طبیعی.
۷ـ مرکزدادهٔ CITI در فرانکفورت آلمان: اولین مرکزدادهٔ دارندهٔ گواهینامهٔ LEED پلاتین است.
این تاسیسات مرکز رایانش اصلی شرکت Citi است که خدمات مالی فعال به منطقهٔ اروپا و خاورمیانه و آفریقا می‌دهد. هم پایایی (Availability) ضروری برای کار موسسهٔ بانکی را دارد و هم مرکزدادهٔ سبز است.
۸ـ مرکزدادهٔ Digital Realty Trust (مرکز فناوری Lakeside): این بنای بزرگ را ۱۰۰ سال پیش برای چاپخانه ساختهاند. اکنون مرکز فناوری Lakeside با ۱۰۵ هزار متر مربع در آن کار می‌کند که از بزرگ‌ترین هتل‌های خدمات شبکهٔ (Carrier Hotels یا Colocation Centre) جهان است و مصرف برق آن از فرودگاه بین‌المللی O’Hare شیکاگو بیشتر است. برق و سرمایش این تاسیسات بزرگ، خلاقانه از امکانات موجود و بهینه‌کردن آن‌ها تامین شده است.
در این گفت‌وگو می‌بینید چگونه هم‌زمان با حفظ ساختمان قدیمی، از آن کسب‌وکار موفقی ساختهاند و توانسته‌اند مرکزدادهٔ سبز هم باشند.
۹ـ مرکزدادهٔ «پروژهٔ مرکوری» شرکت eBay: این مرکزداده را شرکت eBay برای فروشگاه آنلاین خودش ساخته است.
با ظاهر ویژه و جذاب و از نظر فنی چشمگیر: ماژولار، پرظرفیت، بهره‌ور، با زیرساخت چند کلاسه، سرمایش با آب در کنار سرمایش با هوا، دارای سقف کاذب و کف کاذب (هر دو). طراحی آینده‌نگرانه و توسعه‌پذیر، زیرساخت تغییرپذیر. اینجا برای اینکه مصرف برق بهینه شود، بار مصرفی را کم‌وزیاد می‌کنند.
می‌بینیم چگونه eBay مرکزداده‌ای چنین پرتجهیزات ساخته است؛ آن‌هم با نصف هزینهٔ سرمایه‌ای، با نصف هزینهٔ عملیاتی، با نصف زمانی که معمولا صرف این کار می‌شود؛ ولی با ظرفیت چهار برابر.
۱۰ـ مرکزدادهٔ Facebook در پراین‌ویل اورگان: این مرکزداده که جزء پروژهٔ Open Compute فیس‌بوک است، گواهینامهٔ LEED زرین گرفته و طراحی ویژه‌ای دارد:
حذف‌کردن مرحلهٔ تبدیل کاهندهٔ ولتاژ در سیستم برق، دارای رک و سرورهای سبک‌ترِ بدون رنگ و لوگو و برچسب و بدون پانل جلویی، سرمایش تبخیری بدون چیلر و برج خنک‌کننده، برق‌رسانی از طریق اترنت برای روشنایی.
فیس‌بوک مشخصات آن را عمومی منتشر کرده است.
۱۱ـ مرکزدادهٔ Green House Data: این مرکزداده در شهر شایان در ایالت وایومینگ، برقش را از نیروگاهی در فاصلهٔ ۲۶۱ کیلومتری می‌گیرد؛ آن‌هم نه مستقیم، بلکه از شرکت دیگری که در جای دیگر است. کل برق مصرفی این مرکزداده از نیروگاه‌های پاک و تجدیدپذیر بادی تامین می‌شود.
اینجا برای سرمایش از دستگاه‌ها و روش‌های بهینه استفاده کرده‌اند تا بهره‌وری (PUE) بهتری به دست آورند. سبز بودن را حتی برای سیستم اطفای حریق نیز در نظر گرفته‌اند. این تاسیسات را بدون کف کاذب و ماژولار ساختهاند.
۱۲ـ مرکزدادهٔ IBM در پارک مثلث تحقیقاتی: این مرکزداده که ابررایانهٔ Watson را در خود دارد، برای خدمات برون‌سپاری و برای رایانش ابری عمومی به کار می‌رود.
آن را با بازسازی ساختمان موجود با چنین ویژگی‌هایی ساختهاند: ماژولار و توسعه‌پذیر، با ظرفیت گوناگون و بهره‌وری خوب، بهره‌گیری از سرمایش طبیعی و سرمایش مایع، داشتن نیم ساعت سرمایش ذخیره در هنگام قطع برق آن‌هم بدون استفاده از UPS، سازگار با محیط زیست، دارای گواهینامهٔ LEED.
۱۳ـ مرکزدادهٔ Intel در شهر ریو رانچو: این مرکزدادهٔ ماژولار که آن را توسعه‌پذیر ساختهاند، بسیار پرظرفیت و پربازده است.
سازندگان آن توانسته‌اند از مرکزدادهٔ شِبه کلاس دو، عملکرد کلاس چهار به دست آورند. ظرفیت بسیارِ این مرکزداده با بهره‌گرفتن از فناوری چندهسته‌ای اینتل ممکن شده است؛ چنانکه توسعه می‌یابد، ولی به افزایش فضا نیازی ندارد.
در بخش سرمایش از رک بستهٔ هواکش‌دارِ اختراع خود اینتل و روش دالان گرم بسته استفاده کرده‌اند. کف کاذب ندارد. دمای عملیاتی آن ۳۵ تا ۳۷ درجه است. در سالن‌های این مرکزداده هرگز نقاط داغ رخ نمی‌دهد.
۱۴ـ مرکزدادهٔ IO: آن را در دو بخش در ساختمان کارخانهٔ تولید آب معدنی ساختهاند: بخش اول سنتی، بخش دوم مدرن و ماژولار.
ویژگی‌های این تاسیسات: مقیاس‌پذیر، بهبودپذیر، اطمینان‌پذیر، بهره‌گیری از فناوری ویژهٔ Thermo Cabinet، استفاده از سرمایش زمان‌محور، دمای عملیاتی ۲۷ درجه به‌جای ۱۶ درجه، بهره‌گیری از کف کاذب چون آن را برای خدمات اشتراک مکانی مناسب‌تر دیده‌اند.
کسب‌وکار این شرکت فقط خدمات اشتراک مکانی بود؛ ولی سپس خودش تولیدکنندهٔ اجزای ماژولار مرکزداده شد. مدیر عامل IO در این مصاحبه تاکید دارد که هرگز دیگر مرکزداده را با فناوری سنتی و قدیمی نخواهد ساخت.
۱۵ـ مرکزدادهٔ NetApp: این مرکزدادهٔ پیشرو در پارک مثلث تحقیقاتی، اولین دارندهٔ نشان Energy Star برای مرکزداده است.
ویژگی‌های این تاسیسات: پرظرفیت، با بهره‌وری انرژی بسیار خوب، رک‌های بلند 52U با ظرفیت ۴۲ کیلووات بر رک، بهره‌گیری از فشار هوا به‌جای دما برای تنظیم سرمایشِ دالان‌های سرد بسته، سرمایش هوامحور، دو سوم از سال بهره‌گیری از سرمایش طبیعی.
جای همگی هواسازهای این تاسیسات در طبقهٔ دوم است: از بالا با بیرون هوا مبادله می‌کنند و از پایین بر اساس فشار استاتیک، هوای خنک به تاسیسات می‌دهند.
۱۶ـ مرکزدادهٔ دانشگاه سیراکیوز (Syracuse): این مرکزداده که گواهینامهٔ LEED نقره دارد، هم به بخش فاوای دانشگاه خدمات می‌دهد، هم در خدمت پژوهش‌های علمی برای بررسی سیستم‌های مرکزداده است.
به همین دلیل نیز افزونگی کم‌نظیری دارد: از هر دو سیستم سرمایش با هوا و سرمایش با آب استفاده می‌کند و سرمایش طبیعی هم دارد. از هر دو سیستم برق AC و DC بهره می‌برد. هم برق شهری مصرف می‌کند، هم خودش برق تولید می‌کند.
این تاسیسات CHP دارد و برای تولید برقِ داخل تاسیسات از توبین گازی مقیاس‌کوچک بهره می‌برد. برای سرمایش از سیستم سرمایش آبیِ حلقه‌بسته با مبدل‌های برودتی درب عقب RDHx و مبدل‌های برودتی جنبی استفاده می‌کند.
۱۷ـ مرکزدادهٔ Terremark: مرکزدادهٔ پیشرو و عظیم شرکت Terremark بزرگ‌ترین مرکزدادهٔ تک‌ساختمانی جهان است که خدمات اشتراک مکانی می‌دهد.
دارای افزونگی زیرساخت با کلاس سه، ظرفیت برق نامحدود، فراوانی فضا و برق و سرمایش ولی با بهره‌وری خوب، سرمایش هوامحور با دالان‌های بسته و PoD، هوارسانی با کف و سقف کاذب، استفاده از Rotary UPS با زمان پشتیبانی ۲۰ ثانیه‌ای به‌جای UPS معمول، افزونگی اتصال ماهواره برای ارتباط به شبکه.
این مرکزداده را که میزبان NAP قاره آمریکا نیز هست، در واقع ساختهاند تا مرکز تبادل داده میان کابل‌های شبکهٔ اقیانوس‌گذر باشد که از آن سوی اقیانوس اطلس به شرق آمریکا می‌رسند.
آن را تدریجی کامل می‌کنند و هر مرحله را با توجه تجربهٔ مرحلهٔ پیشین و فناوریِ روز می‌سازند. مشتریان این مرکزدادهٔ اشتراک مکانیِ عظیم، انتخاب‌های زیادی دارند و می‌توانند امکاناتی درخواست کننده که ویژهٔ خودشان باشد.
۱۸ـ مرکزدادهٔ !Yahoo در لاکپورت: این مرکزداده مانند مرغدانی است: بالای شیروانیِ ساختمان‌هایش فضای تاج‌مانندی برای تخلیهٔ هوای گرم دارد. جهت ساختمان‌ها را نیز طوری انتخاب کرده‌اند که هوای گرم خروجی با بادی که در منطقه می‌وزد از تاسیسات دور شود.
سیستم سرمایش طبیعیِ آن ویژه است: هوامحور، بدون چیلر، بدون خنک‌سازی مکانیکی. سرمایش تبخیری نیز دارد؛ ولی فقط سه درصد از سال استفاده می‌شود. هوارسانی در آن با دالان گرم بسته است، کف کاذب ندارد، دمای عملیاتی سرورها گرم‌تر از معمول ولی بهتر از دستورالعمل‌های ASHRAE است. ظرفیت این تاسیسات نامحدود است.
سازندگان این پروژه برای هماهنگ‌بودن تاسیسات با اهداف فاوا، مدیران مرکزداده را هنگام اجرای پروژهٔ ساخت وارد کار کرده‌اند.
آشنایی با ۱۸ مرکزدادهٔ پیشروی جهان: ترجمهٔ کتاب The Art Of Data Centerی‌پور؛ به‌کوشش: دکتر بابک نیکفام، دکتر مهدی قانع
