مرکز داده

 

Data Center چیست ؟   تا قبل از دهه 90 استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امكان‌پذیر نبود، چرا كه استفاده از امكانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت. محیط خط فرمانی(Command Line) و ساختار غیر گرافیكی اینترنت سبب شده بود كه كاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند.    در اوایل دهه 90، پس از به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت (سال 1993 ) و پروتكل HTTP كه به سادگی امكان به اشتراك گذاشتن مستندات در اینترنت را در اختیار كاربران قرار می‌داد، روز به روز بر تعداد كاربران اینترنت افزوده شد. از سوی دیگر با اضافه شدن كاربران اینترنت، حجم مستندات نیز روز به روز افزایش یافت. مسلماً خطوط سابق اینترنتی و سرورهای موجود، توانایی جوابگویی به خیل عظیم كاربران را نداشتند. همچنین با زیاد شدن كاربران و بالا رفتن حجم مستندات، و نیز سادگی انتشار اطلاعات در اینترنت، مفاهیم تجاری نیز وارد عرصه اینترنت شدند. شركت‌های تجاری نیاز به سرورهایی داشتند كه این امكان را به آنها بدهد كه به سادگی و با سرعت بتوانند اطلاعات خود را در اختیار مشتریان و كاربران خود قرار دهند. بالطبع این امكان وجود نداشت كه هر شركت یا سازمانی كه قصد راه‌اندازی سایت‌های اینترنتی را دارد، خود راساً اقدام به راه‌اندازی سرور خود كند، چرا كه با وجود كاربران زیاد این سایت‌ها و حجم بالای ترافیك، نیاز به اتصال‌هایی با سرعت‌های بسیار بالا وجود داشت كه مسلما حتی در صورتی كه این امكان از لحاظ عملی وجود داشته باشد، هزینه بالایی را می‌طلبید. راه‌حلی كه برای این مشكل به نظر رسید، راه‌اندازی مراكز خاصی تحت عنوان Data Center یا مراكز داده‌ای بود. Center Data ها با در اختیار داشتن اتصالات پرسرعته‌ای به اینترنت، و همچنین در اختیار داشتن سرورهای قوی و متعدد، امكان راه‌اندازی سرورهای وب را برای عموم مردم ممكن ساختند.  شركت‌های تجاری و مردم می‌توانستند با اجاره كردن فضای محدودی در این سرورها، سایت‌های وب خود را معرض دید عموم قرار دهند. برخی شركت‌های بزرگ نیز با توجه به نیاز خود، اقدام به اجاره كردن یك سرور در مركز داده‌ای می‌كردند و آن را از راه دور با ابزارهای خاص كنترل می‌كردند.  اكنون با توجه به رشد سریع اینترنت، روز به روز به تعداد Data Center ها اضافه می‌شود به طوری كه در حال حاضر در اكثر كشورهای پیشرفته این مراكز وجود دارند. تمركز این مراكز بخصوص در كشور امریكا بسیار زیاد است. دلیل آن ارزان بودن نرخ اتصال به اینترنت و همچنین در دسترس بودن سرعت‌های بالا می‌باشد.   برخی از این  Data Center از طریق خطوط مختلف فیبرنوری، پهنای باندی بیش از Gbps4  را در اختیار دارند و تعداد سرورهای این Data Center معمولا بیش از 1000 است كه بر اساس مشخصات به متقاضیان اجاره داده می‌شود. پارامترهای زیادی در قیمت اجاره ماهانه یك سرور تاثیرگذار است كه می‌توان به سرعت CPU، مقدار حافظه RAM و اندازه Hard Disk ، حداكثر ترافیكی كه ماهانه در اختیار هر سرور قرار می‌گیرد، سیستم عامل سرور و همچنین سابقه مركز داده‌ای بستگی دارد.امروزه با رشد نیازهای كاربران به سرویس‌های مختلف، مراكز داده جهت در بر گرفتن تجهیزات، اطلاعات و برنامه‌های كاربردی حساس در فضایی كاملاً مطمئن و دارای قابلیت گسترش طراحی شده‌اند. برطبق تعریف ارایه شده ازجانب Renewable Energy Policy، مراكز داده متشكل از اجزای ضروری زیر ساختی هستند كه كار پشتیبانی از اینترنت و تجارت‌الكترونیكی و بخش‌های ارتباطات الكترونیكی را به عهده دارند و در نتیجه تمامی سرویس‌های ارایه شده در آن‌ها باید دقیق، مطابق برنامه و بدون كوچكترین وقفه‌ای عمل نمایند. به طور كلی مراكز داده به عنوان مكانی جهت فراهم آوردن موارد زیر تعریف می‌شوند: ذخیره سازی، مدیریت، پردازش و تبادل اطلاعات دیجیتال و همچنین فراهم آوردن سرویس‌های كاربردی یا مدیریت جهت پردازش‌های اطلاعاتی.

 

فهرست مطالب

 

مقدمه

1

 

فصل اول:كاستن فاصله بین دولت وشهروند

3

1-1

كاستن فاصله بین دولت و شهروند                                                                                             

3

1-2

معماری كلان دولت الكترونیك                                                                           

4

1-3

نقش شبكه در ارتقاء سطح كارآیی دولت و شهروندان

5

1-4

شبكه ملی پر سرعت

6

1-5

تاثیر شبكه بر فعالیت های تجاری

7

1-6

تاثیر شبكه بر آموزش وسطح سلامت جامعه

8

1-7

دولت ها و شبكه پرسرعت

12

1-8

نمونه های واقعی از سیاست گذاری دولت ها

12

1-9

جهت گیری دولت ها به ایجاد دولت الكترونیك

14

1-10

تعاریف و فرضیات دولت الكترونیك

16

1-11

ارائه سرویس های شروند گرا

17

1-12

عوامل موفقیت دولت ها در پیاده سازی دولت الكترونیكی

19

1-13

اولویت ها در تحقق فاز دوم دولت الكترونیكی

23

 

1-13-1    طراحی سازمانی

24

 

1-13-2    آموزش و مهارت

24

 

1-13-3    محرمانه بودن اطلاعات و امنیت

25

 

1-13-4    پورتال دولت

25

1-14

سازمان های مجازی متصل به هم

28

1-15

مزایای خاصیت تلفیق فرآیندهای چند سازمان در یك سازمان مجازی

29

1-16

تاثیر شبكه بر معماری های قدیمی

31

1-17

چند ویژگی مهم در مدل جدید مدیریت مراكز كامپیوتینگ

34

1-18

محورهای مدیریت IT در سطح كلان در مدل قدیمی

35

1-19

مدیریت IT و ارتباط آن با مدیریت كار

35

1-20

جایگاه استاندارد در مدیریت جدید زیرساخت های IT

44

1-21

روش بررسی وضعیت موجود

47

1-22

ارتباط Sarbanes-Oxley با معماری كلان

48

1-23

مدل CMM

49

1-24

مدل ISO 15504

50

1-25

مدل CoBIT

51

1-26

مدل های تعریف و تحلیل هدف

52

 

فصل دوم:مقدمه ای بر ایجاد مراكز داده

53

2-1

مركز داده چیست؟

53

2-2

تعاریف مختلف مركز داده 

54

2-3

مقدمه ای بر ایجاد مراكز داده

56

2-4

نیاز به مركز داده و خواص قابل توجه آن از نظر فنی

66

2-5

انقلاب بعدی در IT چیست؟

68

2-6

ساختار مراكز داده

70

2-7

درك پیچیدگی      

73

2-8

Utility Computing پاسخ سئوال است

74

2-9

مجازی سازی گام اول است

75

2-10

ملاحضات فنی در طراحی مراكز داده

76

2-11

مدل فنی استاندارد  مركز داده

80

2-12

تصویر كلان از مركز داده

81

2-13

طرح تجاری مركز داده

82

2-14

آشنایی با مفاهیم جدید در حوزه مراكز داده

85

 

2-14-1   Utility Computing  یا    On-Demand

85

2-15

Organic ITو سیستم های خودگردان

87

2-16

مجازی سازی

99

 

2-16-1   مجازی سازی روی سرویس دهنده ها

106

 

2-16-2   مجازی سازی از طریق كلاسترینگ برروی سرویس دهنده ها

106

 

               2-16-2-1  كمی بیشتر درباره Grid

108

 

2 -16-3   مجازی سازی در منابع ذخیره سازی

109

 

               2-16-3-1   مجازی سازی در سطح بلاك

110

 

               2-16-3-2   مجازی سازی در سطح فایل

110

2-17

مدل جدید کار برایSSP ها

110

2-18

مجازی سازی در سطح شبكه

112

2-19

مجازی سازی در سطح برنامه های كاربردی

112

2-20

مدیریت مركز داده

114

2-21

خدمات وب

117

2-22

تفاوت RDMA با TOE

117

2-23

تاریخچه ی خدمات مبتنی بر وب

119

2-24

شرکت های برتر و فناوری مناسب

123

 

فصل سوم : شرایط محیطی

126

 

شرایط محیطی

126

 

فصل چهارم : آشنایی عمیق تر با طراحی ومعماری مراكز داده

131

4-1

مركز داده به عنوان انباره ی داده

131

4-2

مركز داده به عنوان LOB

131

4-3

مركز داده به عنوان مركز گواهی هویت

132

4-4

مراكز طلاعات در آمریكا                       

132

4-5

برون سپاری و مراكز داده

134

4-6

مشخصات یك Data Center

135

 

4-6-1  در اختیار داشتن اتصالات مختلف به اینترنت از طریق ISP و ICPهای مختلف

135

 

4-6-2   وجود سیستم قدرت پشتیبان

135

 

4-6-3   وجود سرورهای متعدد

135

 

4-6-4    مشخصات فیزیكی

136

4-7

نحوه در اختیار گرفتن یك سرور وب

136

4-8

معیارهای طراحی مراكز داده

137

4-9

ساختار و اجزاء

138

 

4-9-1   لایه Aggregation  

139

 

4-9-2   لایه Front- End  

139

 

4-9-3   لایه برنامه‌های كاربردی Application 

140

 

4-9-4   لایهBack-End 

140

 

4-9-5   لایه ذخیره سازی Storage

141

 

4-9-6   لایه انتقال

141

4-10

سرورها درData Center  

141

 

4-10-1    ‌‌Intranet server farm

142

 

4-10-2 Internet server farm 

142

 

4-10-3    Extranet server farm

142

4-11

Data Center های توزیع شده

142

4-12

سرویس‌های Data Center

143

 

4-12- 1   سرویس‌های زیرساخت

143

 

             4-12- 1-  1   سرویس‌های لایه 1 یا سرویس‌های شهری

143

 

             4-12- 1-  2   سرویس های لایه 2              

144

 

             4-12- 1-3     سرویس های لایه 3

144

 

4-12- 2   ‌ سرویس های هوشمند شبكه‌ای

144

 

4-12- 3     سرویس‌های Server Farm 

145

 

4-12- 4     سوئیچینگ محتوا (Content Switching) 

145

 

4 -12- 5   سرویس Caching 

145

 

4 -12- 6   SSL Termination

146

 

4-12- 7    Content Transformation

146

 

4-12- 8    سرویس های ذخیره سازها 

146

 

4-12- 9    سرویس های امنیتی

147

 

4-12- 10  ‌لیست های كنترلی دسترسی (Access Control Lists (ACL))

147

 

4-12- 11  Firewall ها

147

 

4-12- 12   سرویس‌های مدیریتی

148

 

فصل پنجم : راه اندازی مركز داده در ایران

149

5-1

راه اندازی مركز داده در ایران

149

5-2

ضرورت راه‌اندازی Data Center در ایران

149

5-3

مزایای راه‌اندازی Data Center در ایران

149

5-4

مزایای در اختیار داشتن Data Center در آینده

152

5-5

بررسی موانع مركز داده ها در ایران

153

 

5-5-1   موانع سخت افزاری

153

 

5-5-2   موانع نرم افزاری

153

5-6 

ضوابط صدور مجوز ایجاد مجتمع خدمات اینترنت به بخش خصوصی

156

 

5-6-1    تعاریف

156

 

5-6-2    مقررات مربوط به واگذاری مجوز مجتمع اینترنتی 

155

 

5-6-3    مدارك لازم جهت ایجاد مجتمع خدمات اینترنت به بخش خصوصی IDC

156

 

خلاصه ونتیجه گیری

157

 

فهرست منابع

158

 

 

فهرست جدول ها

                                   

جدول 1-1

تفاوت سایت های وب با پورتال

26

جدول 1-2

مقایسه سازمان های معمولی با سازمان های مجازی

30

جدول 1-3

معادلات حركتی در مدل جدید مدیریت IT

44

جدول 2-1

نمایی از وضعیت رقابت شركت های مختلف در خصوصOrganicIT

92

جدول 2-2

استانداردهای مرتبط با سیستم های خودگردان

98

جدول 2-3

جدول زمانی عملیاتی بودن شبكه

107

جدول 2-4

جدول كلاس بازیابی

107

جدول 2-5

انتخاب فناوری مناسب بر اساس اولویت ها

124

 

 

 

 

 

فهرست شكل ها

                    فصل اول   

شكل 1-1

ویژگی های سرویس های دولت الكترونیك بر روی بستر اطلاعاتی ملی

5

شكل 1-2

تقسیم بندی سیستم آموزشی كشور به منطقه استان و كشور

10

شكل 1-3

تبدیل مدل خطی اموزش به مدل همپوشانی در مدل جدید

11

شكل 1-4

چرخه توسعه دولت الكترونیك

18

شكل 1-5

سه مؤلفه فاز دوم پیاده سازی دولت الكترونیكی

22

شكل 1-6

مدل كلان ارائه خدمات الكترونیكی دولت به شهروندان

31

شكل 1-7

اثر شبكه بر ابعاد مختلف IT

32

شكل 1-8

دیدگاه جدید مدیریت IT

35

شكل 1-9

لایه های مختلف مدیریت كلان مراكز داده

36

شكل 1-10

نقشه راه رسیدن به مدیریت پویا و انعطاف پذیر IT 

37

شكل 1-11

در مرحله اول،سازمان و زیرساخت IT سعی در عملیاتی نگهداشتن زیرساخت دارند.

38

شكل 1-12

در مرحله رسیدن به كارآمدی،سازمان ها به ارائه سرویس های IT با كیفیت بالا می اندیشند.

40

شكل 1-13

فرآیندهای لازم در مدیریت سرویس های IT

40

شكل 1-14

ارتباط تعداد پارامترهای قابل پیكربندی و تعداد مؤلفه ها در سایتی با 100 سرویس دهنده برنامه كاربردی

41

شكل 1-15

مدیریت بر منابع IT‌ به صورت انباره ای نه به صورت اختصاصی

42

شكل 1-16

مدل پرسنلی در مدیریت مراكز خدمات داده

45

شكل 1-17

نمونه ای از مدل فرآیندهای مدیریتی در مراكز داده

46

شكل 1-18

مدل CMM‌ یك مدل مرحله به مرحله ای است.

50

شكل 1-19

مدل ISO 15504 مبتنی بر روش همپوشانی است نه مرحله ای

50

شكل 1-20

مدل CoBIT

51

شكل 1-21

برای رسیدن به بستر چابك IT‌ نیاز به ممیزی در كل مسیر هستیم.

فصل دوم

52

 

شكل 2-1

نقش در اختیارداشتن معماری كلان در همسوسازی اهداف استراتژیك سازمان با واحد IT

57

شكل 2-3

مراحل نیل به اهداف سازمان از طریق تعریف معماری كلان

58

شكل 2-4

مدل Zackman

59

شكل 2-5

نگاهی عمیق تر به مدل Zackman

60

شكل 2-6

مدل معماری كلان بكار گرفته شده در General Motors

60

شكل 2-7

مدل سلسله مراتبی FEA

62

شكل 2-8

تقسیم بندی TRM به لایه های مختلف

63

شكل 2-9

عناصر محدوده دسترسی و تحویل سرویس در TRM

63

شكل 2-10

عناصر زیرساخت در TRM

64

شكل 2-11

چارچوب مؤلفه ها در TRM

64

شكل 2-12

رابطه و یكپارچه سازی در TRM

65

شكل 2-13

تصویری كلی از TRM

66

شكل 2-14

تغییرات عمده تقریباً هر 10 سال یكبار رخ می دهند.

68

شكل 2-15

   تاثیر معماری های مختلف كامپیوتینگ بر روی كاروتجارت

69

شكل 2-16

تاریخچه ایجاد برنامه های كاربردی تاكنون

78

شكل 2-17

نگاه جدید سرویس گرا به شبكه های نسل بعدی

79

شكل 2-18

اسامی مختلف مركز داده،توسط شركت های بزرگ دنیا

80

شكل 2-19

مدل مركز داده

80

شكل 2-20

در تقسیم بندی جدید،دنیای IT به دو دسته زیرساخت سرویس و زیرساخت دسترسی تقسیم شده است.

86

شكل 2-21

اركان اصلی مدل جدید كامپیوتینگ

87

شكل 2-22

خواص مدل مدیریتی جدید مبتنی بر Organic IT

90

شكل 2-23

   مدل چندلایه ای مدیریت بر اساس Organic IT

91

شكل 2-24

نمودار رشد میزان هوشمندی ابزارهای مدیریتی IT

92

شكل 2-25

گروه بندی حلقه های كنترلی در سیستم های خودگردان

94

شكل 2-26

روال مدیریت واقعه،مدیریت مشكلات و مدیریت تغییر در زیرساخت

95

شكل 2-27

لایه های مختلف سیستم خودگردان

97

شكل 2-28

مجازی سازی در سه سطح برای استفاده در برنامه های مختلف و با قابلیت تنظیم اختصاص منابع

99

شكل 2-29

مجازی سازی در سطح شبكه و منابع ذخیره سازی موضوع جدیدی نیست.

100

شكل 2-30

مجازی سازی از نوع تبدیل منابع یكپارچه فیزیكی به چندین منبع منطقی مستقل

100

شكل 2-31

مجازی سازی از نوع تبدیل چندین منبع فیزیكی مستقل به یك منبع منطقی مستقل

100

شكل 2-32

مجازی سازی از نوع تبدیل چندین منبع فیزیكی به چندین منبع منطقی

101

شكل 2-34

استفاده از رك های حاوی سرویس دهنده های تیغه ای به جای اتاق های مملو از انواع سرویس دهنده ها

102

شكل 2-35

هر تیغه می تواند یك سرویس دهنده باشد

102

شكل 2-36

انواع روش های پارتیشنینگ بر روی سرویس دهنده های مجازی شده

104

شكل 2-37

سمت چپ بالا : یك ماشین سخت افزاری معمولی،سمت چپ پایین : دو ماشین مجازی بر روی لایه مجازی،سمت راست : زیرساخت مجازی برای انتقال ماشین های مجازی بر روی آن

105

شكل 2-38

یكپارچگی باعث استفاده بهینه تر از منابع می گردد.

106

شكل 2-39

رایانه ای به بزرگی دنیا

108

شكل 2-40

در بهترین شرایط تنها 65 درصد از زمان پردازنده ها استفاده شده است.

108

شكل 2-41

مدل كلان كاربری Grid Computing

109

شكل 2-42

كاربران در مدل CoD در حال سرمایه گذاری هستند ولی در مدل Mtered Plan فقط بابت مصرفشان پرداخت می كنند.

111

شكل 2-43

مجازی سازی در سطح برنامه های كاربردی با استفاده از خدمات وب

113

شكل 2-44

تغییر نحوه نگرش مدیریت به مؤلفه های IT در چند سال اخیر

114

شكل 2-45

ارتباط مجازی سازی با خودكار نمودن فرآیندهای مدیریت بر مركز داده و یكپارچگی برنامه های كاربردی

115

شكل 2-46

دامنه DCML در تعریف فنی مؤلفه های بكاررفته در مركز داده(كادر سمت چپ)،مدل مرجع درخصوص روش بكارگیری آنها (كادر وسط)وسیاست بكارگیری آن مؤلفه ها ونصب آنها می گنجد.

116

شكل 2-47

آناتومی یك سرویس دهنده تیغه ای با كارت های TOE-Enable برروی آن

118

شكل 2-48

RDMA برروی TCP می تواند داده های موردنظر برای انتقال را از روی حافظه فرستنده به روی حافظه گیرنده با حداقل دخالت CPU و كپی های مكرر انتقال دهد.

119

شكل2-49

نگاهی اجمالی به وضعیت و نوع ارتباط مؤلفه ها،در عرصه های مختلف دنیای در حال تغییر مؤلفه های توزیع شده

121

شكل 2-50

مكانیزم اجرایی خدمات وب برروی اینترنت

122

شكل 2-51

معماری و پروتكل های مرتبط با خدمات وب

123

شكل 2-52

از سه معیار ارزانتر،سریعتر و بهتر،كدامیك برایتان اولویت بالایی دارند.

123

شكل 2-53

زیربخش های مركز داده و شركت های ارائه دهنده

124

شكل 2-54

رقابت سه شركت پیمانكار در راه اندازی مراكز داده جدید

125

 

فصل چهارم

 

شكل 4-1

 

137

شكل 4-2

 

138

شكل 4-3

 

139

شكل 4-4

 

141

شكل 4-5

 

143

 

فصل پنجم

 

شكل 5-1

وضعیت فعلی سرورهای وب ایرانی

150

شكل 5-2

وضعیت فعلی سرورها در صورت راه اندازی مركز داده ای در ایران

151

کامپیوتر