5 datacentermodellen uitgelegd: ontwerp, use cases en voorbeelden

Een datacenter is een fysieke faciliteit die private bedrijven en overheden gebruiken om applicaties en data op te slaan en te delen. De meeste bedrijven zijn afhankelijk van de betrouwbaarheid en beveiliging van het datacenter om hun IT-operaties optimaal te laten draaien.

Echter, niet alle datacenters zijn hetzelfde: hun ontwerp is gebaseerd op opslag en een netwerk van computing-bronnen die de levering van gedeelde informatie en applicaties mogelijk maken.

De vroegste datacenters, ontwikkeld in 1940, zoals ENIAC, vereisten veel stroom en een speciale omgeving om goed te functioneren. Ze waren duur en werden meestal voor militaire doeleinden gebruikt.

Het aantal datacenters over de hele wereld nam drastisch toe tijdens de jaren '90. Om een aanwezigheid op het internet te vestigen, bouwden verschillende organisaties grote faciliteiten genaamde Interne Datacenters met geavanceerde mogelijkheden zoals crossover-backup.

Vandaag zijn datacenters heel anders: technologie is verschoven van conventionele fysieke servers naar virtuele netwerken die applicaties en workloads op verschillende niveaus ondersteunen.

De huidige infrastructuur stelt applicaties en data in staat om te bestaan en te koppelen over meerdere datacenters en private/publieke clouds. Wanneer een website/app in de cloud gehost wordt, gebruikt het datacenter-bronnen van de cloudprovider.

Essentiële Componenten Van Een Datacenter

Een datacenter omvat tal van sleutelcomponenten, zoals verschillende typen servers, opslagsystemen, switches, routers, en applicatieleveringscontrollers. Wanneer correct geïnstalleerd en geïmplementeerd, leveren ze computing-bronnen, opslaginfrastructuur en netwerkinfrastructuur die applicaties aandrijven.

Basissstandaarden Voor Datacenter-infrastructuur

ANSI/TIA-942-A is een wijd geaccepteerde standaard voor datacenter-infrastructuur. Het voldoet aan vier tiers gedefinieerd door de Uptime Institute-standaard:

Tier I. Basis Capaciteit: omvat een onderbrekingsvrije stroomvoorziening voor spanningsdips, pieken en stroomuitval. Het beschermt tegen storingen door menselijke fouten maar niet tegen onverwachte uitvallen of falen.

Tier II. Redundante Capaciteit: biedt betere beveiliging tegen storingen en onderhoudsmogelijkheden. Redundante capaciteitscomponenten voor stroom en koeling kunnen verwijderd worden zonder ze uit te schakelen.

Tier III. Gelijktijdig Onderhoudbaar: vergemakkelijkt redundante distributiepaden om de kritieke omgeving te bedienen. Elk onderdeel kan afgesloten en verwijderd worden zonder impact op IT-operaties.

Tier IV. Fouttolerant: stelt elke productiecapaciteit in staat om geïsoleerd te worden van bijna alle typen fouten. Het systeem wordt niet beïnvloed door storingen van geplande of ongeplande gebeurtenissen. Met nul single points of failure garandeert dit niveau de hoogste uptime (99,995%).

Om deze technologie beter te begrijpen, moeten we de verschillende typen datacenters en hun doeleinden verkennen. Elk heeft zijn eigen voordelen, beperkingen en vereisten.

5. Colocation Datacenter

China Unicom, een van de grootste retail colocation datacenters

Voorbeeld: China Unicom's Global Center datacenter in Hongkong
Wie gebruikt het: Middelgrote tot grote ondernemingen

Ook wel simpelweg 'colo' genoemd, is een colocation datacenter een grote faciliteit die rackruimte verhuren aan bedrijven voor hun servers en andere netwerkapparaten. Het is een van de populairste diensten die gebruikt wordt door organisaties die misschien niet over voldoende bronnen beschikken om hun eigen datacenter te onderhouden, maar toch alle voordelen willen genieten.

Een colocation-faciliteit biedt ruimte, stroom, koeling en fysieke beveiliging voor de server. Het is verantwoordelijk voor het efficiënt verbinden van diverse netwerkapparatuur met verschillende telecommunicatie- en netwerkserviceproviders.

Bedrijven met grote geografische voetafdrukken kunnen hun hardware op meerdere locaties hebben. Een enkele organisatie kan bijvoorbeeld servers hebben in vijf tot zes verschillende colocation-datacenters.

Er zijn diverse voordelen van het gebruik van een colocation-datacenter:

• Schaalbaar: Wanneer de bereik van uw bedrijf uitbreidt, kunt u snel nieuwe servers en andere cruciale apparatuur aan de faciliteit toevoegen.
• Locatiepreferentie: U kunt de locatie van uw datacenter selecteren die het dichtst bij uw klanten ligt.
• Voorspelbare en lagere kosten: Het kost veel minder om een colocation-datacenter te huren dan uw eigen faciliteit te bouwen. U kunt kwartaal- of jaarcontracten tekenen volgens uw budget.
• Betrouwbaar: Omdat colocation-datacenters ontworpen zijn met een hoge specificatie voor redundantie, zijn ze extreem betrouwbaar.
• Rustgevend: Het technische personeel zorgt voor vervelende taken zoals stroombeheer, apparatuurinstallatie, kabels leggen, en andere technische processen. Dit betekent dat u zich geen zorgen hoeft te maken over serveronderhoud.

Mensen raken vaak in de war tussen een colocation-datacenter en een colocation-serverrack. Ze gebruiken deze termen vaak door elkaar. Echter, dit zijn twee verschillende entiteiten.

Het colocation-datacenter verwijst naar het bedrijf dat de gehele faciliteit aan een ander bedrijf verhurt, terwijl de colocation-rack verwijst naar het bedrijf dat rackruimte binnen het datacenter aan meerdere organisaties verhurt.

4. Beheerd Datacenter

Voorbeeld: Volledig-beheerde IBM Cloud Services
Wie gebruikt het: Middelgrote tot grote ondernemingen

Dit type datacenter-model wordt geïmplementeerd, beheerd en gemonitord door een derde-partij serviceprovider. Het biedt alle benodigde functies via een beheerd serviceplatform.

Het datacenter kan volledig of gedeeltelijk beheerd zijn. In het eerste geval worden alle technische details en backend-data afgehandeld of beheerd door de datacenter-provider. Terwijl de laatste bedrijven een zekere mate van administratieve controle over de datacenter-implementatie en -service toestaat.

In het algemeen voert de serviceprovider het onderhoud uit van alle netwerkcomponenten en -diensten, werkt besturingssystemen en andere systeemniveau-programma's bij, en herstelt data/diensten in het geval van verstorende gebeurtenissen.

Men kan deze beheerde diensten afhalen vanaf een vast datacenter-hostingsite, colocation-faciliteiten, of via een cloudgebaseerd datacenter.

Bijvoorbeeld, IBM's datacenter biedt een breed scala aan beheerde diensten direct aan klanten, zoals beheerde beveiligingsdiensten, beheerde netwerkdiensten, en beheerde mobiliteits- en informatiediensten.

3. Enterprise Datacenter

Google datacenter in Eemshaven, Nederland | Afbeeldingscredit: Google

Voorbeeld: Facebook's Forest City Datacenter in Noord-Carolina
Wie gebruikt het: Grote ondernemingen

Het enterprise-datacenter is een privésfaciliteit ontworpen met als enig doel een enkel bedrijf te ondersteunen. Het kan on-premises of off-premises op een site gelegen zijn, naar wens van de klant.

Bijvoorbeeld, als u een website runt vanuit Canada, en uw doelgroep studenten in de Verenigde Staten zijn, zult u ervoor kiezen om een datacenter in de VS te bouwen om de paginalaatstijd te verminderen.

Een enterprise-faciliteit wordt meer gedefinieerd door zijn eigendom en doel dan door zijn grootte en capaciteit. Het is goed geschikt voor organisaties met unieke netwerkvereisten of die genoeg omzet maken om van economies of schaal te profiteren.

Het enterprise-datacenter bevat meestal meerdere datacenters, elk met het doel om sleutelfuncties te onderhouden. Deze sub-datacenters kunnen verder ingedeeld worden in drie groepen:

• Internet-datacenter: ondersteunt de apparaten en servers die essentieel zijn voor webapplicaties.
• Extranet: ondersteunt business-to-business-transacties binnen het enterprise-datacenternetwerk. Doorgaans worden deze diensten benaderd via privés WAN-links of beveiligde VPN-verbindingen.
• Intranet: houdt de applicatie en data binnen het enterprise-datacenter. Deze data wordt gebruikt voor onderzoek en ontwikkeling, productie, marketing, en andere kernbedrijfsfuncties.

Het grootste voordeel van dit type datacenter is dat het voor bedrijven gemakkelijk is om cruciale parameters (zoals bandbreedte en stroomverbruik) bij te houden en hun software (zoals monitoring-tools) up-to-date te houden. Dit maakt het eenvoudiger om toekomstige behoeften te schatten en adequaat te schalen.

Echter, dit alles komt met een prijs: Het ontwikkelen van enterprise-datacenter-faciliteiten vereist grote kapitaalinvesteringen, arbeid, onderhoud van apparatuur, en lopende uitgaven van tijd.

Lees ook: Wat Is Een Proxy Server En Zijn Gebruik?

2. Cloud Datacenter

Voorbeeld: Cloud-diensten aangeboden door Google, IBM, Amazon (AWS), Microsoft (Azure), etc.
Wie gebruikt het: Meeste organisaties van elke omvang

Bij een cloud-datacenter wordt de daadwerkelijke hardware gedraaid en beheerd door het cloudbedrijf, vaak met de hulp van een derde-partij beheerde dienstverlener. Het stelt klanten in staat om websites/applicaties te draaien en data te beheren binnen een virtuele infrastructuur die draait op cloud-servers.

De data wordt gefragmenteerd en gedupliceerd over talrijke locaties zodra het naar cloud-servers wordt geüpload. In het geval van onverwachte gebeurtenissen, zorgt de cloudprovider ervoor dat er een backup van uw backup is.

Enkele cloudservicebedrijven bieden aangepaste clouds, waardoor klanten exclusieve toegang krijgen tot hun eigen cloudomgeving, bekend als private clouds. Publieke cloudproviders maken daarentegen bronnen beschikbaar voor het publiek via het internet. Amazon Web Services, Microsoft Azure zijn enkele van de populairste publieke cloudspelers.

Clouddiensten hebben verschillende voordelen ten opzichte van on-premises datacenters. Met de cloud betaalt het bedrijf alleen voor de hoeveelheid hardwarebronnen die ze gebruiken. Het hoeft zich geen zorgen te maken over regelmatige server-updates, beveiliging, koelingskosten, etc. Deze prijzen zijn opgenomen in de maandelijkse abonnementsfeestructuur.

Lees ook: 8 verschillende typen datalekken met voorbeelden

1. Edge Datacenter

Nog in de ontwikkelingsfase

Edge-datacenters zijn kleinere faciliteiten die dicht bij de bevolking die ze bedienen, gelegen zijn. Gekenmerkt door hun grootte en connectiviteit, stellen deze datacenters organisaties in staat om content en diensten aan lokale gebruikers te leveren met minimale latentie.

Ze spelen een cruciale rol in de edge-computing-architectuur, die dataopslag en berekening dichter bij de locatie brengt waar het nodig is. Studies tonen aan dat edge-datacenters IoT (Internet of Things) en autonome voertuigen zullen ondersteunen om extra verwerkingscapaciteit te bieden en de klantervaring te verbeteren.

Terwijl een groot deel van de data die verzameld wordt door IoT en autonome voertuigen lokaal verwerkt zal worden, zal een deel ervan teruggezonden worden naar een datacenter. Edge-faciliteiten zijn verbonden met diverse andere datacenters of een groter centraal datacenter.

Vergeleken met enterprise-datacenters die op volle capaciteit draaien, kunnen meerdere kleinere edge-datacenters zware verkeersbelasting efficiënter distribueren. Ze kunnen hoog-aangevraagde content cachen, wat de vertraging tussen een gebruikersverzoek en de serverrespons minimaliseert. Verder verhoogt het distribueren van verkeersbelasting ook de netwerkbetrouwbaarheid.

Voor organisaties die proberen regionale netwerkprestaties te verbeteren of een lokale markt te penetreren, zijn deze faciliteiten onschatbaar.

Lees ook: Wat Is Een Server? 15 Verschillende Typen Servers En Hun Gebruik

Markt

Op dit moment draaien bijna 70% van de enterprise-workloads in corporate datacenters, colocation-datacenters hosten 20%, en ongeveer 9% is in de cloud.

Volgens Global Market Insights was de marktomvang van edge-datacenters $5,5 miljard in 2019. Het wordt verwacht te groeien met een CAGR van 23% tussen 2020 en 2026. De steeds groeiende vraag naar hoge computationele bronnen moedigt serviceproviders aan om datacenters op edge-locaties te hosten voor lage latentie en betrouwbare verbindingen.

Veelgestelde vragen

Wat is Software-Defined Data Center?

Het Software-Defined Data Center (SDDC) is een dataopslagfaciliteit waarin alle elementen van de infrastructuur (inclusief CPU, opslag, netwerken en beveiliging) gevirtualiseerd worden en als een dienst worden geleverd.

SDDC is het resultaat van jarenlange vooruitgang in servervirtualisatie. Het breidt de concepten van virtualisatie uit, zoals abstractie, pooling en automatisering, naar alle bronnen en diensten om kosten te verlagen, schaalbaarheid te vergroten en zakelijke flexibiliteit te verbeteren.

Net als conventionele datacenters, kunnen SDDC's on-premise gehuisvest zijn, bij een beheerde dienstverlener, en in publieke, privés of hybride clouds.

Wat zijn datacenter-operaties?

Datacenter-operaties is een breed begrip, dat vier grote processen en operaties omvat:

• Installatie en onderhoud van netwerkbronnen
• Creëren, afdwingen en monitoren van beleid en procedures binnen datacenters
• Tools en technieken om datacenter-beveiliging te waarborgen
• Monitoringssystemen die zorgen voor stroom en koeling

Omdat veel bedrijven begonnen zijn te verschuiven naar cloudcomputing-oplossingen, is de automatisering van datacenter-operaties kritischer dan ooit. Het doel is om processen en systemen te optimaliseren voor prestaties, kostenefficiëntie en schaalbaarheid.

Lees ook: 8 verschillende typen cloudcomputing [Uitgelegd]

Wat is een groen datacenter?

Een groen datacenter is een dataopslag-, beheer- en distributiefaciliteit die draait op energie-efficiënte technologieën. Het is ontworpen voor het maximaliseren van energie-efficiëntie en het minimaliseren van milieueffect.

De twee meest gebruikte parameters om stroom-efficiëntie in datacenters te meten zijn:

• Power Usage Effectiveness (PUE)
• Carbon Usage Effectiveness (CUE)

Beide zijn ontwikkeld door The Green Grid, een toonaangevende branchevereniging die werkt aan het verbeteren van IT- en datacenter-energie-efficiëntie en ecologisch ontwerp.

Deze faciliteiten winnen aan tractie in diverse industrieën en hebben de aandacht van veel bedrijven getrokken voor het implementeren van groene datacenter-oplossingen. Volgens het MarketandMarkets-rapport wordt de marktomvang van groene datacenters geschat om $140 miljard te bereiken in 2026.