Где хранится вся информация в интернете

Несмотря на всю популярность Сети Интернет по всей планете, многие пользователи считают технологию какой-то невидимой силой. Хотя по факту, это более чем материальная вещь, за работу которой отвечают мощные компьютеры, сервера и дата-центры, обменивающиеся информацией за доли секунды и соединенные между собой километрами кабелей и оптоволокон. Что же это за хранилища, как устроены дата-центры и как выглядят центры обработки данных крупнейших компаний.

Что такое дата-центр

Как и много других новшеств, изобретению и распространению Интернета люди обязаны военной отрасли. Именно для нее были первые разработки Сети, и именно для связи военных баз их лаборатории решили объединить в сеть (сначала локальную, а теперь повсеместную), которая используется не только в решении военных конфликтов. Сегодня разработка используется для распространения контента любой тематики и любого направления. В центре обработки данных хранится вся информация, которую вы загружаете в Интернет. Это может быть что угодно: фотографии, видео, документы, переписки в мессенджерах, комментарии в блоге, веб-сайты, онлайн игры, мобильные приложения, VPN сервисы или любые другие данные разной степени важности. Проще говоря, это большое хранилище, которое служит архивом для хранения и обмена данными. При создании такой системы инженеры стремились к тому, чтобы она была доступна в любое время суток, гарантировала безопасность и защиту информации, а также целостность файлов.

Дата-центр – это не просто большая флешка, это огромные здания похожие на крепости, заполненные серверами, оптическими кабелями и проводами. На работу и обслуживание современного хранилища затрачивается столько же электроэнергии, как для обслуживания небольшого городка. Использование дата-центров позволяет решать одновременно несколько задач:

• круглосуточная и бесперебойная работа. Электроэнергия поставляется бесперебойно: ЦОД четвертого уровня Tier4 подключены к двум электростанциям одновременно, для страховки. И даже если случилась авария на линии, в запасе всегда имеются мощные генераторы, которые в любую минуту готовы принять вахту.
• защита доступа. Всегда находятся третьи лица, которые хотят завладеть той или иной информацией, поэтому принимая на хранение данные, дата-центры обеспечивают ее конфиденциальность.
• сохранность и целостность. В дата-центрах хранится вся информация: от фото любимого питомца до секретных данных.

Дата-центр: готов к любым испытаниям

Центры обработки данных укомплектованы не только современными серверами, но и надежной противопожарной защитой. Газовые системы используют порошок углекислоты, который способен ликвидировать возгорание, для предотвращения поломки остального оборудования. Особое внимание уделяется обеспечению соответствующего климата.

Серверы и жесткие диски во время использования выделяют тепло. Для охлаждения ПК достаточно кулера со спичечный коробок, для промышленных масштабов этот вариант не подходит. Здесь установлены полноценные системы кондиционирования и вентиляции, которые защищают лабиринты из серверов от перегревания.

Дух коммерции или на чем зарабатывают дата-центры

Крупные компании, такие как Facebook, Google, Microsoft, Alibaba, Amazon имеют в своем распоряжении собственные хранилища, но для более скромных потребителей есть услуга аренды места в дата-центре. Это может быть один сервер (dedicated server) или место в стойке (collocation), где можно установить собственный сервер, или место в сетевом хранилище. В случае аренды с установкой собственного оборудования, владельцы дата-центров зарабатывают не только на аренде площади, но и на электроэнергии, т.к. арендаторам продают ее с небольшой накруткой.

Еще один вариант заработка для владельцев ЦОД – сдача лицензионного ПО в аренду. Дата-центры приобретают программное обеспечение и устанавливают их на своих серверах, а после (за определенную плату) сдают их частями в аренду. В последние годы набирает популярность услуга аренды виртуального сервера: части ресурса сервера (VPS – virtual private server).

Где хранится вся информация в интернете: уникальные по своей грандиозности и мощи дата-центры

IBM (Сиракьюс, США)

В 2009 году IBM и Сиракузский университет объединили усилия для строительства центра обработки данных на территории учебного заведения, который был бы более энергоэффективным, чем традиционные центры такого же размера. Технологическая компания предоставила ресурсы для его разработки и обязалась сократить потребление электроэнергии на 50%. В результате был построен объект, работающий на газовой электростанции с 12 микротурбинами, которая на 60% эффективнее обычных газовых электростанций. Это позволило университету закрыть свой столетний центр.

Citigroup (Германия)

В 2008 году компания Citigroup завершила строительство своего центра обработки данных во Франкфурте, Германия. Здание было признано самым экологичным в мире; оно стало первым ЦОД в Германии, получившим сертификат Leed Platinum. Это достижение было обусловлено эффективным использованием ресурсов, таких как энергия и вода, оптимальным освещением и качеством воздуха, комфортом для инженеров и минимальным воздействием на окружающую среду. Кроме того, компания Arup Associates разработала визуально привлекательный объект: один фасад покрыт настоящей травой, которая собирает дождевую воду, в то время как другие зоны заполнены растительностью и даже есть внутренние парки для персонала.

Ebay (Феникс, США)

Центр обработки данных Ebay в Фениксе (США) — впечатляющее достижение инженерной мысли. Несмотря на экстремальную жару в этом районе, инженерам удалось заставить объект работать при температуре до +46 градусов по Цельсию. Система охлаждения настолько эффективна, что для охлаждения можно использовать даже воду с температурой 28 градусов. Кроме того, энергосберегающие контейнеры, установленные в этом центре обработки данных, невероятно эффективны: до 95% энергии расходуется на работу серверов, а не на их охлаждение.

Digital Beijing (Пекин, Китай)

Архитектурное бюро Studio Pei-zhu построило 11-этажный центр обработки данных в Пекине к Олимпийским играм 2008 года. Впечатляет не только вычислительная мощность, но и дизайн здания. Бетонный куб как будто подвешен на гладкой поверхности воды, а стены покрыты световыми каналами, напоминающими штрих-коды. Кроме того, здание служило наглядным воплощением концепции «зеленой Олимпиады»: для внутреннего и внешнего освещения использовались светодиодные лампы, которые потребляют на 60% меньше электроэнергии, чем традиционные лампы; специальная стеклянная стена, препятствующая проникновению тепла и минимизирующая затраты на охлаждение. После завершения Олимпийских игр «Цифровой Пекин» открыл интерактивный музей современных технологий.

Apple (Мейден, США)

В центре обработки данных компании Apple, расположенном в городе Мейден, Северная Каролина, США, с 2013 года наблюдается снижение затрат на электроэнергию и воздействие на окружающую среду. Все центры обработки данных и 94 процента офисов компании работают на возобновляемых источниках энергии. В центре в Мейдене установлено 400 000 квадратных метров солнечных панелей, обеспечивающих 42 миллиона киловатт-часов в год; этого достаточно для питания 60 процентов серверов и систем охлаждения. Остальная энергия вырабатывается заводом по производству биотоплива, расположенным неподалеку от здания.

Alibaba Data Center (Ханчжоу, Китай)

Alibaba Group Holding Limited, одна из ведущих технологических компаний в мире, управляет несколькими центрами обработки данных в Китае, включая крупнейший из них, расположенный в городе Ханчжоу. Этот современный центр обработки данных является важнейшей частью инфраструктуры Alibaba и отвечает за обработку и хранение огромных объемов данных, генерируемых многочисленными продуктами и услугами компании, в том числе платформу электронной коммерции, услуги облачных вычислений, Alipay, DingTalk и другие.

Центр обработки данных в Ханчжоу оснащен передовыми технологиями, такими как высокопроизводительные вычислительные системы, крупномасштабные системы хранения данных и энергоэффективные системы охлаждения. Кроме того, здесь предусмотрены надежные меры безопасности для обеспечения сохранности и конфиденциальности данных клиентов, включая системы физической безопасности и системы сетевой безопасности, защищающие от кибератак. Alibaba реализует различные экологические инициативы в своих центрах обработки данных, чтобы минимизировать углеродный след и снизить воздействие на окружающую среду. Благодаря передовым технологиям и стремлению к устойчивому развитию, центр обработки данных в Ханчжоу имеет все шансы поддержать дальнейший рост и успех компании Alibaba.

Hewlett-Packard (Биллингем, Великобритания)

ЦОД компании Hewlett-Packard, расположенный на севере Великобритания, использует климат этой местности и ветры северного моря в своих интересах. Здесь была впервые применена система, которая позволяет отказаться от кондиционирования воздуха в течение большей части года и сократить расходы на 40%. Благодаря двум большим вентиляторам температура внутри здания поддерживается на постоянном уровне +24°c, несмотря на первоначальное увеличение стоимости строительства на 6%, которое окупилось за четыре года.

Кроме того, расположенные неподалеку ветряные турбины способны обеспечивать компанию электроэнергией, значительно сокращая при этом выбросы углекислого газа. Для дальнейшего повышения эффективности дождевая вода, собираемая с крыши, используется в увлажнителях воздуха, а все стены в помещении выкрашены в белый цвет, чтобы уменьшить потребность в искусственном освещении.

Oracle (Эшберн, США)

Крупнейший центр обработки данных Oracle расположен в Эшберне, штат Вирджиния, и является ключевым компонентом глобальной инфраструктуры компании. Центр обработки данных поддерживает ряд продуктов и услуг, включая Oracle Cloud Platform и Oracle Autonomous Database. Он предназначен для обеспечения высокого уровня надежности, безопасности и производительности для клиентов.

Помещения в которых находятся тысячи серверов являются защищенными с регулируемой температурой. Oracle использует несколько уровней резервирования и внедряет строгие протоколы безопасности для обеспечения высочайшего уровня доступности и защиты данных и интеллектуальной собственности клиентов. Помимо безопасности, компания стремится к устойчивому развитию и внедряет «зеленые» технологии в своих центрах обработки данных, чтобы уменьшить углеродный след.

Telefónica (Алькала-де-Энарес, Испания)

Telefónica построила центр обработки данных в Алькала-де-Энарес, Испания, площадью восемь футбольных полей. Центр предоставляет облачные услуги для Испании, Великобритании и Германии, а также предлагает аренду серверов. Это крупнейший центр обработки данных в Европе и третий по величине в мире. Здание получило золотой сертификат Leed, что свидетельствует о его качестве и надежности. Конструктивно здание состоит из нескольких модулей, каждый из которых имеет собственное независимое энергоснабжение.

Telehouse (Лондон, Великобритания)

Telehouse West — это центр обработки данных в Лондоне, который сдает в аренду серверные мощности компаниям, не имеющим ресурсов для строительства собственных ЦОД. Безопасность данных и надежное оборудование имеют для Telehouse первостепенное значение, но для них также важна экологичность. К сожалению, из-за нехватки места в районе Доклендс, где он расположен, невозможно установить солнечные батареи или ветряные турбины. Поэтому Telehouse покупает электроэнергию у компании SmartestEnergy, которая занимается закупками и поставками возобновляемых источников энергии (солнечной, ветряной и энергии волн).

Google (Хамина, Финляндия)

Цифровой гигант Google имеет дата-центры по всему миру, большинство из которых следуют «зеленым» принципам. Один из самых уникальных расположен в финском городе Хамина. Этот центр состоит из двух частей: здания бывшей бумажной фабрики и старого машинного зала, спроектированного известным финским архитектором Алваром Аалто.

Чтобы приобрести и реконструировать эти здания, компании Google пришлось инвестировать 350 миллионов долларов, и это самая большая сумма, потраченная на подобный проект — для сравнения, строительство центра обработки данных компании Telefónica в Алькала обошлось всего в 200 миллионов долларов.

Система охлаждения, используемая на этом объекте, использует преимущества холодных вод Финского залива; этот процесс уже использовался, когда здесь была бумажная фабрика, поскольку для производства бумаги требуется много воды.

1&1 (Канзас, США)

1&1 Ionos — это хостинговая компания, которая управляет центрами обработки данных по всему миру. Один из их центров обработки данных расположен в городе Ленекса, штат Канзас, США. Этот центр оснащен новейшими технологиями для обеспечения высокого уровня надежности и безопасности своих клиентов. Он предназначен для обеспечения максимального времени безотказной работы веб-сайтов и приложений, размещенных на его серверах. В центре обработки данных также работает круглосуточная служба поддержки, которая поможет клиентам решить любые проблемы, с которыми они могут столкнуться. 1&1 Ionos предлагает широкий спектр хостинговых решений, включая виртуальный хостинг, VPS, выделенные серверы и облачный хостинг. Благодаря современному центру обработки данных, они могут обеспечить своим клиентам производительность и надежность, необходимые для ведения цифрового бизнеса.

Центр обработки данных в Ленексе также получил признание за свои энергосберегающие технологии и методы, получив сертификат EPA Energy Star за свою приверженность энергоэффективности.

Verne Global (Рейкьявик, Исландия)

Автоконцерн BMW использует центр данных Verne Global в Рейкьявике как для теоретических, так и для практических исследований. Именно здесь они тестируют аэродинамику своих автомобилей и оценивают результаты краш-тестов. Переместив свой суперкомпьютер из Германии в Исландию, компания BMW смогла снизить годовые выбросы углерода с 3 570 тонн до нуля. Это стало возможным благодаря гидро- и геотермальным электростанциям, которые обеспечивают новый центр 10 мегаваттами чистой энергии, поступающей из гейзеров, окружающих Рейкьявик. Verne Global уверяет, что такое производство не наносит ущерба окружающей среде. Более того, эти мощности предлагаются в аренду любому бизнесу, желающему уменьшить свой углеродный след и сэкономить на расходах.

Facebook (Прайнвилл, США)

Центр обработки данных Facebook в Прайнвилле, штат Орегон, — это современное сооружение, играющее важную роль в глобальной инфраструктуре компании. Центр был впервые открыт в 2011 году и с тех пор претерпел несколько модернизаций, чтобы удовлетворить растущий спрос на вычислительные ресурсы

Центр обработки данных в Прайнвилле спроектирован как энергоэффективный, с использованием внешнего воздушного охлаждения и повторно используемой воды для ирригации, чтобы снизить воздействие на окружающую среду. В центре размещены тысячи серверов, которые хранят и обрабатывают данные пользователей, обеспечивая вычислительную мощность, необходимую для работы различных приложений и сервисов Facebook для миллионов пользователей по всему миру. Благодаря своей ориентации на устойчивое развитие и передовые технологии, дата-центр Facebook в Прайнвилле является ключевым игроком в продолжающейся миссии компании по объединению людей по всему миру.

Amazon (Эшберн, США)

Компания Amazon располагает несколькими центрами обработки данных по всему миру для поддержки своего растущего бизнеса облачных вычислений и электронной коммерции. В США крупнейший центр обработки данных Amazon расположен в городе Эшберн, штат Вирджиния. Это один из крупнейших центров обработки данных в мире, в котором десятки тысяч серверов и устройств хранения данных размещены в безопасных помещениях с контролируемой температурой. Amazon использует самые современные технологии, включая передовые системы сетевой безопасности и энергоэффективные системы охлаждения, чтобы обеспечить максимальную производительность и надежность для своих клиентов. Компания стремится к устойчивому развитию и делает значительные инвестиции в возобновляемые источники энергии для питания своих центров обработки данных и снижения углеродного следа.

Один из крупнейших представителей сегмента — Amazon Web Services. Сервис предоставляет файловый хостинг, хранилища данных, аренду виртуальных серверов, вычислительные сервисы. Первый облачный сервис Amazon был запущен еще в 2006 году и помимо Эшберна, Amazon управляет центрами обработки данных в нескольких других местах по всему миру, включая Дублин, Ирландию, Германию, Сингапур и Японию. Каждый из этих центров спроектирован таким образом, чтобы соответствовать высоким стандартам производительности и надежности, ожидаемым клиентами Amazon.

Microsoft (Куинси, США)

Microsoft располагает одним из крупнейших в мире центров обработки данных для поддержки разнообразных продуктов и услуг, включая Azure, Office 365 и Dynamics 365. Крупнейший центр обработки данных компании расположен в городе Куинси, штат Вашингтон, и служит важнейшим компонентом ее глобальной инфраструктуры.

Центр обработки данных в Куинси оснащен передовыми технологиями, включая возможности вычислений и хранения данных высокой плотности, а также эффективные системы охлаждения и резервные источники питания. Для защиты данных клиентов и интеллектуальной собственности Microsoft применяет многоуровневую систему безопасности, включая меры физической защиты и системы сетевой безопасности. ЦОД  спроектирован как энергоэффективный: использование возобновляемых источников энергии и передовых систем управления энергопотреблением для снижения вредных выбросов CO2.

По мере того, как растет наша зависимость от цифровой информации, растет и потребность в надежных способах ее хранения. Удивительно, как далеко продвинулись технологии, чтобы сделать это возможным. Современные ЦОД – невероятные достижения, требующие огромного количества ресурсов и усилий для поддержания.