Историята на центровете за данни е свързана с много вълнуващи технологии, разработени във времето, и е важна поради решаващата роля, която центровете за данни играят в захранването на цифровата икономика в световен мащаб.
Какво е център за данни?
Преди да навлезем във вълнуващата история на центровете за данни, нека дефинираме термина център за данни. Това е физическо пространство, съоръжение, което съдържа компютърни системи и системи за съхранение и свързани компоненти, използвани за организиране, обработка, съхраняване и разпространение на големи количества данни и информация. Това съоръжение е специално създадено, за да осигури сигурна и контролирана среда за изчислителни ресурси, като гарантира висока достъпност, надеждност и производителност.
Центровете за данни се различават по размер, сложност и предназначение, вариращи от малки сървърни стаи или помещения в офис сгради до масивни съоръжения, обхващащи стотици хиляди квадратни метра. Те обслужват широк спектър от индустрии и приложения, включително облачни изчисления, телекомуникации, финансови услуги, здравеопазване и електронна търговия, поддържайки критични бизнес операции и цифрови услуги по целия свят.
Компаниите използват центрове за данни, за да изпълняват по-трудоемки задачи като сигурност на данните, предоставяне на виртуални сървъри, облачни изчисления, хостинг, балансиране на натоварването, съхранение и др.
Кои са ключовите компоненти на центъра за данни?
Сървъри
Те са основните изчислителни устройства в центъра за данни, отговорни за изпълнението на приложения, обработката на данни и отговарянето на потребителски заявки. Сървърите могат да варират от отделни физически машини до виртуализирани инстанции, работещи на споделен хардуер.
Вижте разликата между настолните компютри и сървърите.
Мрежова инфраструктура
Тя включва рутери, суичове и защитни стени и позволява комуникация и трансфер на данни между сървъри, системи за съхранение и външни мрежи.
Прочетете нашата статия за „Виртуализация на рутер и виртуализация на защитна стена“, за да научите разликата между рутер и защитна стена.
Мерки за сигурност
Сигурността е от съществено значение за центровете за данни, така че те прилагат множество нива на физически и логически мерки за сигурност, за да защитят чувствителна информация и инфраструктура от неоторизиран достъп, кражба и кибер атаки. Тези места са защитени с контрол на достъпа, биометрично удостоверяване, камери за наблюдение, системи за откриване на проникване и криптиране.
По отношение на сигурността, можете да извлечете голяма полза от нашите статии за passkeys, 2FA алтернативи, по-добри от SMS, как да създадете перфектни пароли и как да защитите устройствата си от хакване.
Системи за съхранение
Центровете за данни включват устройства за съхранение като твърди дискове (HDD), солид-стейт устройства (SSD) и мрежи за съхранение (SAN) за съхраняване и управление на огромни количества данни. Системите за съхранение осигуряват висококапацитетни, мащабируеми и надеждни решения за съхранение на различни видове данни.
Знаете ли какво е RAID?
Системи за захранване и охлаждане
Центровете за данни изискват значителни количества електрическа енергия за работа на сървъри и друго оборудване, както и стабилни охладителни системи за поддържане на оптимални нива на температура и влажност. Енергоразпределителните устройства (PDU), непрекъсваемите захранвания (UPS) и прецизните климатични системи обикновено се използват за осигуряване на надеждно захранване и ефективно охлаждане.
Прочетете повече за UPS устройствата.
Инструменти за управление и наблюдение
Тези усъвършенствани инструменти предоставят видимост на използването на ресурсите, показателите за производителност и изправността на системата, позволявайки на администраторите да оптимизират операциите, да отстраняват проблеми и да гарантират спазването на споразуменията за ниво на обслужване (SLA).
Историята на центровете за данни
През 1946 г. е създаден първият център за данни
През 40-те години на миналия век концепцията за центрове за данни, каквито ги познаваме днес, все още не е съществувала. Въпреки това през този период се разработват ранни цифрови компютри и е имало усилия за създаване на централизирани съоръжения за настаняване на тези машини и поддържане на тяхната работа. Историята на центровете за данни започва да се пише.
Нека контекстуализираме, за да разберем технологичния напредък, който поставя основите на съвременните центрове за данни:
- Вакуумни лампи. Компютрите са разчитали на технология с вакуумни лампи за обработка на данни.
- Компютри с размер на стая. Компютрите по онова време са били масивни машини, които са заемали цели стаи или сгради.
- Системи с перфокарти. Въвеждането и извеждането на данни на ранните компютри често се извършваше с помощта на системи с перфокарти.
Вероятно първият център за данни е създаден в САЩ и се е наричал ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer). Построен е между 1943 г. и 1945 г., като влиза в експлоатация през 1946 г. Американската армия го използва за съхранение на отбранителни кодове. Този компютър е имал почти 18 хиляди вакуумни лампи, 7200 кристални диода и 10 000 кондензатора. Бил е огромен – 167,2 квадратни метра (1800 квадратни фута)!
ENIAC се е помещавал в специално построена сграда в Университета на Пенсилвания, оборудвана с обширни електрически и охладителни системи за поддържане на работата на компютъра.
60-те години на миналия век, транзисторите и виртуализацията революционизираха компютърната сцена
През 60-те години вакуумните лампи на компютрите са заменени с транзистори, мейнфрейм компютрите са били най-използвани, данните са се обработвали чрез пакетни техники, използвали са се за съхранение магнитен диск (лента) и мрежовите технологии са били подобрени.
Един от пионерските центрове за данни на това десетилетие е бил Центърът за обработка на данни на IBM Federal Systems Division, създаден през 1963 г. в Оуего, Ню Йорк. Това съоръжение е било един от първите специализирани центрове за данни, изградени да поддържат широкомащабни изчислителни операции за правителствени агенции, включително Министерството на отбраната на САЩ. Центърът за обработка на данни е разполагал с мейнфрейм компютри, периферно оборудване и специализирани системи за обработка и съхранение на огромни количества данни.
През това десетилетие се е появила, друга ключова технология: виртуализацията и благодарение на нея мейнфреймите са започнали да работят с много задачи едновременно (multitask). IBM се фокусира силно върху разработването на усъвършенствани решения за споделяне на време. Споделянето на време включва множество потребители, които споделят достъп до компютърни ресурси, с цел да се подобри ефективността както за потребителите, така и за скъпите компютърни ресурси, които използват. Този подход отбеляза значителен напредък в компютърните технологии, тъй като значително намаля разходите за достъп до изчислителните възможности. В резултат на това организации и дори отделни лица са могли да използват компютърни ресурси, без да е необходимо да притежават и поддържат физически хардуер.
По-късно, през 1964 г., е бил представен първият суперкомпютър. Това е CDC 6600 с производителност от 1 MFlops и пик при 3 Mflops. Технологиите са напредвали стабилно.
Вижте топ 10 на най-мощните суперкомпютри в света.
И между другото, можете да прочетете за друго изобретение от 1964 г., което промени света – компютърната мишка!
70-те години на миналия век, нов процесор и променящи играта технологии са променили центровете за данни
Много различни събития са се случили през това десетилетие, тласкайки еволюцията на центровете за данни. Едно от тези забележителни развития е било създаването на търговски центрове за обработка на данни от компании като Control Data Corporation (CDC) и IBM. Тези центрове са предоставяли оутсоурс компютърни услуги за фирми и държавни агенции, предлагайки достъп до мейнфрейм компютри, системи за съхранение и други компютърни ресурси на базата на наем или абонамент.
Освен това 70-те години са били вълнуващо с представянето на процесора 4004 на Intel (1971 г.). Това е първият програмируем процесор с общо предназначение, който се превръща в „мозъка“ на различните устройства.
Прочетете за Intel 4004 и други от най-важните процесори на всички времена.
Две години по-късно Xerox Alto излиза на пазара и представя първия графичен потребителски интерфейс. Този компютър изпреварва времето си и дори идва с мишка с 3 бутона.
През 1977 г. Chase Manhattan Bank прилага първата локална мрежа – ARCnet. Поддържа до 255 компютъра и скорост на данни от 2,5 Mbps.
Само година по-късно американската мултинационална софтуерна компания SunGard създава първото комерсиално възстановяване след бедствие.
80-те години на миналия век, микрокомпютрите, LAN и RDBMS навлизат в компютърния пейзаж
Разпространението на микрокомпютри, работни станции за бизнес и персонални компютри и появата на клиент-сървър архитектури също повлия на дизайна и работата на центровете за данни през този период. Масивните и скъпи мейнфрейми са били вече на изчезване. Те са били заменени с по-евтини и по-лесни за поддръжка компютри.
Американският производител на компютри Sun Microsystems създава протокола на мрежовата файлова система. С него клиентските компютри имат достъп до файлове по мрежата по начин, подобен на достъпа до вътрешна памет.
Ethernet и TCP/IP протоколите са били вече широко разпространени. Локалните мрежи (LAN) стават все по-разпространени в дейта център средите, свързвайки сървъри, работни станции и системи за съхранение, за да улеснят споделянето на данни, комуникацията и достъпа до ресурси.
Прочетете за разликите между IPv4 и IPv6 и какво се случва с IPv5.
Системите за управление на релационни бази данни (RDBMS) като Oracle, IBM DB2 и Microsoft SQL Server са били разработени. Биват създадени и нови технологии за съхранение на данни като твърди дискове с голям капацитет, библиотеки с магнитни ленти, оптични системи за съхранение и мрежи за съхранение (SANs). Тези разработки позволяват да се обработват, организират и съхраняват по-големи обеми данни.
През 1990 г., интернет революционизира центровете за данни и света
90-те години са времето на .COM бума. Историята на центровете за данни претърпява значителни трансформации, водени от напредъка в компютърните технологии, мрежите и интернет. Използването му бързо нараства, подобно на търсенето на по-добра свързаност. Поради това голямо търсене, центровете за данни също придобиват популярност. Появяват се нови и по-големи центрове. Моделът на предлагане на услуги на центровете за данни става необходимост за много компании и нововъзникващи индустрии като електронната търговия, което значително увеличава зависимостта от цифрови данни, интернет инфраструктура, хостинг уеб сървъри, имейл сървъри и други онлайн услуги.
Виртуализацията беше потвърдена като основна технология за центровете за данни, за да задоволят голямото търсене на онлайн услуги. Само чрез консолидиране на изчислителни ресурси, подобряване на използването на ресурсите и намаляване на оперативните разходи, центровете за данни могат да обслужват толкова много клиенти. По това време виртуализацията поставя основата на съвременната архитектура на центрове за данни и облачни изчисления.
Интернет центровете за данни (IDC) се появяват през това десетилетие като специализирани съоръжения, предназначени да хостват и управляват интернет инфраструктура.
Търсенето на решения за високопроизводителни изчисления (HPC) нараства, водено от научни изследвания, инженерни симулации и финансово моделиране. Центровете за данни внедряват специализирани HPC клъстери и суперкомпютри, за да поддържат интензивни изчислителни натоварвания, като откриване на лекарства, прогнозиране на времето и сеизмичен анализ.
След 2000г., от облачни изчисления до зелени инициативи, настоящи центрове за данни
Непрекъснатата нужда от дигитални услуги, облачни изчисления и анализ на големи данни подхранват растежа и еволюцията на модерните центрове за данни. В началото на периода енергийната ефективност започва да създава проблеми с поддръжката. Сегашното поколение центрове за данни консумира твърде много енергия. Това поставя началото на тенденция за подобряване на ефективността, изграждане на по-добри системи за охлаждане и намаляване на потреблението.
След 2000г. се наблюдава възход на облачните изчисления като доминираща компютърна парадигма. Облачните изчисления революционизират ИТ инфраструктурата, като предоставят мащабиране, гъвкавост и рентабилност за фирми от всякакъв размер. През 2002 г. Amazon стартира своите уеб услуги AWS, които включват облачни изчисления, съхранение и др. Десет години по-късно 38% от бизнеса вече е в облака.
Научете какво представляват IaaS, PaaS и SaaS и физическото местоположение на облака.
Виртуализацията продължи да се развива и съзрява. Технологиите за контейнеризация, като Docker и Kubernetes, революционизираха внедряването и управлението на приложения в центровете за данни. Напредъкът в сървърния хардуер, системите за охлаждане и разпределението на захранването позволяват на центровете за данни да поддържат по-висока плътност на изчислително оборудване.
Бяха разработени и приети решения за управление на инфраструктурата на центъра за данни (DCIM). Тези софтуерни решения предоставиха видимост в реално време на потреблението на енергия, ефективността на охлаждане и здравето на оборудването, помагайки на операторите на центрове за данни да оптимизират разпределението на ресурсите и да подобрят общата ефективност. Разпространението на устройства, свързани с интернет, и нарастващият обем данни, генерирани на ръба на мрежата, доведоха до приемането на edge изчислителни архитектури.
Нарастващите опасения относно потреблението на енергия и въздействието върху околната среда довеждат до развитието на инициативи за зелени центрове за данни.
Центровете за данни преминават към нов модел (клиент-сървър), базиран на абонамент. Компаниите избраха този модел, за да намалят разходите си. Не е необходимо да купуват скъп хардуер и постоянно да го надграждат. Вместо това те използват облачни услуги, където трета страна е отговорна за хардуерните ресурси, а често и за ИТ поддръжката.
Защо абонаментният модел е толкова популярен?
Бъдещите предизвикателства на центъра за данни
Експоненциалният растеж на цифровите данни и нововъзникващите технологии означават предизвикателства за центровете за данни, като например:
- Мащабируемост. Центровете за данни трябва да могат бързо да мащабират инфраструктурата си, за да посрещнат нарастващото търсене на изчислителни ресурси, капацитет за съхранение и честотна лента на мрежата.
- Енергийна ефективност. Центровете за данни консумират огромни количества енергия, което води до значително въздействие върху околната среда и оперативни разходи.
- Сигурност и съответствие. Защитата на чувствителна информация срещу кибер заплахи, гарантирането на поверителност и цялост на данните и спазването на специфичните за индустрията разпоредби и международни стандарти не са малки предизвикателства.
- Edge изчисления. Еdge компютърните архитектури изискват центровете за данни да предоставят обработка с ниска латентност, анализи в реално време и надеждна свързаност за поддръжка на IoT устройства, автономни превозни средства и други крайни компютърни приложения.
- Хибридно и мулти-облачно внедряване. Центровете за данни трябва да поддържат безпроблемна интеграция, оперативна съвместимост и мобилност на работното натоварване в хибридни и мулти-облачни среди. Предизвикателствата включват миграция на данни, оркестриране на работното натоварване, блокиране на доставчика и управление на разходите в разнородни ИТ среди.
- Нововъзникващи технологии. Изкуственият интелект, машинното обучение, 5G и квантовите изчисления представляват както възможности, така и предизвикателства за центровете за данни. Те са следващите глави от историята на центровете за данни, които трябва да бъдат в крак с нововъзникващите тенденции, да оценят тяхното въздействие върху инфраструктурата и операциите и да се адаптират към новите случаи на употреба и изискванията за натоварване.
Заключение
Тъй като компютърните технологии продължават да се развиват, центровете за данни ще нарастват по мащаб, сложност и значение. Те ще се превърнат в основни компоненти на цифровата инфраструктура, поддържаща съвременното общество. Много предизвикателства трябва да бъдат адресирани, но също така много напреднали технологии и иновации се разработват в момента. Ще станем свидетели как те се интегрират и допълват взаимно, за да дадат началото на ново поколение ултрамодерни центрове за данни. Вече очакваме с нетърпение да актуализираме тази статия!
Междувременно, ако искате да видите наистина модерен център за данни, можете да проверите нашия център за данни София дейта център.