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Conception et architecture des centres de données

Les données sont essentielles pour les opérations des entreprises à l’ère numérique. Elles sont au cœur des processus clés, des opérations internes au support client. De grands volumes de données doivent être stockés dans des lieux qui répondent aux exigences technologiques et commerciales. Traditionnellement, il s’agissait de centres d’information situés dans les bâtiments des entreprises qui les utilisaient, contenant des serveurs et l’équipement nécessaire. Aujourd’hui, les centres de données modernes, comme le centre de données de Digital Realty à Zagreb, sont des lieux de stockage de données critiques essentiels pour maintenir des processus rapides et étendus vitaux pour le fonctionnement de notre société. La conception et la construction de ces centres nécessitent une planification et des ressources considérables pour garantir que leurs capacités puissent soutenir les entreprises pour les décennies à venir.

Choisir le bon design de centre de données

La conception de l’infrastructure d’un centre de données complet implique les éléments clés suivants :

  • alimentation électrique
  • refroidissement (couloir chaud/froid)
  • connectivité avec les partenaires, les opérateurs et les hubs d’échange Internet
  • sécurité
  • emplacement

La sélection des éléments qui déterminent l’architecture du centre de données dépend des éléments mentionnés ci-dessus et des exigences commerciales. Les centres de données construits sur mesure utilisent généralement l’espace physique de la manière la plus efficace possible pour permettre une croissance dans les années à venir. Une planification minutieuse et une conception modulaire qui permettent le flux d’air et l’expansion sont nécessaires pour le stockage de l’équipement et des racks de serveurs.

Connectivité des centres de données

Dans la conception des centres de données, la solution la plus populaire est la construction modulaire, ce qui signifie que les racks et les serveurs peuvent être retirés ou ajoutés sans interrompre les opérations. Le but d’une telle construction est précisément d’augmenter ou de diminuer la capacité sans problèmes. Les systèmes de câblage dans les centres de données durent souvent plus longtemps que d’autres équipements, et certains restent en service pendant des années. Par conséquent, une bonne organisation des câbles au sein des racks et une gestion adéquate sont cruciales pour une connexion et une déconnexion sans faille des éléments d’équipement individuels. Les câbles d’alimentation et les câbles de données sont généralement séparés dans les systèmes de câblage pour éviter toute interférence potentielle.

Refroidissement des centres de données

Le système de refroidissement est une caractéristique fondamentale de chaque centre de données, car la chaleur peut facilement réduire la durée de vie de l’équipement ou finalement le détruire. L’empilement dense d’équipements dans un bâtiment génère des quantités significatives de chaleur. Il existe plusieurs solutions de refroidissement pour les centres de données qui varient en fonction de l’emplacement du centre.

Types de systèmes de refroidissement des centres de données :

  • refroidissement adiabatique (air)

Dans les systèmes de refroidissement les plus courants, ceux utilisant de l’air, des ventilateurs intégrés dans les racks aspirent l’air des serveurs. Les ventilateurs sont disposés dans des couloirs chauds et froids. D’un côté des serveurs, l’air refroidi passe par le couloir froid et libère de l’air frais dans le rack. De l’autre côté, les ventilateurs soufflent l’air chaud loin des serveurs à travers le couloir chaud et l’évacuent de la pièce.

  • refroidissement liquide (eau)

L’eau glacée est un milieu plus dense que l’air et conduit donc la chaleur plus efficacement. L’eau est pompée à travers des bobines dans un système fermé et élimine la chaleur des serveurs. L’eau chauffée passe ensuite par une unité de refroidissement, et le cycle se répète.

  • refroidissement par immersion

Ce système de refroidissement est souvent considéré comme l’avenir du refroidissement, impliquant le remplacement de l’eau, qui ne fonctionne pas bien avec l’électricité, par un liquide de refroidissement diélectrique (chimiquement et électriquement inerte). Les propriétés de ce liquide permettent l’immersion de parties d’équipement, éliminant ainsi le besoin de pompes et de bobines. Le refroidissement par immersion aborde les problèmes potentiels associés à l’eau près de l’équipement électrique, ainsi que les problèmes de flux d’air interrompu, permettant des agencements d’équipement plus denses et des centres de données plus efficaces à l’avenir.

Équipes de support dans les centres de données

Lors de la conception d’un centre de données, il est essentiel de considérer le soutien d’ingénieurs qualifiés. Le personnel interdisciplinaire a besoin d’un espace de collaboration dans le centre de données, un centre d’opérations avec un équipement de surveillance avancé. Les professionnels de l’informatique et les ingénieurs spécialisés dans le refroidissement, l’humidité et les racks de serveurs doivent être situés sur place pour répondre rapidement en cas d’urgence et lorsque l’entretien est nécessaire. Ils peuvent également fournir des consultations et une migration vers des environnements de centres de données pour les entreprises cherchant à tirer parti des avantages de la colocation et des services cloud. Les équipes de support peuvent également contribuer à la conception du réseau du centre de données et gérer les configurations réseau pour des services cloud hybrides et multi-usages complexes.

Sécurité des centres de données

Protéger les données confidentielles est l’une des principales raisons pour lesquelles les entreprises optent pour des services de centres de données. Les données et l’équipement hébergés nécessitent des protocoles de sécurité robustes pour protéger les éléments critiques pour l’entreprise. L’accès au centre de données est sous surveillance stricte pour la sécurité et la préservation de l’équipement – la poussière et d’autres contaminants doivent être minimisés. Les plus grands centres de données comprennent également des barrières physiques à chaque partie de l’installation : des mesures contre plusieurs personnes ou véhicules passant simultanément, des scanners biométriques et du personnel de surveillance sur place. Dans la salle des serveurs, il y a des racks qui peuvent être verrouillés, offrant aux utilisateurs une sécurité supplémentaire, car seuls les gestionnaires de centres de données peuvent contrôler qui a accès aux serveurs.

Outils de gestion des centres de données

Les centres de données impliquent souvent des outils qui aident les CTO et les professionnels de l’informatique à surveiller l’infrastructure et le fonctionnement des systèmes informatiques :

  • Gestion de l’infrastructure des centres de données (DCIM) : logiciel qui inclut des consoles pour surveiller les ressources de l’entreprise hors site et superviser toutes les ressources, la colocation et les services cloud publics.
  • Réseautage défini par logiciel (SDN) : outils pour transférer la gestion du matériel au logiciel et l’allocation des ressources pour une utilisation la plus efficace possible selon les exigences de l’entreprise.
  • Portails utilisateurs : portails en ligne en libre-service pour gérer les données et les ressources informatiques disponibles.

Conception du flux d’air

Gérer le flux d’air dans le centre de données est aussi crucial pour son fonctionnement que les systèmes de refroidissement. Ces deux mécanismes fonctionnent en harmonie pour protéger les données et l’équipement confidentiels. Les unités de refroidissement de salle informatique (CRAC) utilisent de l’eau glacée et de l’air pour maintenir l’environnement interne dans des paramètres spécifiés de température, de flux d’air et d’humidité. Les composants des serveurs tels que les bandes magnétiques (critiques pour le stockage des données) sont particulièrement sensibles aux variations d’humidité. Lors de la conception de l’architecture du centre de données, il est important de prendre en compte de telles exigences.

Alimentation électrique

L’alimentation électrique dans les centres de données modernes est basée sur la densité, atteignant plus de 10 kW par rack (dans le nouveau centre LON3 à Londres). C’est la nouvelle norme de l’industrie pour des services évoluant rapidement dans les domaines de l’intelligence artificielle, de la réalité virtuelle et du streaming de contenu haute définition à la demande. La grande quantité d’énergie requise soulève des questions d’efficacité. En utilisant une mesure qui représente la norme de l’industrie pour mesurer l’efficacité de la consommation d’énergie – PUE (Power Usage Effectiveness), l’efficacité de l’alimentation électrique des centres de données est déterminée, et de nombreux centres sont conçus pour maintenir cette valeur aussi basse que possible afin d’atteindre une plus grande durabilité environnementale.

Les centres de données nécessitent de grandes quantités d’énergie et sont connectés au réseau électrique principal. L’électricité du réseau principal est conduite à travers des câbles conçus pour minimiser la dissipation de chaleur au niveau le plus bas possible et augmenter l’utilisation de l’énergie. Tous les centres de données devraient avoir au moins une redondance d’alimentation N+1 pour garantir un fonctionnement ininterrompu même en cas de panne de courant. À cette fin, les centres de données utilisent des générateurs alimentés par carburant et des systèmes d’alimentation sans interruption (UPS) alimentés par des batteries. En cas de panne de courant du réseau principal, les systèmes UPS continuent de fournir de l’énergie à l’équipement à partir de leurs batteries, offrant ainsi une protection contre les pics de tension et l’alimentation jusqu’à ce que les générateurs soient activés.

Les centres de données sont des hubs d’innovation technologique où de grandes quantités de données et des équipements à la pointe de la technologie sont stockés. Les espaces qu’ils occupent sont conçus pour fournir les niveaux les plus élevés de connectivité, d’efficacité et de qualité de fonctionnement. Pour plus d’informations sur les services du centre de données ZAG1 de Digital Realty à Zagreb, n’hésitez pas à contacter Digital Realty.

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