Сервера поисковых систем
размещаются в специализированных зданиях и помещениях - серверных центрах
(дата центры)
Для
удовлетворения все более возрастающих требований пользователей Интернета
поисковые системы постоянно наращивают свои технические мощности. Чтобы
пользователь поисковой системы смог легко, просто и быстро найти нужную
информацию, популярные поисковые системы содержат сотни тысяч серверов.
Сервера обычно
группируют в серверные центры (дата центры). У популярных поисковых
систем серверные фермы разбросаны по всему миру.
Дата-центр (от англ. data center) или серверная ферма -
специализированные помещения или здания для размещения в них серверного
и коммуникационного оборудования и подключения к каналам сети Интернет.
Примечание
Дата центр и серверная ферма, по сути,
синонимы.
В России начинается бум строительства серверных ферм (дата-центров).
Основные задачи серверных ферм - высокий уровень качества
обслуживания большого числа серверов, обеспечение надежной сохранности данных, защита от любых
внешних и внутренних угроз, возможность постоянного доступа к ним при
любых обстоятельствах.
Серверные фермы - это не просто помещение, в котором находится много
компьютеров.
В современных серверных фермах
имеется:
система бесперебойного питания;
система автоматического пожаротушения;
резервное копирование данных;
отслеживание попыток внешних и
внутренних атак;
кондиционирование (поддержка в помещениях необходимой температуры и
влажности);
очистка воздуха;
защита от вредного электромагнитного
излучения;
электростатическая защита помещения;
мобильные резервные электростанции;
разграничение физического доступа в помещения;
круглосуточное дежурство специалистов
разного профиля и многое другое.
Важно
Одна из проблем создания больших
серверных ферм заключается в больших затратах на охлаждение
серверов. Считается, что с 2009 г. расходы на охлаждение серверов
занимают второе место в бюджете большинства серверных ферм.
Проблем с холодом в России нет.
Российский климат - идеальное место для строительства больших
серверных ферм, при минимальных затратах на их охлаждение.
Вторая проблема строительства больших
серверных ферм связана со стоимость приобретения земли. Земли в
России много.
Типы серверных ферм (дата центров)
Серверная
ферма
Число
серверов
Где
расположены
Примечание
Гигантская
от 100
000
Несколько больших отдельных зданий
Имеют свои каналы связи, к
которым подключают сервера. Занимают несколько десятков гектаров
земли.
Крупная
от 10
000 до 100 000
Одно или
несколько больших отдельных зданий
Обычно имеют свои каналы связи, к
которым подключают сервера. Обычно занимают несколько гектаров
земли.
Средняя
от 1 000
до 10 000
Отдельное
здание или несколько этажей в здании
Обычно арендуют каналы
определенной ширины (ширина канала измеряется его пропускной
способностью в Mbps).
Мелкая
от 100 до
1 000
Одна или
несколько комнат
Арендуют каналы
определенной ширины.
Примечание
Как правило, в дата центр принимают для размещения
оборудование лишь в стоечном исполнении, т.е. в корпусах стандартных
размеров, приспособленных для крепления в стойку. Компьютеры в корпусах
настольного исполнения не удобны для дата центров и размещаются в них
редко.
На заметку
Стремительное развитие компьютерной
техники приводит к необходимости постоянного обновления компьютеров.
Если это не делать, то затраты на обслуживание помещения, например,
аренда, коммунальные расходы и т.д., могут превысить доходы.
Современный настольный компьютер имеет
примерно такие же технические характеристики, как и дата центры двадцатилетней давности.
Обслуживание одного настольного компьютера
обходится многократно дешевле, чем многих компьютеров, занимающих целое
здание.
Пример
Один современный настольный компьютер
имеет примерно такие же технические характеристики, как и дата центр
популярной поисковой системы десятилетней давности.
В октябре 2012 года Google запустила
проект «Где
живёт Интернет», позволяющий получить представление о
центрах обработки данных веб-корпорации.
Google
отметила, что теперь любой желающий может заглянуть в дата-центры
компании и даже совершить по ним виртуальную прогулку.
На сайте «Где живёт Интернет» опубликованы высококачественные фотографии
серверных помещений, доступ к которым имеет ограниченное количество
сотрудников Google.
На снимках запечатлены стойки с
серверным оборудованием, системы охлаждения, специалисты Google в
процессе работы и пр.
Кроме того, пользователям предлагается
рассмотреть во всех деталях дата-центр Google в Ленуаре (Северная
Каролина, США) с помощью сервиса
Street View. Во время виртуальной прогулки можно посетить
машинный зал или пройтись
вокруг здания вычислительного комплекса, рассмотрев энергосберегающую
систему охлаждения.
Знаете ли Вы
Рост количества дата-центров (серверных
ферм) следует за увеличением численности пользователей Интернета и
скорости доступа в Интернет.
В 2011 году суммарная мощность всех
дата-центров Googlе оценивалась в 220 мегаватт.
В день типичный дата-центр Google
может потреблять около 400 м3 воды.
Более 100 миллиардов долларов
потратили операторы всех стран мира на организацию дата-центров в
2006 г., по данным аналитической компании IDC.
По информации
Harper's Magazine (февраль
2008г.), компания Google планировала открыть новую серверную ферму в
Орегоне, США. Новый комплекс открыт состоит из трех гигантских
зданий общей площадью 6,5 млн. кв.м.
Harper подсчитал, что комплекс
подобного масштаба будет потреблять свыше 100 мегаватт
электроэнергии, что достаточно для снабжения энергией города с
населением 300 тысяч человек. Кстати, неподалеку от комплекса ранее
находился алюминиевый завод, который потреблял «всего» 85 мегаватт,
и на нем трудились 500 человек. Google заняла в новом
комплексе от 100 до 200 сотрудников.
Ориентировочное число серверов Google
в 2012 году — 1 000 000.
Согласно
New York Times, в 2008 году
всего у Google было более 25 серверных ферм во всем мире, общее число
серверов в которых более 500 000. Это один из крупнейших
распределенных кластеров в мире. Только электроэнергии вся эта
инфраструктура потребляла более 200 миллионов долларов в год.
Расходы Google на дата-центры
составили в 2006 году - $1,9 млрд. , а в 2007 году - $2,4 млрд.
Первый дата-центр (ЦОД) Microsoft был
построен в 1989 году.
Бум дата-центров приходится на период
1995—2000 годов.
Стандарт TIA-942 предполагает
четыре уровня надёжности дата-центров:
Tier
1 (N) — отказы оборудования или проведение ремонтных
работ приводят к остановке работы всего дата-центра; в
дата-центре отсутствуют фальшполы, резервные источники
электроснабжения и источники бесперебойного питания;
инженерная инфраструктура не зарезервирована;
Tier
2 (N+1) — имеется небольшой уровень резервирования; в
дата-центре имеются фальшполы и резервные источники
электроснабжения, однако проведение ремонтных работ
также вызывает остановку работы дата-центра;
Tier
3 (N+1) — имеется возможность проведения ремонтных работ
(включая замену компонентов системы, добавление и
удаление вышедшего из строя оборудования) без остановки
работы дата-центра; инженерные системы однократно
зарезервированы, имеется несколько каналов распределения
электропитания и охлаждения, однако постоянно активен
только один из них;
Tier
4 (2(N+1)) — имеется возможность проведения любых работ
без остановки работы дата-центра; инженерные системы
двукратно зарезервированы, то есть продублированы как
основная, так и дополнительная системы (например,
бесперебойное питание представлено двумя ИБП,
работающими по схеме N+1).