مرکز داده‎‎‎‌ی میکرو: جمع‌آوری داده‌ها در دنیای غیرمتمرکز

مراکز داده‌ی میکرو ممکن است کوچک باشند، اما قدرت محاسباتی عظیمی به رایانش مرزی می‌بخشند.
استراتژی Cloud adoption در تمام نسخه‌هایش، سازمان‌ها را ترغیب به بازنگری در رویکرد‌هایشان می‌کند. مصداق ویژه‌ی این مسئله زمانی‌ست که در حوزه‌ی استقرار مرکز داده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در کسب‌و‌کار‌‌های خرد و مشاغلی که شعباتی دور از دفتر مرکزی دارند، تاسیس مراکز داده‌ی جدید در حاشیه یا مرز مناطقی که سرویس می‌گیرند به یک قاعده تبدیل شده است. مراکز داده‌ی میکرو، یا به اصطلاح رایج مراکز داده‌ی جعبه‌ای، این قابلیت را به مشاغل می‌دهند که داده‌ها را در همان محل گردآوری پردازش نمایند.

چنین قابلیتی باعث می‌شود تا در همان محل گردآوری اطلاعات، حجم وسیعی از داده‌های جمع‌آوری‌شده مورد ارزیابی قرار گرفته و تصمیمات لازم درجا اخذ گردد. آرون کارمن، مدیر ارشد پروژه‌ی نوآوری در دفتر CTO کمپانی HP می‌گوید: «مشتریانی که به دنبال ارزیابی داده‌هایشان هستند، تمام تمرکزشان بر استقرار زیر‌ساخت‌ فن‌آوری اطلاعات درون‌سازمانی است تا به تجزیه و تحلیل داده بپردازند. علاوه بر این، با به کارگیری مداوم هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی (AI و ML) و محدودیت‌هایی که در اتصال وجود دارد، استفاده از رایانش مرزی روز‌به‌روز در حال افزایش است.» وی می‌گوید فرآیند پردازش اطلاعات از محل جمع‌آوری داده‌ها تا مرکز داده ادامه پیدا می‌کند و دوباره به محل اول باز‌می‌گردد، اما در حجمی بسیار بزرگ‌تر.
در سال ۲۰۲۰ موسسه گارتنر در گزارشی با عنوان: «ممکن است مرکز داده‌ی شما نمرده باشد اما در حال تغییر تدریجی‌ست.» پیش‌بینی کرده که ادغام راهبرد‌های زیر‌ساختی مثل نرم‌افزار‌های درون‌سازمانی (on-permise)، مرکز داده‌ی اشتراکی یا کولوکیشن، رایانش ابری و مرزی از ۲۰ درصد در سال ۲۰۲۰، به ۸۵ درصد در سال ۲۰۲۵ خواهد رسید.
هشت سال پیش بود که فروشندگان پیشرو متوجه شدند زیر‌ساخت‌های سازمانی برای استقرار در موقعیت‌های مرز‌ی(edge location) با چالش‌‌هایی مواجهند، مخصوصاً در مناطق دور‌افتاده و حاشیه‌ای که شرایط اقلیمی خشن و ناهنجار و زیر‌ساخت‌‌های ضعیفی دارند، برای همین در ایالات متحده و اروپا مراکز داده‌ی میکرو یا میکرو دیتا‌سنتر‌ها ظهور کردند. مراکز داده‌ی میکرو با فرم فاکتور‌های (ضریب شکل) گوناگون، از پایه‌های تک یونیت دیواری گرفته تا کانتینر‌های ۴۰ فوتی که برق مصرفیشان را مستقل از شبکه‌ی نیرو تامین کرده و سیستم‌های تهویه‌ی مطبوع و امنیت مخصوص‌به‌خود را دارند، پاسخگوی طیف وسیعی از خواسته‌های مشتریانند. این راهکار‌ها را می‌توان از پیش حاضر و آماده نمود (کلید‌دردست ) تا بتوان استقرار کل زیرساخت را ساده‌سازی کرد و امکان استاندارد‌سازی یکسان در اماکن مختلف را فراهم آورد. برای به حداقل رساندن پیچیدگی‌های عملیاتی رایانش ابری، استفاده از این روش برای انتقال سیستم محاسبات و ذخیره‌سازی داده حیاتی است. بسته به تقاضای مشتری، هزینه‌‌‌ی راهکار‌های پیش‌ساخته یا کلید‌در‌دست از ۱۰۰۰ دلار برای کوچک‌ترین فرم فاکتور‌ها تا چندین میلیون دلار متغیر است.

«صاحبین مشاغل درک کرده‌اند که دستیابی به اطلاعات امری حیاتی‌ست، و چنان حجم بالایی از داده تولید می‌شود که تلاش برای بارگذاری یکسان تعداد زیادی داده روی شبکه، هزینه‌ی زیادی به همراه خواهد داشت که توجیه اقتصادی ندارد.»
آرون کارمن، مدیر ارشد پروژه‌ی نوآوری در دفتر CTO کمپانی HP

از اتاق رایانه تا مراکز داده‌ی میکرو

کارمن می‌گوید از حدود ۲۰۱۶ بود که کمپانی HP برای حل مشکلات مشتریانش، دست به کار شد تا رویکردش را تغییر دهد و با استفاده‌های از روش‌های از‌پیش‌آماده‌تر، به پشتیبانی از تاسیسات محاسبات سازمانی و رایانش مرزی بپردازد. وی توضیح می‌دهد که مشتریان مراکز داده و اتاق‌های رایانه‌ی خودشان را داشتند، البته با تعریفی که مشتری از این ویژگی‌های این دو مولفه داشت. …
در حالت عادی کنترل مراکز داده اصلی هم برای بخش IT سخت بود، چه برسد به مدیریت یک اتاق رایانه‌ی محلی که به صاحب یک کسب‌و‌کار خدمت می‌کند. این اتاق‌های رایانه اغلب چیزی بیشتر از یک سرور نبودند که توی کمد یا زیر میز قرار داشت و از رادار بخش IT خارج بود.
چنین اتاق‌های رایانه‌ای تبدیل شدند به نوعی سیستم enterprise edge جدید و بسته به بازار عمودی شرکتشان، به ارائه‌ی انواع متفاوتی از خدمات و وظایف پرداختند، حال چه در اتاق‌های رایانه‌ی دانشگاهی و چه در دل کارخانه‌های تولیدی.
وقتی GDPR یا قانون محافظت از داده‌های عمومی به تصویب رسید، شرکت‌ها با دقت به بررسی اتاق‌های رایانه پرداخته و دریافتند این اتاق‌ها نه تنها با قانون مغایرت دارند و مشکلات زیادی تولید می‌کنند، بلکه باعث بروز تهدید‌های امنیتی نیز می‌گردند. اساساً شرکت‌‌ها در تلاش بودند تا زیرساخت‌های غیرمتمرکز و مدل‌های مدیریت داده را اداره نمایند. انتقال مرکز داده به موقعیتهای مرزی، به مشاغل این امکان را داد تا به سطح امنیتی تازه‌ای دست یافته و هم‌زمان تجربه‌ی کاربری خوبی در اختیار مشتریان بگذارند.

ملاحظات طراحی مراکز داده‌ی میکرو

وقتی به دنبال راه‌حل‌هایی می‌گردیم تا زیر‌ساخت‌های موجود در مجاورت مناطق سرویس گیرنده را توسعه دهیم، ضرورت دارد فاکتور‌های محیطی سایت را درک کنیم. در این حالت روش‌های طراحی یک راهکار تغییر می‌کند، زیرا شما نیاز دارید به شرایط این گونه سایت‌ها را در نظر گرفته و تعیین کنید آیا توان پشتیبانی از حجم کاری لازم و زیرساخت‌های سازمانی استاندارد را دارید یا خیر. راه اندازی مراکز کوچک داده در یک سایت رایانش مرزی، جایگزینی برای ساخت مرکز داده اختصاصی است، به خصوص اگر محدودیت در فضا و توان وجود داشته باشد.
راهکار‌های استاندارد‌سازی‌شده‌ی زیرساختی، مانند مراکز داده‌ی میکرو میانبری هستند برای تامین تمام نیاز‌های محیطی. بنا به گفته‌ی کارمن با بکار‌گیری این راه‌حل‌ها، IT شرکت می‌تواند به مدیریت زیرساخت بپردازد و برخی تاثیرات منفی حاصل از عملیات IT غیرمتمرکز را به حداقل برساند. علاوه بر این، راهکار‌ها باید از مرکز قابل مدیریت باشند، مثل کنترل از راه دور زیرساخت تا از این طریق استقرار در حاشیه‌ها تسهیل گردد.

چه کسانی از مرکز داده‌ی رایانش مرزی سود می‌برند؟

تقریباً تمام صنایع و شرکت‌هایی که پذیرفته‌اند تجزیه و تحلیل داده عامل ایجاد تفاوت در بازار است، دنبال بکارگیری و توسعه‌ی زیرساخت‌های مرزی‌اند تا بر زنجیره‌ی چالش‌ها غلبه کرده و بلافاصله به درک و عمل بپردازند. کارمن می‌گوید موج اول تمرکززدایی از حجم کار، پذیرش فضای ابری عمومی بود و موج دوم استقرار زیرساخت‌ها در موقعیت‎‌های مرزی و مطابق خواست مشتری است.
وی خاطرنشان می‌کند که کسب‌و‌کار‌ها همچنان در تلاش برای مدیریت ماهیت هیبریدی حجم کاری هستند که از سوی شرکت‌های مختلف ارائه‌دهنده‌ و در موقعیت‌های فیزیکی متفاوت میزبانی می‌گردد. او می‌گوید: «بنابراین دیگر نمی توانید مراکز داده فعلی شرکتتان را هسته و مرکز بنامید.در حال حاضر ارائه‌دهندگان خدمات ابری میزبان تمام حجم کاری شما هستند، برخی از آن‌ها در مراکز داده‌ی شما و بقیه از حالا در تمام سایت‌های بی‌شمار مرزی شما… و شما باید آن ها را در مقیاسی مدیریت کنید که همواره در حال تغییر است.» اینگونه پیچیدگی‌ها بسیار زیاد هستند و تنها از طریق استانداردسازی و اتوماسیون مدیریت است که IT سازمانی می‌تواند کنترل محیط‌های غیر‌متمرکز خود را حفظ کند. این امر نیازمند یک مدل عملیاتی کاملاً جدید است تا ارائه‌کنندگان خدمات و کسب‌و‌کار‌ها را به یک مدل مشترک عملیات IT متصل کند.
خدمات درمانی مثال خوبی‌ست از اینکه چه زمانی استقرار مراکز داده‌ی میکرو منطقی است. بیمارستان‌ها گران‌ترین املاک و مستغلات جهان به شمار می‌روند. اتاق رایانه‌ی بیمارستان برای ارائه‌ی سرویس‌های فن‌آوری اطلاعات باید صد‌ها متر مربع از فضایی را اشغال نماید که می‌تواند درآمد تولید کند. راه‌اندازی یک میکرو دیتا سنتر ماژولار که تنها فضای کوچکی از یک محل تخلیه بار یا محوطه‌ی پارکینگ آمبولانس‌ها را اشغال می‌کند، جا را برای تخت‌ها و مراقبت از بیماران باز می‌گذارد.
از سوی دیگر، اگر محاسبات بسیار کوچکی دارید و از راهکاری استفاده می‌کنید که بسیار سفت و سخت و بادوام است، ممکن است اصلاً به مرکز داده‌ی میکرو احتیاج نداشته باشید. نمونه‌‌اش می‌تواند سرور‌های نظامی اختصاصی باشد که برای محیط‌ صنایع سنگین و نظامی طراحی شده‌اند. چنین سیستم‌های قرص و محکمی معمولاً سی‌پی‌یو، حافظه و ظرفیت ذخیره‌ی محدودی دارند، اما این قابلیت را دارند که در ناهنجار‌ترین موقعیت‌ها مستقر شده و نیازشان به رسیدگی اندک باشد. تنها ایرادشان محدودیت قابلیت‌های پردازشی‌ست که در انجام برخی کار‌ها دارند.

ملاحظات استقرار رایانش مرزی

برای انتخاب میکرو دیتا سنتر مناسب ضرورت دارد با نیاز‌های کاری آشنا باشید که زیرساخت مرزی بر اساس آن‌ها استقرار می‌یابد. برای پشتیبانی از کار رایانش مرزی باید چندین فاکتور اضافی را طول زمان و در مقیاس مناسب مورد ملاحظه قرار داد. این فاکتور‌ها شمال سختی زیرساخت، نمودار اتصال و مقیاس‌پذیری زیرساخت می‌باشند.

سختی زیر‌ساخت

شناخت سایت هدف کمک می‌کند تا مبحث مهم نیازمندی‌های زیرساخت را درک کنید. به طور معمول بسیاری از مراکز داده‌ی میکرو، پاور و سیستم خنک‌کننده‌ی مطمئنی را با ظرفیتی معین ارائه می‌دهند، اما باید کل ظرفیت پاور، کیفیت و قابلیت دسترسی سایت را در نظر داشت.
نکته‌ی کلیدی که در کنترل هزینه‌ها باید در نظر داشت،‌ تعیین جایی مناسب برای استقرار مرکز داده‌ی میکرو و بذل توجه به زیرساخت توزیع برق موجود است. بقیه‌ی آیتم‌هایی که باید در نظر گرفت عبارتند از الزامات قانونی صنعتی، شرایط سایت مانند امنیت جز‌به‌جز و فیزیکی، مسیر‌‌های نصب و محل سیم‌کشی‌های فیزیکی.

نمودار اتصال

این امری رایج است که وقتی معماران سازمانی در حال برآورد ملزومات کاری هستند، وابستگی اتصالات نادیده گرفته شود. هر سایتی مشخصات اتصال مخصوص به خود را دارد که برخی از آن‌ها به درستی درک نشده و موجب ایجاد اشکال در عملکرد کاری و مدیریتی می‌گردند.

مقیاس‌پذیری زیرساخت

عدم شناخت نیازمندی‌های طولانی‌مدت و چند ساله‌ی سایت در میزبانی از بار کاری، مشکلی مرسوم است. مهم است که واحد‌های تجاری، اندازه‌ی زیرساخت سایت را در محاسبات خود لحاظ نمایند تا امکان پشتیبانی بلند‌مدت عملیات فراهم شود. هر زیرساختی را که مستقر می‌کنید، ظرفیت آن را همیشه بر اساس ملزومات کاربردی واحد تجاری و در مقیاس واقعی طراحی نمایید تا مطمئن شوید راه‌اندازی‌های بنیادین زیرساختی از قبیل مراکز داده‌ی میکرو، برای چندین سال می‌توانند از توسعه‌ی زیرساخت IT پشتیبانی نمایند.

قابلیت مدیریت را در نظر بگیرید

پس از ساخت چنین محیطی، چگونه از راه دور نظارت و مدیریتش می‌کنید؟ زیرساخت باید هوشمند باشد تا بتوان نظارت و کنترلش نمود. می‌توانید از پلتفرم‌های نرم‌افزاری مانند راهکار مدیریت زیرساختی مرکز داده استفاد کنید یا بروید سراغ گزینه‌ای که برای کار با زیرساخت خریده‌اید، که این امر راهکاری کاملا مدیریت‌شده در اختیارتان می‌گذارد.
بیشتر سایت‌های رایانش مرزی، صاحب نیروی پرسنلی نیستند که بتواند به عنوان «بازو‌های کنترل از راه دور» عمل کند و جای فن‌آوری اطلاعات را بگیرد. نکته‌ی کلیدی، امکان کنترل‌ از راه دورِ برق و سیستم خنک‌کننده است تا برای رفع کوچک‌ترین مشکلات زیرساختی، به فروشندگان یا کارکنان سایت وابسته نباشیم.
در مواردی مانند کانیتنر به عنوان سرویس و پلتفرم و ماشین مجازی به عنوان سرویس، گزینه‌های مصرف بر اساس تقاضا دسترسند و در این حالت امکان استفاده از هر گونه قابلیت سخت‌افزاری برای پشتیبانی از خدمات و مدیریت فراهم است. همچنین اگر از نقطه نظر کاری به مسئله نگاه کنید می‌توانید گزینه‌های دیگری نیز بیابید: به عنوان مثال در جایی که زیرساخت از طریق کنترل از راه دور توسعه یافته و مدیریت می‌شود، می‌توان AI و ML را به عنوان سرویس ارائه کرد.

پس می‌خواهید وقایع دیروز را آنلاین در اختیار داشته باشید؟

استقرار زیرساخت را نمی‌توان با همان سرعتی به پایان رسانید که نهار سفارش می‌‌دهید، اما می‌توان سرعت کار را تا حد امکان بالاتر برد. برخی از کوچک‌ترین مراکز داده را که روی دیوار نصب می‌شوند، می‌توان ظرف یک صبح تا عصر راه‌اندازی کرد. مراکز داده‌ی بزرگتر وقت بیشتری می‌برند زیرا استقرار آن‌ها به میزان آمادگی سایت بستگی دارد. کارمن از مدیران HPE می‌گوید: «نصب زیرساخت ممکن است سه روز طول بکشد و احتمالاً پیش از نصب، حدود دو ماه هم باید برای برنامه‌ریزی و آماده‌سازی سایت زمان صرف کنید. این زمان برای استقرار احتمالاً بین سه تا چهار ماه طول خواهد کشید.» یک مسئله قطعی است: استقرار یک مرکز داده‌ی میکرو، سریع‌تر از سرهم‌بندی دستگاه‌های رایانه‌ی سنتی شما انجام خواهد شد.

آینده همین حالاست

چرخه‌ی هایپ گارتنر پیش‌بینی می‌کند که رشد فزاینده‌ی به کارگیری مرکز داده‌ی میکرو در میان شرکت‌های میان‌رده، از امسال شروع می‌کند به متعادل شدن. کارمن با اشاره به یک چرخه‌ی هایپ، درستی پیش بینی را تایید کرده و کلیت ماجرا را مربوط می‌داند به برآوردن نیاز و تقاضای مشتریان. وی معتقد است که با تعریف امروزی، پروژه‌ی مرکز داده‌ی میکرو راهکار‌های کافی برای به کارگیری قابلیت‌های AI و ML را در اختیار دارد و همچنین چرخه‌ی عمر محصول بلند‌مدت دارد.
وی می‌گوید: « صاحبین مشاغل درک کرده‌اند که دستیابی به اطلاعات امری حیاتی‌ست، از همین رو حجم بالایی از داده‌ها تولید می‌شود که تلاش برای بارگذاری یکسان تعداد زیادی از آن‌ها روی شبکه، هزینه‌ی زیادی به همراه خواهد داشت و توجیه اقتصادی ندارد. چون این امر بیش از حد دست‌وپا‌گیر است، استقرا‌ر سیستم رایانش مرزی به شیوه‌ی کنترل‌از‌راه‌دور و خودکارتر صورت می‌پذیرد و خود سیستم آن را اجرا می‌کند. استقرار رایانش مرزی بسیار وابسته است به نوع اتصالی که دریافت می‌کنند و موقعیت محیطی که در آن راه‌اندازی می‌شوند.»
مراکز داده‌ی رایانش مرزی، فن‌آوری تواندمندی است که AI را در دسترس خرده‌فروشان، تولیدکنندگان و سایر کسب‌و‌کار‌هایی قرار می‌دهد که روی سایتشان به ظرفیت محاسباتی و راهکار‌های ذخیره‌سازی AI احتیاج دارند.
قابلیت‌‌هایی که یک مرکز داده‌ی میکرو به راهکار‌های محاسباتی تجاری اضافه می‌کند، هم‌زمان با استقرار همه‌ی سیستم‌ها بر رایانش مرزی، مسیر توسعه را ظرف ۷ تا ۱۰ سال آینده هموار می‌کند.