データセンターの種類を 5 分以内で説明

データセンターはデジタル経済の重要な側面です。データを保存および管理し、アプリケーションとシステムを駆動して、一貫したユーザー エクスペリエンスを保証します。

現在、毎年数十億のデータが生成されています。そして、企業が競争力を維持し、顧客に最高のサービスを提供し、イノベーションを生み出すためには、この圧倒的な量のデータを管理する必要があります。

効率的なデータセンターを使用することで、企業は継続的に必要なデータとリソースを供給できるため、IT 運用を効率的に実行し、将来の需要に備えることができます。

ビジネスごとに異なるニーズがあるため、それらのニーズに応えるためにさまざまなタイプのデータセンターが利用可能です。

この記事では、要件と予算に応じて最適なタイプを選択できるように、データセンターとは何か、その種類について説明します。

データセンターとは何ですか?

データ センターは、コンピューター システムと、ストレージや通信システムなどの関連コンポーネントを収容する建物内の専用スペースです。これは、情報交換、電源、セキュリティ装置、消火システムや空調システムなどの環境制御システムのためのバックアップ コンポーネントと堅牢なインフラストラクチャで構成されています。

政府や民間企業はデータセンターを利用してデータを保存し、接続されたシステム、エンドポイント、顧客とデータを共有します。最適な速度、安定性、セキュリティで IT 運用を実行するために、主にデータ センターに依存しています。

データセンターは、保守および運用が行われた最も初期の複雑なコンピューターの 1 つである ENIAC と同様に、1940 年代頃に開発されました。これらは高価であり、軍事目的でよく利用されました。 1980 年代、IT 運用が成長し始めたとき、組織は IT リソース、ネットワーキング、データ フローを制御するテクノロジーを必要としました。彼らは、データセンターと呼ばれる特別な「コンピューター室」の維持を開始しました。

組織が超高速のインターネット接続と IT 運用を必要とした 2000 年代に、その使用が加速しました。彼らは機能を強化するために大規模な施設の建設を開始しました。そして現在、デジタル変革により、スピード、コスト効率、信頼性を備えた IT タスクをサポートする仮想またはクラウド データ センターが提供されています。

仕組みは?

データセンターは、通信およびネットワーク機器を介して外部および内部に接続された仮想または物理サーバー (または堅牢なコンピューター システム) で構成され、デジタル情報の保存と転送を行います。これには、さまざまな目的を果たすためのいくつかのコンポーネントが含まれています。

• ネットワーキング: データセンターのコンポーネントと外部世界との間の相互接続を指します。これには、ルーター、アプリ配信コントローラー、ファイアウォール、スイッチなどが含まれます。
• ストレージ: 組織のデータはデータ センターに保存されます。ストレージのコンポーネントは、テープ ドライブ、ハードディスク ドライブ、バックアップ付きソリッド ステート ドライブ (SSD) などです。
• コンピューティング: アプリケーションを実行するために必要な処理能力とメモリを指します。これは、アプリケーションを実行するための強力なコンピューターを通じて提供されます。

IT には、組織の重要な情報を保存、処理、管理し、運用を支援するためにこれらのコンポーネントが必要です。組織はデータセンターに大きく依存しているため、データセンターのセキュリティ、効率、信頼性を維持することは組織にとっての最優先事項の 1 つです。

さらに、データセンター施設は、電源サブシステム、冷却システム、ケーブル配線、バックアップ発電機、UPS などのソフトウェアおよびハードウェア システムを利用して、最適な状態に維持する必要があります。

さらに、組織はデータセンター サービスを展開して、コンポーネントが最適なパフォーマンスで完全に動作することを保証します。このために、ファイアウォール、ウイルス対策システムなどのネットワーク セキュリティ システムを使用し、負荷分散や自動フェイルオーバーなどのメカニズムを活用してパフォーマンスを確保します。

データセンターの種類

データセンターは、所有方法、使用されているテクノロジー、エネルギー効率に基づいて、さまざまなタイプに分類できます。組織が使用するデータセンターの主なタイプには次のようなものがあります。

管理されたデータセンター

マネージド データ センターでは、サードパーティ サービス プロバイダーがコンピューティング、データ ストレージ、その他の関連サービスを組織に直接提供し、IT 運用の実行と管理を支援します。サービス プロバイダーは、このデータ センター モデルを展開、監視、管理し、マネージド プラットフォーム経由で機能を提供します。

マネージド データ センター サービスは、コロケーション施設、クラウド データ センター、または固定ホスティング サイトから調達できます。管理されたデータセンターは、部分的に管理することも、完全に管理することもできます。

• 部分的に管理されている場合、組織はデータセンターのサービスと実装を管理制御することになります。
• ただし、フルマネージドの場合、すべてのバックエンド データと技術的な詳細はサービス プロバイダーによって管理および制御されます。

適した用途 : 管理されたデータセンターの理想的なユーザーは中規模から大企業です。

利点 : 定期的なメンテナンス、セキュリティなどの側面に対処する必要がありません。データ センター プロバイダーは、ネットワーク サービスとコンポーネントの保守、システム レベルのプログラムとオペレーティング システムのアップグレード、問題が発生した場合のサービスの復元を担当します。

エンタープライズデータセンター

エンタープライズ データ センターは、単一組織の IT 運用をサポートする民間施設を指します。都合に応じて、オフプレミスまたはオンプレミスのサイトに配置できます。このタイプのデータ センターは、組織の主要な機能をサポートするために、世界中の異なる場所にある複数のデータ センターで構成される場合があります。

たとえば、世界のさまざまな地域に顧客がいる企業の場合、顧客の近くにデータ センターを設置して、より高速なサービスを実現できます。

エンタープライズ データ センターには、次のようなサブデータ センターを含めることができます。

• イントラネットは、主要な企業データ センター内のデータとアプリケーションを制御します。企業は、研究開発、マーケティング、製造、その他の機能のためにデータを使用します。
• エクストラネットは、データセンター ネットワーク内で企業間のトランザクションを実行します。会社は VPN またはプライベート WAN 経由でサービスにアクセスします。
• インターネット データ センターは、Web アプリケーションの実行に必要なサーバーとデバイスをサポートするために使用されます。

最適な用途 : 名前が示すように、エンタープライズ データ センターは、グローバルな展開と優れたネットワーク要件を持つ企業に最適です。それは、複数の場所にあるデータセンターをサポートするのに十分な収益があるためです。

利点 : 電力や帯域幅の使用率などの重要なパラメータを追跡できるようになり、アプリケーションやシステムの更新に役立つため、企業にとって有益です。また、企業がニーズをより深く理解し、それに応じてキャパシティーを拡張するのにも役立ちます。

ただし、エンタープライズ データ センター施設の構築には、多大な投資、メンテナンスの必要性、時間と労力が必要です。

コロケーション データセンター

コロケーション データ センター (「コロ」) は、IT 運用でアプリケーション、サーバー、デバイスをサポートできるようにするために、企業がデータ センターの所有者から借りることができる施設です。最近では、特に独自のデータセンターを構築して管理するための十分なリソースがないにもかかわらずそれでもデータセンターが必要な組織で、その人気が高まっています。

コロラドでは、建物、セキュリティ、帯域幅、機器、冷却システムなどの機能やインフラストラクチャを使用できます。ネットワーク デバイスをさまざまなネットワーク プロバイダーや通信サービス プロバイダーに接続するのに役立ちます。

コロケーション施設の人気は 2000 年代頃に高まり、組織は一部の運用を外部委託することを希望しましたが、一定の管理が必要でした。データセンタープロバイダーからスペースを借りている場合でも、従業員はそのスペース内で作業したり、他の会社のサーバーに接続したりすることもできます。

最適な用途 : コロケーション データセンターは、中規模から大規模の企業に適しています。

利点 : コロケーション サーバーから得られる次のような利点があります。

• ビジネスの成長をサポートする拡張性。サーバーやデバイスを手間をかけずに簡単に追加または削除できます。
• 最高のエクスペリエンスを提供するために、顧客に最も近い世界中のさまざまな場所でデータセンターをホストするオプションがあります。
• コロケーション データ センターは、強力なサーバー、コンピューティング能力、冗長性を備えた高い信頼性を提供します。
• また、複数の場所に大規模なデータセンターを最初から構築する必要がないため、コストも節約できます。予算や現在のニーズに応じてレンタルすることができます。
• デバイスのインストール、アップデート、電源管理、その他のプロセスなどのデータセンターのメンテナンスを行う必要はありません。

クラウドデータセンター

最近最も人気のあるタイプのデータセンターの 1 つはクラウド データセンターです。このタイプでは、クラウド サービス プロバイダーがデータ センターを運営および管理し、ビジネス アプリケーションとシステムをサポートします。これは、コロケーション データ センターよりもさらに多くの利点がある仮想データ センターのようなものです。

一般的なクラウド サービス プロバイダーは、Amazon AWS、Google、Microsoft Azure、Salesforce などです。データがクラウド サーバーにアップロードされると、クラウド サービス プロバイダーはこのデータを複数の場所に複製して断片化し、データが決して失われないようにします。データもバックアップしてくれるので、何か問題が起きてもデータが失われることはありません。

現在、クラウド データ センターにはパブリックとプライベートの 2 つのタイプがあります。

• AWS や Azure などのパブリック クラウド プロバイダーは、インターネットを通じてリソースを一般に提供します。
• プライベート クラウド サービス プロバイダーは、カスタマイズされたクラウド サービスを提供します。プライベート クラウド (クラウド環境) への独自のアクセスが提供されます。例: Salesforce CRM。

適した用途 : クラウド データセンターは、あらゆる種類や規模のほぼすべての組織に最適です。

利点 : クラウド データ センターを使用すると、物理データ センターやオンプレミス データ センターと比較して、次のような多くの利点があります。

• データセンターを一から構築するために多額の投資をする必要がないため、費用対効果が高くなります。利用したサービスに対して、必要な分だけ料金を支払う必要があります。
• メンテナンスの必要はありません。システムのインストール、ソフトウェアのアップグレード、セキュリティの維持からバックアップや冷却まで、すべてを担当します。
• 柔軟な料金プランを提供します。毎月のサブスクリプションを利用すると、より簡単な方法で支出を把握できます。

エッジデータセンター

最も新しいエッジ データセンターはまだ開発段階にあります。これらは、組織がサービスを提供する顧客の近くに位置する小規模なデータセンター施設です。エッジ コンピューティングの概念を利用して、データを生成するシステムに計算処理を近づけることで、より高速な操作を可能にします。

エッジ データ センターは接続性と規模が特徴で、企業はローカル ユーザーにサービスとコンテンツをより高速かつ最小限の遅延で配信できます。これらは、中央の大規模データ センターまたはその他のデータ センターに接続されています。将来的には、エッジ データセンターは自動運転車と IoT をサポートして、より高い処理能力を提供し、消費者エクスペリエンスを向上させることができます。

最適な 企業: 中小企業

利点 : エッジ データセンターを使用する利点は次のとおりです。

• エッジ データセンターは、高いトラフィック負荷を効率的に分散できます。
• 要求されたコンテンツをキャッシュし、ユーザー要求に対する応答時間を最小限に抑えることができます。
• また、トラフィック負荷を効率的に分散することでネットワークの信頼性を高めることもできます。
• データセンターは、計算をソースの近くに配置することで優れたパフォーマンスを提供します。

ハイパースケール データセンター

ハイパースケール データ センターは大規模で、数千台のサーバーを収容しています。これらは、デバイスや機器を追加したり、システム電力を増加したりすることにより、拡張性が高くなるように設計されています。

データ生成の増加に伴い、ハイパースケール データセンターの需要が高まっています。現在、企業は膨大な量のデータを処理しており、その量は増加し始めています。したがって、この種のデータを保存および管理するには巨大なデータセンターが必要であり、それにはハイパースケールが最適であると考えられます。

最適な用途 : ハイパースケール データ センターは、大量のデータを保存および管理する大企業に最適です。

利点 : 当初、データセンター プロバイダーは、大規模なパブリック クラウド サービス プロバイダー向けにハイパー スケール データ センターを設計しました。自分で構築することもできますが、ハイパー スケール データ センターをレンタルすると、次のような多くのメリットが得られます。

• より柔軟な対応が可能になります。企業は、現在のニーズに基づいて問題なくスケールアップまたはスケールダウンできます。
• 市場投入までのスピードが向上し、最高のサービスで顧客を満足させることができます。
• メンテナンスの必要がなくなるため、繰り返しの作業に時間を浪費することがなくなり、その時間をイノベーションに充てることができます。

これら 5 つの主要なタイプのデータ センター以外にも、他のデータ センターに遭遇する可能性があります。簡単に見てみましょう。

キャリア ホテルは、 特定のエリアに属するデータ トラフィック全体の主要なインターネット交換ポイントです。キャリアホテルは、一般的なホテルと比較して、より多くのファイバーと通信プロバイダーに重点を置いています。これらは通常、成熟したファイバーインフラストラクチャを備えたダウンタウンに位置しています。

ただし、このような高密度の繊維システムを作成するには多大な労力と時間がかかるため、希少です。たとえば、ロサンゼルスの One Wilshire では、米国西海岸からのトラフィック全体に接続を提供するために、建物内に 200 以上の通信事業者がいます。

マイクロデータ センター: エッジ データ センターの凝縮版です。特定の場所でデータ処理を処理するために、事務室のように小規模にすることもできます。

従来のデータセンター: ラック内の複数のサーバーで構成され、さまざまなタスクを実行します。重要なアプリを管理するためにさらに冗長性が必要な場合は、このラックにさらにサーバーを追加できます。 1990 年代頃から、このインフラストラクチャでは、サービス プロバイダーがサーバーを取得、展開、保守します。

時間の経過とともに、さらに多くのサーバーを追加して、より多くの機能を利用できるようになります。監視ツールを使用してオペレーティング システムを監視する必要があり、これには一定レベルの専門知識が必要です。さらに、パッチとアップデートを適用し、セキュリティを検証する必要があります。これらすべてには多額の投資が必要であり、言うまでもなく、電力と冷却のコストが余分に追加されます。

モジュラー データ センター: これはポータブル データ センターであり、データ容量が必要な場所に導入できることを意味します。これには、電源および冷却機能に加えて拡張性を提供するモジュールとコンポーネントが含まれています。モジュールを追加したり、他のモジュールと組み合わせたり、データセンターに統合したりできます。

モジュラー データ センターには、次の 2 つのタイプがあります。

• コンテナ化されたデータセンターまたはポータブル データセンターでは、機器を輸送用コンテナに配置し、特定の場所に輸送します。独自の冷却システムを備えています。
• 別のタイプのモジュラー データ センターは、プレハブのコンポーネントを使用して設備やデバイスを容量内に配置します。これらのコンポーネントは、その場所にすぐに構築でき、容量を増やすために追加できます。

データセンター階層とは何ですか?

稼働時間と信頼性に基づいてデータセンターを分類するもう 1 つの方法は、データセンターの層ごとです。 Uptime Institute が 1990 年代に開発したもので、データセンター層は 4 つあります。それらを理解しましょう。

Tier 1: Tier 1 データセンターには「基本容量」があり、UPS が含まれます。冗長性とバックアップのためのコンポーネントが少なく、冷却と電源のための単一パスが備えられています。また、ダウンタイムが長くなり、エネルギー効率の高いシステムが不足している可能性もあります。最低 99.671% の稼働時間を実現します。これは、年間 28.8 時間のダウンタイムを意味します。

Tier 2: Tier 2 データセンターは「冗長容量」を備え、Tier 1 よりも多くの冗長性とバックアップ用のコンポーネントを提供します。また、冷却と電力用の単一パスも備えています。これらは通常、プライベート データ センターであり、エネルギー効率も不十分です。 Tier 2 データセンターは、最低 99.741% の稼働時間を提供できます。これは、年間 22 時間のダウンタイムを意味します。

Tier 3: Tier 3 データセンターは「同時保守可能」であり、プロセスに影響を与えることなくコンポーネントを安全に削除できることが保証されます。システムの保守と更新を支援するために、冷却と電力のためのさまざまなパスがあります。

Tier 3 データセンターには、運用エラーや機器の故障を制限するために冗長システムが備えられています。サーバーとバックアップ発電機に電力を継続的に供給する UPS システムを利用しています。したがって、最小 99.982% のアップタイム、つまり年間 1.6 時間のダウンタイムと、ティア 1 および 2 よりも高い N+1 冗長性を提供します。

Tier 4: Tier 4 データセンターは「フォールトトレラント」であり、本番キャパシティをあらゆる種類の障害から保護できます。中断中でもサービスの継続的なフローを維持するには、2 倍の数のコンポーネント、機器、リソースが必要です。

ダウンタイムが許されない組織の重要な業務運営では、階層 4 データセンターを使用して、最高レベルの冗長性、稼働時間、信頼性を提供します。 Tier 4 データセンターは、最低 99.995% の稼働時間を提供します。これは年間 0.4 時間のダウンタイムと 2N の冗長性を意味し、これは素晴らしいことです。

なぜデータセンターが必要なのでしょうか?

情報、高い処理能力、より多くのストレージに対する需要が高まっています。クラウドへの移行はそのための優れた方法ですが、データセンターが現在必要ないという意味ではありません。データを処理して保存するシステムが必要ですが、それはクラウドでも発生する可能性があります。そのため、現在クラウド データ センターが存在します。

クラウドかオンプレミスかに関係なく、教育機関、医療システム、通信会社、政府機関、金融機関、小売業者などを含む最近のあらゆるビジネスで、次の利点を活用するためのデータ センターが必要とされています。

効率的なデータ管理とストレージ

ビジネスが成長するにつれて、データを保存する必要性が高まります。データセンターはこの目的を果たし、効率的な管理にも対応します。さらに、データセンターは、クラウド コンピューティングの実装を可能にするデータの保存と管理のための革新的な方法を提供します。

さらに、データセンターには堅牢なバックアップ システムが導入されています。データを複製して、さまざまな場所に分散させることができます。また、データが失われないようにバックアップのバックアップを作成することもできます。

データセキュリティ

サイバー犯罪の増加に伴い、データ セキュリティはあらゆるビジネスにとって重要です。したがって、組織にはシステム、アプリケーション、データを監視し、定期的に更新して攻撃対象領域を減らす機能が必要です。

効率的でセキュリティ対応のデータセンターがあれば、組織はシステムを監視し、攻撃があった場合はそれを早期に特定できるため、すぐに対策を講じることができます。データ センター プロバイダーは、ファイアウォール、監視、侵入者管理、アクセス管理、フェイルオーバー システム、および物理的セキュリティを採用してセキュリティを確保します。

コスト効率

停電やその他の障害が発生すると、数十億ドルの損害が発生する可能性があります。このような条件に耐えられるシステムを備えたデータセンターを可能にすることで、コストを節約できます。保守と起動に高いエネルギーを必要とし、コストがかさむ電力スパイクや電気的障害の影響を受けるサージプロテクターや発電機よりも効率的です。

データセンタープロバイダーのサービスを利用することで、さらにコストを削減できます。これにより、データセンターを最初から構築したり、コンポーネントを保守および更新したりする必要がなくなります。また、柔軟な料金モデルも用意されているため、利用するサービスの要件と予算に基づいてプランを選択できます。

結論👨‍🏫

データ センターとその種類に関する上記の情報が、概念を理解し、自分のビジネスに最適なものを決定できるようになれば幸いです。