5 Modèles de Centres de Données Expliqués : Conception, Cas d'Usage et Exemples

Un centre de données est une installation physique que les entreprises privées et les gouvernements utilisent pour stocker et partager des applications et des données. La plupart des entreprises dépendent de la fiabilité et de la sécurité du centre de données pour faire fonctionner leurs opérations IT de manière optimale.

Cependant, tous les centres de données ne sont pas identiques : leur conception est basée sur le stockage et un réseau de ressources informatiques qui permettent la diffusion d'informations et d'applications partagées.

Les premiers centres de données développés en 1940, comme l'ENIAC, nécessitaient beaucoup d'énergie et un environnement spécial pour fonctionner correctement. Ils étaient coûteux et utilisés principalement à des fins militaires.

Le nombre de centres de données à travers le monde a augmenté de façon drastique pendant les années 1990. Afin d'établir une présence sur Internet, plusieurs organisations ont construit de grandes installations appelées Centres de Données Internes avec des capacités avancées telles que la sauvegarde croisée.

Les centres de données d'aujourd'hui sont bien différents : la technologie a évolué des serveurs physiques conventionnels vers des réseaux virtuels qui supportent les applications et charges de travail à différents niveaux.

L'infrastructure actuelle permet aux applications et aux données d'exister et de se lier à travers plusieurs centres de données et clouds privés/publics. Quand un site web/application est hébergé dans le cloud, il utilise les ressources du centre de données du fournisseur cloud.

Composants Essentiels d'un Centre de Données

Un centre de données comprend de nombreux composants clés, tels que différents types de serveurs, systèmes de stockage, commutateurs, routeurs et contrôleurs de diffusion d'applications. Lorsqu'ils sont correctement installés et mis en œuvre, ils fournissent des ressources informatiques, une infrastructure de stockage et une infrastructure réseau qui pilotent les applications.

Standards de Base pour l'Infrastructure des Centres de Données

ANSI/TIA-942-A est une norme largement adoptée pour l'infrastructure des centres de données. Elle est conforme aux quatre niveaux définis par la norme de l'Uptime Institute :

• Niveau I. Capacité de Base : inclut une alimentation sans interruption pour les baisses, pics et coupures de courant. Elle protège contre les perturbations dues aux erreurs humaines mais pas contre les pannes ou défaillances inattendues.
• Niveau II. Capacité Redondante : offre une meilleure sécurité contre les perturbations et les opportunités de maintenance. Les composants de capacité redondante pour l'alimentation et le refroidissement peuvent être retirés sans les arrêter.
• Niveau III. Maintenable Simultanément : facilite les chemins de distribution redondants pour servir l'environnement critique. N'importe quelle pièce peut être arrêtée et retirée sans impacter les opérations IT.
• Niveau IV. Tolérance aux Pannes : permet à toute capacité de production d'être isolée de presque tous les types de défaillance. Le système n'est pas affecté par les perturbations d'événements planifiés ou non. Sans points uniques de défaillance, ce niveau de centre de données garantit la plus haute disponibilité (99,995 %).

Pour mieux comprendre cette technologie, nous devons explorer les différents types de centres de données et leurs objectifs. Chacun a ses propres avantages, limitations et exigences.

5. Centre de Données en Colocation

China Unicom, l'un des plus grands centres de données de colocation de détail

Exemple : Centre de données Global Center de China Unicom à Hong Kong
Qui l'utilise : Entreprises de taille moyenne à grande

Également appelé simplement « colo », un centre de données en colocation est une grande installation qui loue de l'espace en rack aux entreprises pour leurs serveurs et autres équipements réseau. C'est l'un des services les plus populaires utilisés par les organisations qui n'ont peut-être pas les ressources suffisantes pour maintenir leur propre centre de données mais veulent quand même en profiter pleinement.

Une installation de colocation fournit l'espace, l'alimentation, le refroidissement et la sécurité physique pour le serveur. Elle est responsable de la connexion efficace d'une variété d'équipements réseau à différents fournisseurs de services de télécommunication et de réseau.

Les entreprises avec de grandes empreintes géographiques peuvent avoir leur matériel situé à plusieurs endroits. Par exemple, une seule organisation peut avoir des serveurs dans cinq à six centres de données en colocation différents.

Il y a plusieurs avantages à utiliser un centre de données en colocation :

• Évolutif : Lorsque la portée de votre entreprise s'étend, vous pouvez rapidement ajouter de nouveaux serveurs et autres équipements cruciaux à l'installation.
• Préférence de localisation : Vous pouvez sélectionner l'emplacement de votre centre de données le plus proche de vos clients.
• Coûts prévisibles et inférieurs : Il coûte beaucoup moins cher de louer un centre de données en colocation que de construire sa propre installation. Vous pouvez signer des contrats trimestriels ou annuels selon votre budget.
• Fiable : Puisque les centres de données en colocation sont conçus avec une haute spécification pour la redondance, ils sont extrêmement fiables.
• Tranquillité d'esprit : Le personnel technique s'occupe des tâches fastidieuses comme la gestion de l'alimentation, l'installation d'équipements, le câblage et autres processus techniques. Cela signifie que vous n'avez pas à vous soucier de la maintenance du serveur.

Les gens confondent souvent un centre de données en colocation et un rack de serveur en colocation. Ils utilisent souvent ces termes de manière interchangeable. Cependant, ce sont deux entités différentes.

Le centre de données en colocation désigne l'entreprise qui loue l'installation entière à une autre entreprise, alors que le rack de colocation désigne l'entreprise qui loue de l'espace en rack à l'intérieur du centre de données à plusieurs organisations.

4. Centre de Données Géré (Managed Data Center)

Exemple : Services IBM Cloud entièrement gérés
Qui l'utilise : Entreprises de taille moyenne à grande

Ce type de modèle de centre de données est déployé, géré et surveillé par un fournisseur de services tiers. Il offre toutes les fonctionnalités nécessaires via une plateforme de services gérés.

Le centre de données peut être soit complètement, soit partiellement géré. Dans le premier cas, tous les détails techniques et les données back-end sont gérés ou administrés par le fournisseur du centre de données. Le second permet aux entreprises d'avoir un certain niveau de contrôle administratif sur l'implémentation et le service du centre de données.

En général, le fournisseur de services effectue la maintenance de tous les composants et services réseau, met à jour les systèmes d'exploitation et autres programmes au niveau système, et restaure les données/services en cas d'événements perturbateurs.

On peut obtenir ces services gérés depuis un site d'hébergement de centre de données fixe, des installations de colocation, ou via un centre de données basé sur le cloud.

Par exemple, le centre de données d'IBM offre une large gamme de services gérés directement à ses clients, tels que les services de sécurité gérés, les services réseau gérés, et les services de mobilité et d'information gérés.

3. Centre de Données d'Entreprise (Enterprise Data Center)

Centre de données Google à Eemshaven, Pays-Bas | Crédit image : Google

Exemple : Centre de données Forest City de Facebook en Caroline du Nord
Qui l'utilise : Grandes entreprises

Le centre de données d'entreprise est une installation privée conçue dans le seul but de soutenir une seule entreprise. Il peut être situé sur site ou hors site, selon la convenance du client.

Par exemple, si vous gérez un site web depuis le Canada, et que votre public cible est des étudiants aux États-Unis, vous préférerez construire un centre de données aux US pour réduire le temps de chargement des pages.

Une installation d'entreprise est définie davantage par sa propriété et son objectif que par sa taille et sa capacité. Elle convient bien aux organisations ayant des exigences réseau uniques ou celles qui génèrent suffisamment de revenus pour tirer parti des économies d'échelle.

Le centre de données d'entreprise contient généralement plusieurs centres de données, chacun ayant pour but de soutenir des fonctions clés. Ces sous-centres de données peuvent être classés en trois groupes :

• Centre de données Internet : supporte les appareils et serveurs essentiels pour les applications web.
• Extranet : supporte les transactions inter-entreprises (B2B) au sein du réseau du centre de données d'entreprise. Typiquement, ces services sont accessibles via des liens WAN privés ou des connexions VPN sécurisées.
• Intranet : héberge l'application et les données au sein du centre de données d'entreprise. Ces données sont utilisées pour la recherche et développement, la fabrication, le marketing et d'autres fonctions métier principales.

Le principal avantage de ce type de centre de données est qu'il est facile pour les entreprises de suivre des paramètres cruciaux (tels que la bande passante et l'utilisation de l'énergie) et de maintenir leurs logiciels (tels que les outils de surveillance) à jour. Cela simplifie l'estimation des besoins à venir et la mise à l'échelle appropriée.

Cependant, tout cela a un coût : Le développement d'installations de centres de données d'entreprise nécessite d'importants investissements en capital, main-d'œuvre, maintenance d'équipement et dépenses continues en temps.

2. Centre de Données Cloud (Cloud Data Center)

Exemple : Services cloud offerts par Google, IBM, Amazon (AWS), Microsoft (Azure), etc.
Qui l'utilise : La plupart organisations de toute taille

Avec un centre de données cloud, le matériel réel est géré et exploité par l'entreprise cloud, souvent avec l'aide d'un fournisseur de services gérés tiers. Il permet aux clients d'exécuter des sites web/applications et de gérer des données au sein d'une infrastructure virtuelle s'exécutant sur des serveurs cloud.

Les données sont fragmentées et dupliquées à travers de nombreux emplacements dès qu'elles sont téléchargées sur les serveurs cloud. En cas d'événements imprévus, le fournisseur cloud s'assure qu'il y a une sauvegarde de votre sauvegarde également.

Quelques entreprises de services cloud offrent des clouds personnalisés, donnant aux clients un accès exclusif à leur propre environnement cloud, connu sous le nom de clouds privés. Les fournisseurs de cloud public, en revanche, mettent les ressources à disposition du public via Internet. Amazon Web Services, Microsoft Azure sont parmi les acteurs de cloud public les plus populaires.

Les services cloud ont plusieurs avantages sur les centres de données sur site. Avec le cloud, l'entreprise ne paie que pour la quantité de ressources matérielles qu'elle utilise. Elle n'a pas à se soucier des mises à jour régulières des serveurs, de la sécurité, des coûts de refroidissement, etc. Ces coûts sont inclus dans la structure de frais d'abonnement mensuel.

1. Centre de Données Edge (Edge Data Center)

Toujours en phase de développement

Les centres de données Edge sont des installations plus petites situées près de la population qu'elles desservent. Caractérisés par leur taille et leur connectivité, ces centres de données permettent aux organisations de délivrer du contenu et des services aux utilisateurs locaux avec une latence minimale.

Ils jouent un rôle crucial dans l'architecture de l'edge computing, qui rapproche le stockage des données et le calcul de l'endroit où ils sont nécessaires. Les études montrent que les centres de données Edge supporteront l'IoT (Internet des Objets) et les véhicules autonomes pour fournir une capacité de traitement supplémentaire et améliorer l'expérience client.

Alors qu'une grande partie des données collectées par l'IoT et les véhicules autonomes sera traitée localement, une partie sera renvoyée vers un centre de données. Les installations Edge sont connectées à divers autres centres de données ou à un centre de données central plus grand.

Comparés aux centres de données d'entreprise fonctionnant à pleine capacité, plusieurs centres de données Edge plus petits peuvent distribuer les charges de trafic lourdes plus efficacement. Ils peuvent mettre en cache le contenu à forte demande, minimisant le délai entre la requête d'un utilisateur et la réponse du serveur. De plus, la distribution des charges de trafic augmente aussi la fiabilité du réseau.

Pour les organisations cherchant à améliorer les performances du réseau régional ou à pénétrer un marché local, ces installations sont inestimables.

Marché

Actuellement, près de 70 % des charges de travail d'entreprise s'exécutent dans des centres de données d'entreprise, les centres de données en colocation en hébergent 20 %, et environ 9 % sont dans le cloud.

Selon Global Market Insights, la taille du marché des centres de données Edge était de 5,5 milliards de dollars en 2019. Elle devrait croître à un TCAC de 23 % entre 2020 et 2026. La demande croissante de ressources informatiques hautes performances encourage les fournisseurs de services à héberger des centres de données aux emplacements Edge pour une faible latence et des connexions fiables.

Questions Fréquemment Posées

Qu'est-ce qu'un Centre de Données Logiciel-Défini (SDDC) ?

Le Centre de Données Logiciel-Défini (SDDC) est une installation de stockage de données dans laquelle tous les éléments d'infrastructure (y compris CPU, stockage, réseau et sécurité) sont virtualisés et fournis en tant que service.

Le SDDC est le résultat de années d'avancées dans la virtualisation des serveurs. Il étend les concepts de virtualisation tels que l'abstraction, le regroupement et l'automatisation à toutes les ressources et services afin de réduire les coûts, augmenter l'évolutivité et améliorer l'agilité métier.

Comme les centres de données conventionnels, les SDDC peuvent être hébergés sur site, chez un fournisseur de services gérés, et dans des clouds publics, privés ou hybrides.

Que sont les opérations de centre de données ?

Les opérations de centre de données est un terme large, qui inclut quatre processus et opérations majeurs :

• Installation et maintenance des ressources réseau
• Création, application et surveillance des politiques et procédures au sein des centres de données
• Outils et techniques pour assurer la sécurité du centre de données
• Systèmes de surveillance qui gèrent l'alimentation et le refroidissement

Comme de nombreuses entreprises ont commencé à migrer vers des solutions de cloud computing, l'automatisation des opérations de centre de données est devenue plus critique que jamais. L'objectif est d'optimiser les processus et systèmes pour la performance, l'efficacité des coûts et l'évolutivité.

Qu'est-ce qu'un centre de données vert ?

Un centre de données vert est une installation de stockage, de gestion et de diffusion de données qui fonctionne avec des technologies à haute efficacité énergétique. Il est conçu pour maximiser l'efficacité énergétique et minimiser l'impact environnemental.

Les deux paramètres les plus utilisés pour mesurer l'efficacité énergétique dans les centres de données sont :

• Power Usage Effectiveness (PUE)
• Carbon Usage Effectiveness (CUE)

Les deux sont développés par The Green Grid, une association professionnelle de premier plan qui œuvre pour améliorer l'efficacité énergétique et l'éco-conception de l'IT et des centres de données.

Ces installations gagnent du terrain dans divers secteurs et ont attiré l'attention de nombreuses entreprises pour le déploiement de solutions de centres de données verts. Selon le rapport MarketandMarkets, la taille du marché des centres de données verts est estimée à 140 milliards de dollars d'ici 2026.