Qu’est-ce qu’un data center ? À quoi servent réellement ces salles remplies de baies de stockage utilisées par de nombreuses entreprises et organisations gouvernementales ? Dans cet article, nous allons expliquer et définir les data centers, ainsi que discuter de leurs perspectives et de leur avenir.
Qu’est-ce qu’un data center ?
Un data center, ou centre de données, est une infrastructure composée d’un réseau d’ordinateurs et d’espaces de stockage. Les entreprises l’utilisent pour organiser, traiter, stocker et entreposer de grandes quantités de données. En fait, une entreprise repose fortement sur les applications, les services et les données contenues dans un centre de données. Il s’agit donc d’une part essentielle de l’entreprise au quotidien.
Un data center est un ensemble d’éléments. Un centre de données basique regroupe des serveurs, des sous-systèmes de stockage, des commutateurs de réseau, des routeurs, des firewalls, et bien entendu des câbles et des racks physiques permettant d’organiser et d’interconnecter tout cet équipement informatique. Pour fonctionner correctement, un Data Center doit aussi abriter l’infrastructure adéquate : un système de distribution d’énergie, un commutateur électrique, des réserves d’énergie, des générateurs dédiés au backup, un système de ventilation et de refroidissement, et une puissante connexion internet. Une telle infrastructure nécessite un espace physique suffisamment vaste et sécurisé pour contenir tout cet équipement.
Data Center : consolidation et colocation
De nos jours, les grandes entreprises peuvent utiliser deux ou plusieurs centres de données situés à différents endroits. Cela leur permet d’améliorer la résilience et les performances des applications, et de réduire la latence en les plaçant plus près des utilisateurs.
En revanche, une entreprise disposant de plusieurs centres de données peut choisir de les consolider, en réduisant leur nombre pour minimiser les coûts d’exploitation. La consolidation intervient généralement lors des fusions et acquisitions d’entreprises. Elle a également lieu lorsque l’entreprise majoritaire n’a plus besoin des centres de données utilisés par les sociétés qu’elle rachète.
Les opérateurs de centres de données peuvent également payer pour louer de l’espace serveur ou d’autres équipements dans une installation de colocation. La colocation est une option intéressante pour les entreprises qui ne souhaitent pas investir lourdement dans un bâtiment et entretenir leurs propres centres. Aujourd’hui, les fournisseurs de colocation élargissent leurs offres pour inclure des services gérés tels que l’interconnectivité. De cette manière, ils permettent à leurs clients de se connecter au cloud public.
Quels sont les différents types de data centers ?
En fonction de la propriété et des exigences précises d’une entreprise, la taille, la forme, l’emplacement et la capacité d’un data center peuvent varier.
Voici les types de data centers les plus courants :
Les data centers d’entreprise : Ces centres de données propriétaires sont construits et détenus par des organisations pour leurs utilisateurs finaux internes. Ils prennent en charge les opérations informatiques et les applications critiques d’une seule organisation et peuvent être situés à la fois sur site et hors site.
Les data centers de services gérés : Gérés par des tiers, ces centres de données fournissent tous les aspects du stockage des données et des services informatiques. Les entreprises louent, au lieu d’acheter, l’infrastructure et les services.
Les data centers basés sur le cloud : Ces derniers sont gérés par des fournisseurs de cloud publics ou tiers. Basée sur un modèle d’infrastructure en tant que service, la location de l’infrastructure permet aux clients de mettre en place un centre de données virtuel en quelques minutes.
Les data centers en colocation : Ces locaux sont loués dans des installations appartenant à des tiers. L’organisation locataire fournit le matériel, et le centre de données fournit et gère l’infrastructure. Cette solution se révèle intéressante pour les organisations qui souhaitent éviter les dépenses d’investissement importantes liées à la construction et à la maintenance de leurs propres centres de données.
Les data centers de périphérie : Il s’agit d’installations plus petites qui résolvent le problème de latence en étant géographiquement plus proche de la périphérie du réseau et des sources de données.
Les centres de données hyperscale : Synonymes de fournisseurs à grande échelle, ces infrastructures informatiques hyperscale maximisent la densité du matériel. Elles minimisent les coûts de refroidissement et les frais généraux administratifs.
Les différents tiers de centres de données
Les data centers ne sont pas déterminés par leur taille physique. Les petites entreprises peuvent utiliser une petite salle où sont juxtaposés plusieurs serveurs et espaces de stockage interconnectés. Quant aux entreprises informatiques de grande envergure, comme Facebook, Amazon ou Google, elles peuvent remplir un immense entrepôt. Il est également possible de mettre en place des installations mobiles, notamment des containers, aussi appelés data centers in a box, pouvant être déplacés et déployés au besoin.
Il est en revanche possible de définir un data center selon son niveau de fiabilité et de résilience. On classe ainsi les centres de données par tiers. En 2005, l’ANSI et la TIA ont publié le standard ANSI/TIA-942, Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers. Ce standard définit quatre tiers de designs de Data Centers.
En théorie, tout espace suffisamment grand peut être utilisé comme centre de données. Cependant, la conception et la mise en œuvre d’un centre de données nécessitent de prendre plusieurs précautions. Au-delà des questions fondamentales de coût et de taxes, les sites sont sélectionnés en fonction de nombreux critères, notamment la situation géographique, la stabilité météorologique, l’accès aux routes et aux aéroports, la disponibilité de l’énergie, les télécommunications et l’environnement politique. Une fois qu’un site sécurisé, l’architecture d’un centre de données peut être conçue en prêtant attention à l’infrastructure électrique et mécanique. Par ailleurs, la composition et la disposition des équipements informatiques sont également prises en compte. Tous ces critères dépendent du centre de données tiers visé.
Data center : consommation d’énergie et efficience
Le design d’un data center doit également tenir compte de l’efficacité énergétique. Un petit data center peut fonctionner avec quelques kilowatts d’électricité, mais une grande entreprise peut avoir besoin de dizaines de mégawatts ou plus. Les green data centers ont été conçus pour avoir un impact minimal sur l’environnement. Ils utilisent des matériaux de construction à faible taux d’émission, des convertisseurs catalytiques et des technologies d’énergie alternative.
En général, les entreprises mesurent l’efficacité d’un centre de données à l’aide d’une mesure appelée PUE (Power Usage Effectiveness). Il s’agit du rapport entre l’énergie totale d’un centre de données et l’énergie utilisée par les équipements informatiques.
L’essor de la virtualisation a permis d’utiliser les équipements informatiques de manière plus productive, en maximisant l’efficacité, en réduisant la consommation d’énergie et en atténuant les coûts. Les mesures telles que le PUE ne sont plus essentielles aux objectifs d’efficacité énergétique.
Data center : sécurité
Le design d’un data center doit répondre aux normes de sécurité. En principe, les portes d’accès et les couloirs assurent la sécurité. Ceux-ci doivent faciliter le transport de gros équipements informatiques et permettre aux employés d’effectuer des réparations.
De plus, le risque d’incendie d’un data center est très élevé. Il faut donc déployer des dispositifs de protection contre les feux. Plutôt que des équipements électriques ou électroniques, de nombreux centres de données optent pour des systèmes chimiques respectueux de l’environnement. Enfin, certains dispositifs de sécurité permettent de détecter et d’empêcher les abus commis par les employés, les sous-traitants et les intrus. Ces systèmes incluent les badges d’accès et les systèmes de vidéosurveillance.
Les principaux éléments d’un Data center
- Installation : Cela inclut l’emplacement physique avec des contrôles d’accès sécurisés et une superficie suffisante pour abriter l’infrastructure et l’équipement du centre de données.
- Composants de base : Un data center moderne héberge les systèmes de données d’une organisation dans une infrastructure physique et de stockage bien protégé. Notamment des serveurs, des sous-systèmes de stockage, des commutateurs réseau, des routeurs, des pare-feu, des câbles et des racks physiques.
- Infrastructures de soutien : Cet équipement offre la plus grande durabilité disponible en termes de disponibilité. Les composants de l’infrastructure de support comprennent les éléments suivants :
- Sources d’alimentation sans interruption (UPS) – groupes de batteries, générateurs et sources d’alimentation redondantes.
- Contrôle environnemental – climatiseurs de salle informatique (CRAC); systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC); et les systèmes d’échappement.
- Systèmes de sécurité physique – systèmes de biométrie et de vidéosurveillance.
- Personnel d’exploitation : Il s’agit des personnels disponibles pour surveiller les opérations et entretenir l’équipement informatique et d’infrastructure 24 heures sur 24.
Data center : gestion et surveillance d’infrastructure
Les data centers modernes utilisent des logiciels de surveillance et de gestion. Ces derniers permettent aux administrateurs informatiques de contrôler les équipements, mesurer les performances, détecter les erreurs et de mettre en œuvre des actions correctives sans avoir à pénétrer physiquement dans le centre de données.
La croissance de la virtualisation a également ajouté une autre dimension importante à la gestion d’infrastructure de data center. Elle permet d’organiser les ressources en bassins sans se préoccuper de leur localisation physique. Les administrateurs peuvent ensuite effectuer la gestion depuis ces bassins de ressources. Lorsque les administrateurs n’en ont plus besoin, ils peuvent les retourner dans les bassins pour les réutiliser. La mise en œuvre de toutes ces actions peut se faire par le biais d’un logiciel appelé software-defined data center.
Les standards de l’industrie des data centers
L’ANSI (American National Standards Institute) et la TIA (Telecommunications Industry Association) ont publié en 2005 des normes pour les data centers. Celles-ci définissent quatre niveaux distincts avec des directives de conception et de mise en œuvre. En fait, un data center de niveau 1 correspond à une salle de serveurs modifiée, tandis qu’un data center de niveau 4 présente les niveaux les plus élevés de fiabilité et de sécurité des systèmes.
À l’instar de tout ce qui touche à la technologie, les data centers connaissent actuellement une transition importante. En effet, le data center de demain va se révéler très différent de celui que la plupart des entreprises connaissent aujourd’hui. La technologie qui l’alimente doit être agile et évolutive pour répondre aux besoins des sociétés qui deviennent de plus en plus dynamiques et distribuées.
La popularité croissante de la virtualisation des serveurs a entraîné une augmentation du trafic latéral dans le centre de données (est-ouest). D’ailleurs, cette augmentation a éclipsé le trafic client-serveur traditionnel, qui entre et sort (nord-sud). Cette situation perturbe les gestionnaires de centres de données qui tentent de se conformer aux exigences de cette ère de l’informatique.
Data Center : vers un déclin au profit du cloud et des serveurs loués ?
En termes de superficie, les data centers sont en déclin. En 2013, ils ont atteint une taille cumulée d’environ 148 millions de mètres carrés. À l’époque, des fournisseurs de services comme Amazon, Microsoft et Google construisaient d’énormes complexes. En 2017, cette taille atteignait environ 167 millions de mètres carrés. Toutefois, IDC prévoit que cette superficie devrait commencer à diminuer à partir de maintenant en raison de l’adoption massive du cloud.
Tad Davies, consultant du Bick Group, prend l’exemple d’Office 365. Pour les entreprises, il s’avère plus facile de migrer vers ce service, qui élimine l’infrastructure des centres de données. Il en va de même pour le CRM.
La consolidation joue également un rôle important, tout comme les nouvelles approches de l’informatique. Aujourd’hui, les entreprises adoptent des stratégies basées sur le cloud, et certaines se développent sans jamais mettre en place de data center. En fait, le cloud ne coûte pas nécessairement plus cher que les opérations sur site. Au contraire, il offre plus de rapidité, de flexibilité et la possibilité d’adopter un modèle OPEX.
Les plus gros utilisateurs, dont le gouvernement américain, ont réduit l’espace de leurs centres de données pour améliorer leur efficacité. En effet, une meilleure utilisation des serveurs va souvent de pair avec la consolidation.
Si le déclin concerne principalement les data centers in-house, les centres de données de fournisseurs de service quant à eux continuent de s’étendre. Cependant, leur croissance est également plus modérée qu’auparavant.
Les possibilités offertes par le cloud restent limitées
Malgré tout, les data centers demeurent nécessaires. De nombreuses applications développées et raffinées au fil du temps par les utilisateurs finaux ne sont pas compatibles avec le cloud. Pour les rendre compatibles, il est nécessaire de modifier l’architecture et d’investir massivement.
En termes de revenu, le marché des systèmes data center connaît une croissance infime, selon un rapport publié par Gartner. Les entreprises achètent de moins en moins de serveurs auprès de vendeurs traditionnels. Elles préfèrent louer des serveurs auprès d’entreprises comme Amazon, Google et Microsoft. Ce changement entraîne une baisse des dépenses en serveurs, ce qui impacte directement le marché des systèmes data center. Ces dépenses ont baissé de 0,1 % en 2016 et devraient augmenter de 0,3 % seulement en 2017.
