Qu'est-ce qu'un centre de données ?

Que se passe-t-il à l'intérieur d'un ?

Les centres de données alimentent de plus en plus notre vie quotidienne. Voici comment ils évoluent pour réduire leur empreinte environnementale.

En 1997, AOL a construit un centre de données sur un terrain bon marché près du coin de Pacific Boulevard et de Waxpool Road, à Sterling, en Virginie, pour prendre en charge AOL Mail, la première installation de ce type dans la région. Le site n'était qu'à quelques kilomètres de l'aéroport international de Dulles, qui avait acheminé à la fois des câbles électriques et des câbles à fibre optique dans la région, et non loin de MAE-East, l'un des premiers grands échanges Internet du pays. La région a continué d'investir dans l'infrastructure informatique au fur et à mesure de la croissance d'AOL, ce qui a attiré d'autres fournisseurs de centres de données en nature.

Qu'est-ce qu'un centre de données ?

Les centres de données sont des installations qui traitent, transmettent et stockent des données. Ils abritent de grandes quantités d'équipements informatiques - y compris des routeurs, des périphériques de stockage et des serveurs - et des contrôles environnementaux qui atténuent la chaleur générée par le matériel. La conception des centres de données s'est orientée vers des centres à très grande échelle, c'est-à-dire des installations à plusieurs niveaux avec une forte densité d'équipements informatiques et une plus grande efficacité que les centres de données traditionnels plus petits. La sélection des sites est déterminée par des facteurs tels que la sécurité, la proximité du réseau, les incitations fiscales, l'accès aux énergies renouvelables et les coûts énergétiques.

Près d'un quart de siècle plus tard, AOL a reculé dans les marges, mais l'étincelle qu'il a allumée en Virginie du Nord est désormais un hotspot d'infrastructure de données. Le tronçon connu sous le nom de Data Center Alley représente désormais la plus grande concentration de centres de données au monde, avec plus de 160 centres répartis sur au moins 18 millions de pieds carrés. Les habitants aimeraient dire que 70% de tout le trafic Internet passe par l'allée, un refrain qui en dit long, même si le chiffre lui-même est apocryphe.

En Amérique du Nord et du Sud, l'espace des centres de données a augmenté de plus de 6 % chaque année entre 2010 et 2019. Et bien que les investissements des entreprises dans les centres de données se soient contractés en raison de la pandémie en 2019-2021, des entreprises comme Google, Facebook et Amazon continuent à investir dans leurs centres de données hyperscale à des niveaux records. Le nombre d'hyperscalers dans le monde devrait bientôt dépasser les 700.

Pourquoi une telle croissance ? 

Consommation. Même si l'efficacité de l'informatique et de l'infrastructure a ralenti le rythme, à mesure que l'utilisation du stockage et du calcul augmente, de manière générale, la demande en infrastructure augmente également. Ce n'est pas surprenant étant donné que les centres de données sont les poutres porteuses qui supportent à peu près tout ce que nous faisons en ligne.

Les centres de données, par exemple, alimentent :

1. E-mail et messagerie.
2. Intelligence artificielle et apprentissage automatique.
3. Programmes de logiciel en tant que service (SaaS) et virtualisation de postes de travail.
4. Services de stockage et d'informatique en nuage, y compris les bases de données et l'infrastructure.
5. Transactions de commerce électronique.

Cela dit, si vous n'avez jamais réfléchi à l'endroit où se trouve "le cloud", vous n'êtes pas seul.
"Il y a certainement une dissociation entre les produits [numériques] que les gens utilisent quotidiennement et la manière dont ils sont essentiellement générés et livrés  probablement plus que presque tous les autres produits, à l'exception peut-être de l'électricité", a déclaré Tim Hughes, directeur de la stratégie et du développement chez data fournisseur de centres Stack Infrastructure et ancien responsable de la sélection de sites de centres de données chez Facebook.

Types de centres de données

Quels sont les 4 types de centres de données ?

•     Centres de données cloud : centres de données construits et entretenus par des fournisseurs de cloud computing, tels qu'Amazon, Microsoft et Google. Les clients louent des instances pour les tâches de stockage et de calcul et n'ont pas accès aux serveurs physiques.
• Centres de données de colocation : centres de données dans lesquels les clients louent et gèrent des serveurs. La responsabilité de l'alimentation, du refroidissement, de la résilience, de la sécurité et d'autres supports environnementaux incombe au propriétaire de l'installation.
• Centres de données de services gérés : centres de données qui fournissent des services similaires à ceux des fournisseurs de cloud, mais permettent également aux utilisateurs d'accéder au niveau du serveur physique.
• Centres de données d'entreprise : centres de données construits et entretenus par la seule entreprise utilisant ses serveurs. Celles-ci peuvent aller d'une petite installation sur site antérieure à la tendance du cloud computing à des centres hyperscale à plusieurs niveaux construits par et pour Facebook.

Que nous connections ou non les points, les centres de données restent l'épine dorsale de nos vies de plus en plus en ligne. Et ici aussi, les géants de la technologie dominent. Au cours des deux dernières années, "la plus forte croissance de l'empreinte des centres de données hyperscale aux États-Unis est venue d'Amazon, Facebook et Google", a déclaré John Dinsdale, analyste en chef et directeur de recherche chez Synergy Research Group, à Bisnow en novembre. "Ensemble, ces trois ont représenté plus de 80 % des nouveaux centres de données à grande échelle qui ont été ouverts aux États-Unis."

Mais les grands noms ne font pas toujours cavalier seul. Des entreprises comme Stack Infrastructure et Vantage Data Centers font partie d'un écosystème petit mais important d'entreprises qui s'associent à de grands fournisseurs de cloud pour aider à la construction et entretenir les locaux physiques, sinon l'informatique. Ils construisent également des centres de données de colocation où les entreprises qui peuvent gérer (ou sous-traiter) leur propre maintenance de serveur peuvent louer de l'espace rack pour le stockage de leurs données. Les deux, la colocation et le cloud, fonctionnent au niveau hyperscale.

Considérez-le comme une relation propriétaire-locataire, dans laquelle le locataire est responsable de tout sur le serveur, et le propriétaire possède un site tentaculaire rempli de galeries mécaniques, de mesures de sécurité, de générateurs d'électricité et de contrôles environnementaux - car exécutant des dizaines de milliers de serveurs sous un même toit génère beaucoup de chaleur qui doit aller quelque part, il s'avère.

"Si vous savez qui sont les hyperscalers, alors vous savez qui est probablement un bon candidat pour louer notre type d'espace", a déclaré Lee Kestler, directeur commercial de Vantage et leader de longue date sur le marché de la Virginie du Nord.

Il existe également des centres de données dits de services gérés. Ils sont similaires aux centres de données cloud, mais permettent aux clients d'approfondir la pile. Les utilisateurs du cloud louent des instances, ou machines virtuelles, pour prendre en charge des ressources telles que les programmes SaaS, la mémoire et les services de base de données et de messagerie. Les services gérés font de même mais donnent également aux utilisateurs un accès aux serveurs physiques.

"Alors qu'avec AWS, j'ai juste accès au système d'exploitation, avec un fournisseur de services gérés, j'ai en fait accès au matériel", a déclaré Dan Thompson, analyste de recherche principal au centre de données de 451 Research.

Pourquoi franchir cette étape supplémentaire ? 

Certains pensent qu'il est moins cher à long terme d'acheter des serveurs et de les confier à un tiers pour la maintenance, plutôt que de payer pour des instances cloud. Et il existe également une poignée d'applications qui utilisent des clés de sécurité matérielles au niveau du serveur, de sorte que l'accès physique devient un must.

Mais le plus souvent, selon Thompson, cela se résume à ce qu'il appelle le "server hugging", la perception d'une sécurité supplémentaire offerte par le non-partage de l'infrastructure. "Je veux juste savoir que j'ai une boîte physique qui m'est dédiée", a-t-il déclaré, expliquant la raison d'être.

Lorsque l'on examine le paysage des centres de données, il convient de se rappeler que ces différents types de centres ne sont guère cloisonnés. Les charges de travail d'aujourd'hui sont plus fluides que jamais.

Par exemple, près de la moitié des entreprises interrogées dans une récente enquête de 451 Research ont déclaré avoir migré une application ou une charge de travail hors du cloud au cours de l'année précédente. (Les entreprises n'ont pas précisé si ces rapatriements étaient permanents, il ne faut donc pas supposer que ce qui se déplace du cloud reste hors du cloud.) Les raisons citées pour le déplacement des tâches comprenaient des problèmes de sécurité des informations, le passage des environnements de test à la production et les données questions de souveraineté.

Les entreprises continuent également de s'attaquer aux initiatives de modernisation des applications en déplaçant les applications héritées vers de nouvelles architectures conteneurisées  ce qui joue également un rôle, a déclaré George Burns, consultant senior des opérations cloud chez SPR. La migration des données et des tâches informatiques entre les environnements "est devenue de plus en plus nécessaire" à mesure que les entreprises font ces poussées, a-t-il déclaré.

Le coût joue également un rôle. La nouvelle de ce mois-ci, rapportée par The Information, selon laquelle Cisco Systems cherche à capitaliser sur la frustration suscitée par les factures élevées d'AWS en facilitant le déplacement entre les centres de données cloud et les centres de données privés, ne fait que souligner la nature enchevêtrée des centres de données.

"Si nous regardons le monde aujourd'hui, c'est un monde très hybride", a déclaré Thompson

Normes et niveaux du centre de données

Toutes ces considérations environnementales et de conception industrielle existent pour maximiser l'efficacité opérationnelle, mais qu'en est-il de la configuration électrique ? Après tout, peu de détails sont plus importants que la capacité à maintenir le courant.

VA11 est un centre de données de qualité Tier III, utilisant la norme Uptime Institute, qui est le système le plus largement utilisé pour classer la résilience de l'alimentation dans l'industrie. (La norme de la Telecommunications Industry Association est une autre option.) La norme de disponibilité est un classement à quatre niveaux  plus le niveau est élevé, plus la redondance est importante.

• Niveau I (capacité de base) : centres de données disposant d'un seul chemin pour l'alimentation, le refroidissement et le réseau, et aucune sauvegarde.
• Niveau II (capacité redondante) : centres de données sur lesquels une maintenance "sélectionnée" peut être effectuée sans impact sur le service, et qui ont "une marge de sécurité accrue" contre les pannes d'équipement par rapport aux centres de niveau I. Les centres de données de niveau II disposent d'un système de générateur de secours pour les systèmes d'alimentation et de refroidissement.
• Niveau III (maintenabilité simultanée) : centres de données pouvant faire effectuer une maintenance sur n'importe quel composant du système sans interrompre le service. Les Tier III ont plus d'un générateur et plus d'un système de refroidissement.
• Niveau IV (tolérant aux pannes) : centres de données dotés d'au moins deux lignes distinctes pour l'alimentation, le refroidissement et le réseau.

Malgré le fait que les centres de données de niveau IV aient les temps d'arrêt attendus les plus faibles, le coût qui est répercuté sur les utilisateurs n'est généralement pas considéré comme valant les économies de temps d'arrêt. C'est pourquoi la plupart des centres de données appartiennent à la catégorie Tier III.

Une fois qu'un constructeur de centres de données établit un bilan et devient une entité de confiance, la certification elle-même est essentiellement considérée comme superflue dans l'industrie, en particulier aux États-Unis. (Les certifications, même des constructeurs de colocation établis, sont considérées comme plus importantes en dehors des États-Unis, dans les marchés émergents, où les clients peuvent être moins familiers avec les fournisseurs.) Il est encore moins nécessaire de passer par le processus pour les entreprises technologiques qui construisent des centres de données pour leurs propres opérations, contrairement aux colocations, qui louent de l'espace.

"Si je suis Facebook, en train de construire mon propre centre de données, je sais ce que je fais. Je n'ai pas besoin que vous veniez vérifier que j'ai fait ce que je dis que j'ai fait », a déclaré Thompson.