Ada berbagai jenis fasilitas pusat data, dan satu perusahaan dapat menggunakan lebih dari satu jenis, tergantung beban kerja dan kebutuhan bisnis.

Pusat data perusahaan (on premises)

Dalam model pusat data ini, semua infrastruktur TI dan data di-hosting secara on premises. Banyak perusahaan memilih untuk memiliki pusat data di lokasi mereka sendiri karena mereka merasa memiliki kontrol lebih besar atas keamanan informasi, dan dapat lebih mudah mematuhi peraturan seperti Peraturan Perlindungan Data Umum (GDPR) Uni Eropa atau Undang-Undang Portabilitas dan Akuntabilitas Asuransi Kesehatan (HIPAA) Amerika Serikat. Di pusat data perusahaan, perusahaan bertanggung jawab atas semua tugas penerapan, pemantauan, dan pengelolaannya.

Pusat data public cloud

Pusat data cloud (juga disebut pusat data komputasi cloud) menampung sumber daya infrastruktur TI untuk digunakan bersama oleh banyak pelanggan—dari puluhan hingga jutaan pelanggan—melalui koneksi Internet.

Banyak pusat data cloud terbesar—disebut pusat data hyperscale—dijalankan oleh penyedia layanan cloud terkemuka seperti Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, IBM Cloud, Microsoft Azure, dan Oracle Cloud Infrastructure. Faktanya, sebagian besar penyedia cloud terkemuka menjalankan beberapa pusat data hyperscale di seluruh dunia. Biasanya, penyedia layanan cloud mempertahankan pusat data edge yang lebih kecil yang terletak lebih dekat dengan pelanggan cloud (dan pelanggan dari pelanggan cloud). Untuk beban kerja real-time dan padat data seperti analitik big data, kecerdasan buatan (AI), dan aplikasi pengiriman konten, pusat data edge dapat membantu meminimalkan latensi, sehingga meningkatkan kinerja aplikasi dan pengalaman pelanggan secara keseluruhan.

Pusat data terkelola dan Fasilitas lokasi bersama

Pusat data terkelola dan fasilitas lokasi bersama adalah pilihan bagi organisasi yang tidak memiliki ruang, staf, atau keahlian untuk menerapkan dan mengelola sebagian atau seluruh infrastruktur TI mereka secara on premises—tetapi memilih untuk tidak menghosting infrastruktur tersebut menggunakan sumber daya bersama dari pusat data public cloud.

Dalam pusat data terkelola, perusahaan klien menyewa server, penyimpanan, dan perangkat keras jaringan khusus dari penyedia pusat data, dan penyedia pusat data menangani administrasi, pemantauan, dan pengelolaan untuk perusahaan klien.

Dalam fasilitas lokasi bersama, perusahaan klien memiliki semua infrastruktur, dan menyewa ruang khusus untuk menampungnya di dalam fasilitas. Dalam model lokasi bersama tradisional, perusahaan klien memiliki akses tunggal ke perangkat keras dan tanggung jawab penuh untuk mengelolanya; ini ideal untuk privasi dan keamanan, tetapi sering kali tidak praktis, terutama saat terjadi pemadaman layanan atau keadaan darurat. Saat ini, sebagian besar penyedia lokasi bersama menawarkan layanan pengelolaan dan pemantauan untuk klien yang menginginkannya.

Pusat data terkelola dan fasilitas lokasi bersama sering kali digunakan untuk menyimpan cadangan data jarak jauh dan teknologi pemulihan bencana untuk usaha kecil dan menengah (UKM).

Sebagian besar pusat data modern—bahkan pusat data internal on premises—telah berevolusi dari arsitektur TI tradisional, yang menjalankan setiap aplikasi atau beban kerja pada perangkat keras khusus, menjadi arsitektur cloud, yang memvirtualisasikan sumber daya perangkat keras fisik—CPU, penyimpanan, jaringan. Virtualisasi memungkinkan sumber daya ini digunakan di luar batas fisiknya, dan dikumpulkan menjadi kapasitas yang dapat dialokasikan di berbagai aplikasi dan beban kerja, berapa pun jumlah yang mereka butuhkan.

Virtualisasi juga memungkinkan infrastruktur yang ditentukan oleh perangkat lunak (software-defined infrastructure atau SDI)— infrastruktur yang dapat disediakan, dikonfigurasikan, dijalankan, dipelihara, dan 'dinonaktifkan' secara terprogram, tanpa campur tangan manusia.

Kombinasi arsitektur cloud dan SDI menawarkan banyak keuntungan bagi pusat data dan penggunanya, termasuk berikut ini:

• Pemanfaatan sumber daya komputasi, penyimpanan, dan jaringan yang optimal. Virtualisasi memungkinkan perusahaan atau cloud untuk melayani sebanyak mungkin pengguna dengan menggunakan sesedikit mungkin perangkat keras, dan dengan kapasitas yang tidak terpakai atau siaga dalam jumlah sekecil mungkin.
   

• Penerapan aplikasi dan layanan yang cepat. Otomatisasi SDI membuat penyediaan infrastruktur baru semudah membuat permintaan melalui portal layanan mandiri.
   

• Skalabilitas Infrastruktur TI virtual jauh lebih mudah untuk diskalakan daripada infrastruktur TI tradisional. Bahkan perusahaan yang menggunakan pusat data on premises dapat menambah kapasitas sesuai permintaan dengan melimpahkan beban kerja ke cloud jika diperlukan.
   

• Beragam layanan dan solusi pusat data. Perusahaan dan cloud dapat menawarkan kepada pengguna berbagai cara untuk menggunakan dan menyalurkan TI, semuanya dari infrastruktur yang sama. Pilihan dibuat berdasarkan tuntutan beban kerja, dan mencakup infrastruktur sebagai layanan (IaaS), platform sebagai layanan (PaaS), dan perangkat lunak sebagai layanan (SaaS). Layanan ini dapat ditawarkan di pusat data pribadi, atau sebagai solusi cloud baik di lingkungan private cloud, public cloud, hybrid cloud, atau multicloud .
   

• Pengembangan cloud native . Kontainerisasi dan komputasi tanpa server , bersama dengan ekosistem sumber terbuka yang kuat, memungkinkan dan mempercepat siklus DevOps dan modernisasi aplikasi serta memungkinkan aplikasi yang dikembangkan sekali untuk penerapan di mana saja.

Server

Server adalah komputer kuat yang mengirimkan aplikasi, layanan, dan data ke perangkat pengguna akhir. Server pusat data memiliki beberapa faktor bentuk:

• Server yang dipasang di rak adalah server mandiri yang lebar dan datar—seukuran kotak pizza kecil—yang dirancang untuk ditumpuk satu sama lain dalam rak, untuk menghemat ruang (vs. menara atau server desktop). Setiap server yang dipasang di rak memiliki catu daya, kipas pendingin, sakelar jaringan, dan port-nya sendiri, serta prosesor, memori, dan penyimpanan biasa.
   

• Server bilah dirancang untuk menghemat lebih banyak ruang. Setiap bilah berisi prosesor, pengontrol jaringan, memori, dan terkadang penyimpanan; mereka dibuat agar pas dengan ukuran sasis yang menampung beberapa bilah dan berisi catu daya, manajemen jaringan, dan sumber daya lainnya untuk semua bilah dalam sasis.
   

• Mainframe adalah komputer berkinerja tinggi dengan beberapa prosesor yang dapat melakukan pekerjaan yang setara dengan seruangan penuh server yang dipasang di rak atau server bilah. Komputer virtual pertama, mainframe dapat memproses miliaran perhitungan dan transaksi secara real time.

Pemilihan faktor bentuk tergantung pada banyak faktor, termasuk ruang yang tersedia di pusat data, beban kerja yang dijalankan pada server, daya yang tersedia, dan biaya.

Sistem penyimpanan

Sebagian besar server menyertakan beberapa kemampuan penyimpanan lokal—yang disebut penyimpanan terpasang langsung (DAS)—untuk memungkinkan data yang paling sering digunakan (data panas) untuk tetap berada di dekat CPU.

Dua konfigurasi penyimpanan pusat data lainnya termasuk penyimpanan terpasang ke jaringan (NAS), dan jaringan area penyimpanan (SAN).

NAS menyediakan penyimpanan data dan akses data ke beberapa server melalui koneksi Ethernet standar. Perangkat NAS biasanya merupakan server khusus dengan beberapa media penyimpanan—hard disk drive (HDD) dan/atau solid state drive (SSD).

Seperti NAS, SAN memungkinkan penyimpanan bersama, tetapi SAN menggunakan jaringan terpisah untuk data dan terdiri dari campuran beberapa server penyimpanan, server aplikasi, dan perangkat lunak manajemen penyimpanan yang lebih kompleks.

Satu pusat data dapat menggunakan ketiga konfigurasi penyimpanan—DAS, NAS, dan SAN—serta jenis file storage, block storage, dan object storage.

Jaringan

Jaringan pusat data, yang terdiri dari berbagai jenis sakelar, router, dan serat optik, membawa lalu lintas jaringan melintasi server (disebut lalu lintas east/west), dan ke/dari server ke klien (disebut lalu lintas north/south).

Seperti disebutkan di atas, layanan jaringan pusat data biasanya divirtualisasi. Ini memungkinkan pembuatan jaringan overlay yang ditentukan perangkat lunak, dibangun di atas infrastruktur fisik jaringan, untuk mengakomodasi kontrol keamanan tertentu atau perjanjian tingkat layanan (SLA).

Manajemen catu daya dan kabel

Pusat data harus selalu aktif, di setiap tingkat. Sebagian besar server memiliki catu daya ganda. Catu daya bebas gangguan bertenaga baterai (UPS) melindungi dari lonjakan listrik dan pemadaman listrik singkat. Generator yang kuat dapat digunakan jika pemadaman listrik yang lebih serius terjadi.

Dengan ribuan server yang terhubung ke berbagai kabel, manajemen kabel merupakan perhatian penting dalam desain pusat data. Jika kabel terlalu dekat satu sama lain, hal ini dapat menyebabkan cross-talk, yang dapat berdampak negatif pada kecepatan transfer data dan transmisi sinyal. Selain itu, jika terlalu banyak kabel yang disatukan, ini dapat menghasilkan panas yang berlebihan. Konstruksi dan perluasan pusat data harus mempertimbangkan peraturan bangunan dan standar industri untuk memastikan pemasangan kabel efisien dan aman.

Redundansi dan pemulihan bencana

Waktu henti pusat data sangat merugikan penyedia pusat data dan pelanggan mereka, dan operator serta arsitek pusat data berusaha keras untuk meningkatkan ketahanan sistem mereka. Langkah-langkah ini mencakup segala hal redundant arrays of independent disk (RAID) untuk melindungi dari kehilangan atau kerusakan data jika terjadi kegagalan media penyimpanan, hingga infrastruktur pendingin pusat data cadangan yang menjaga server tetap berjalan pada suhu optimal, meskipun sistem pendingin utama gagal.

Banyak penyedia pusat data besar memiliki pusat data yang terletak di wilayah yang berbeda secara geografis, sehingga jika terjadi bencana alam atau gangguan politik di satu wilayah, operasi dapat dialihkan ke wilayah lain agar layanan tidak terganggu.

Uptime Institute (tautan berada di luar ibm.com) menggunakan sistem empat tingkat untuk menilai redundansi dan ketahanan pusat data:

• Tingkat I—Menyediakan komponen kapasitas redundansi dasar, seperti catu daya bebas gangguan (UPS) dan pendinginan 24/7, untuk mendukung operasi TI untuk lingkungan kantor atau lebih.
   

• Tingkat II—Menambahkan subsistem daya dan pendinginan cadangan tambahan, seperti generator dan perangkat penyimpanan energi, untuk meningkatkan keamanan terhadap gangguan.
   

• Tier III—Menambahkan komponen cadangan sebagai pembeda utama dari pusat data lainnya. Fasilitas Tingkat III tidak memerlukan pemadaman layanan ketika peralatan membutuhkan pemeliharaan atau penggantian.
   

• Tingkat IV—Menambahkan toleransi kesalahan dengan menerapkan beberapa komponen kapasitas cadangan yang independen dan terisolasi secara fisik, sehingga ketika sebuah peralatan gagal, tidak ada dampaknya terhadap operasi TI.

Kontrol lingkungan

Pusat data harus dirancang dan dilengkapi untuk mengendalikan faktor lingkungan—yang sebagian besar saling terkait—yang dapat merusak atau menghancurkan perangkat keras dan menyebabkan waktu henti yang mahal atau bencana.

Suhu: Sebagian besar pusat data menggunakan kombinasi pendingin udara dan pendingin cair untuk menjaga server dan perangkat keras lainnya beroperasi dalam rentang suhu yang tepat. Pendinginan udara pada dasarnya adalah pendingin ruangan—khususnya, pendingin ruangan komputer (CRAC) yang ditargetkan untuk seluruh ruang server, atau pada baris atau rak server tertentu. Teknologi pendingin cair memompa cairan langsung ke prosesor, atau dalam beberapa kasus merendam server dalam cairan pendingin. Makin banyak penyedia pusat data yang beralih ke pendingin cair untuk efisiensi dan keberlanjutan energi yang lebih besar—karena membutuhkan lebih sedikit listrik dan lebih sedikit air daripada pendingin udara.

Kelembaban: Kelembaban tinggi dapat menyebabkan peralatan berkarat; kelembaban rendah dapat meningkatkan risiko lonjakan listrik statis (lihat di bawah). Peralatan kontrol kelembaban termasuk sistem CRAC yang disebutkan di atas, ventilasi yang tepat, dan sensor kelembaban.

Listrik statis: Hanya 25 volt listrik statis yang dapat merusak peralatan atau merusak data. Fasilitas pusat data dilengkapi dengan peralatan untuk memantau listrik statis dan melepaskannya dengan aman.

Kebakaran: Seperti yang seharusnya, pusat data harus dilengkapi dengan peralatan pencegahan kebakaran, dan harus diuji secara teratur.