Data Center e Servizi Cloud: Hosting Condiviso, Dedicato e Virtualizzazione

Introduzione

Sistemi e reti 5ª Istituto Tecnico Indirizzo Tecnologico Settore Informatica e Telecomunicazioni Articolazione Informatica Prof. Marcolin MattiaIntroduzioneEsame di maturità A.S. 2023-2024(supplettiva) Quesito 1(Seconda Parte): In relazione al tema proposto nella prima parte, si consideri la gestione dei filmati e delle immagini che vengono trasmessi dalle telecamere per il monitoraggio, e si propongano soluzioni per il relativo salvataggio all'interno dell'infrastruttura della sede centrale oppure nel cloud, definendone vantaggi e svantaggi.

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Data Center

Data center o Centro elaborazione dati (CED) Area dotata di una particolare infrastruttura, necessaria per ospitare ottimamente server per l'archiviazione e l'elaborazione di dati L'insieme dei server prende il nome di server farm

• L'infrastruttura è molto costosa e comprende:
• impianto elettrico e di raffreddamento
• apparati di rete (router, switch, firewall ... )
• sistemi di backup automatici
• sistemi anti intrusione . connettività ad Internet di alto livello(banda ultralarga)

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Dimensioni e costi dei Data Center

• Le dimensioni di un data center possono variare da poche centinaia di metri quadrati, fino a raggiungere dimensioni medie comprese tra i 15000 m2 ed i 18500 m2, eventualmente distribuendo i server in più, fino a raggiungere anche i 90000 m2 . Una data center di medie dimensioni 12000 m2 costano circa 600.000$

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Classificazione dei Data Center

Data Center Tier

I data center sono classificati in quattro tier, ossia livelli, in base al grado di business continuity garantito . Con business continuity si intende la capacità del data center di offrire i propri servizi anche in presenza di criticità come un guasto o in l'assenza di energia elettrica . si ottiene eliminando tutti i single point of failure

• implementando di sistemi duplicati o di backup per garantire la continuità del servizio nel caso in cui uno o più componenti del data center falliscano o diventino inaccessibili. Questo può includere ridondanza hardware (ad esempio, server, storage, networking), ridondanza di rete, e ridondanza di alimentazione
• All'aumentare del tier aumenta l'affidabilità del data center ma anche il costo dell'infrastruttura

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Calcolo del Tier del Data Center

• Per calcolare il tier del data center:
• a ciascuna area infrastrutturale (distribuzione elettrica, condizionamento dell'aria, affidabilità dei server) viene assegnato un tier
• l'intero data center viene classificato secondo il punteggio più basso presente tra le sue varie aree
• Per esempio, un data center potrebbe avere un livello di affidabilità pari a 4 per quanto riguarda la distribuzione elettrica e il condizionamento dell'aria, ma un livello pari a 2 per quanto riguarda l'affidabilità dei server. In questo caso il data center verrebbe classificato come tier 2 (di livello 2)

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Downtime dei Data Center Tier

• Il tempo massimo di interruzione del servizio, chiamato downtime, in un anno garantito per i diversi tier è:
• Tier 1: 28,8 ore (99,671% di disponibilità)
• Tier 2: 22,8 ore (99,749% di disponibilità)
• Tier 3: 1,6 ore (99,982% di disponibilità)
• Tier 4: 0,4 ore (99,995% di disponibilità)

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Data Center Tier 1

Offre una protezione minima contro le interruzioni di servizio, non ci sono componenti ridondanti per la distribuzione dell'alimentazione o del raffreddamento

• Una singola linea di distribuzione per l'energia elettrica e una per il sistema di raffreddamento
• Possibili interruzione dei servizi offerti dal data center imputabili ad attività programmate e a eventi imprevisti
• Uso del pavimento rialzato non indispensabile
• Uso di UPS(Uninterruptible Power Supply) e/o generatori elettrici di emergenza non indispensabile

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Data Center Tier 2

Rispetto tier 1, è obbligatoria la presenza di pavimentazione rialzata e la presenta di UPS e/o generatori elettrici di emergenza

• Una singola linea di distribuzione per l'energia elettrica e una per il sistema di raffreddamento senza alcuna ridondanza
• Possibili interruzione dei servizi offerti dal data center imputabili ad attività programmate e a eventi imprevisti . Pavimento rialzato
• Uso di UPS e/o generatori elettrici di emergenza

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Data Center Tier 3

Ha sistemi ridondanti per garantire una maggiore affidabilità, come doppie fonti di alimentazione e sistemi di raffreddamento Gli interventi programmati non causano interruzioni del servizio

• Percorsi ridondanti per le linee di alimentazione elettrica, di cui uno solo normalmente attivo
• Percorsi ridondanti per i flussi di condizionamento, di cui uno solo normalmente attivo . Pavimento rialzato
• Possibilità di effettuare manutenzione alle linee di alimentazione elettrica e agli impianti di condizionamento senza interruzione di servizi

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Data Center Tier 4

Ha sistemi completamente ridondanti per tutte le componenti e offre protezione contro ogni singolo punto di guasto, compresi i guasti multipli . Gli interventi programmati non devono causare interruzioni del servizio

• Pavimento rialzato Livelli di affidabilità che consentono di operare in seguito a un evento imprevisto
• Percorsi ridondanti per le linee di alimentazione elettrica, normalmente contemporaneamente attivi
• Percorsi ridondamento per i flussi di condizionamento normalmente contemporaneamente attivi: ciò permette di gestire il carico di raffreddamento in maniera bilanciata

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Disaster Recovery

Il disaster recovery è un piano progettato dall'azienda contenente l'insieme delle misure tecnologiche e organizzative che saranno adottate, in seguito a eventi catastrofici o interruzioni significative al fine di ripristinare sistemi, dati e infrastrutture necessarie affinché il data center possa tornare ad erogare il prima possibile i propri servizi . Si osserva che nonostante un data center Tier-4 sia strutturalmente progettato per resistere a eventi naturali e artificiali, a fronte di fenomeni estremi come un grave terremoto o un attentato terroristico può subire un'interruzione prolungata del servizio

• Il rapido ripristino del servizio viene assicurato in questo caso dal continuo backup in tempo reale dei dati in unità di storage collocate in data center localizzati in altre aree geografiche e, quindi, non coinvolti dallo stesso fenomeno

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Soluzioni Aziendali per Data Center

Data center

• Le aziende possono adottare diverse soluzioni, ciascuna con specifici vantaggi e svantaggi, per erogare agli utenti (dipendenti e/o utenti Internet) servizi e applicazioni:
• disporre del proprio data center
• acquistare solo i server e collocarli all'interno di un data center di un' azienda esterna fornitrice di questo servizio (colocation in housing) . noleggiare uno o più server ad uso esclusivo dell'azienda il quali sono collocati in data center di un'azienda esterna fornitrice di questo servizio
• richiedere ad un'azienda esterna fornitrice di questo servizio spazio sui suoi server per ospitare i propri dati, applicazioni o siti web (hosting)

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Vantaggi del Data Center Proprietario

L'azienda dispone del proprio data center, i tecnici si occupano della gestione e dell'aggiornamento dell'infrastruttura e dei server

• I vantaggi: . possibilità di agire fisicamente in tempi rapidi in caso di malfunzionamenti . accesso diretto delle informazioni memorizzate nei server
• controllo sulla riservatezza dei dati a garanzia della privacy dei dipendenti e clienti . controllo diretto sulla sicurezza dei dati in casi di intrusioni e potenziali minacce software(virus) . non è necessario pagare alcun canone d'affitto in quanto sia il data center che i server sono di proprietà dell'azienda

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Svantaggi del Data Center Proprietario

L'azienda dispone del proprio data center, i tecnici si occupano della gestione e dell'aggiornamento dell'infrastruttura e dei server . Gli svantaggi:

• necessità di aree fisiche da destinare a tale uso, con l'aumento dei costi di affitto . acquisto dei server e di tutta l'infrastruttura . costi per l'aggiornamento dei server
• necessità di personale tecnico in grado di gestire l'installazione, la gestione e la manutenzione dell'hardware e del software . eventualmente aumento di costi variabili(energia) a carico dell'azienda

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Vantaggi della Colocation in Housing

L'azienda è la proprietaria dei server i quali vengono collocati in un data center di proprietà di un'azienda terza

• I vantaggi:
• non si necessita di disporre di un locale in cui realizzare il data center
• può acquistare i server che meglio si adattano alle proprie esigenze
• non è necessario pagare un canone per noleggio dei server
• il sistema operativo e i software sono installati dall'azienda prima di trasferire la macchine nel data center

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Svantaggi della Colocation in Housing

L'azienda noleggia un server dedicato, ossia a suo uso esclusivo, il quale si trova in un data center di una azienda esterna . Gli svantaggi:

• costi per la manutenzione e l'aggiornamento dei server e per la formazione del personale
• impossibilità di intervenire con rapidità in caso di problemi: è necessario fissare un appuntamento con il fornitore del servizio che potrebbe comportare un ritardo . costo iniziale di startup che comprende l'acquisto del server e la loro configurazione di base . costo del canone per l'utilizzo dell'infrastruttura del data center (affitto dello spazio fisico, alimentazione, rete .. )

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