Data Center หรือ Server Room หัวใจหลักขององค์กรยุคใหม่ในปี 2023

Data Center Room หรือ Server Room คือ ห้องที่ถูกออกแบบมาเพื่อเป็น Server ทั้งหลาย เรียกติดปากกันว่า ห้องเซิฟเวอร์

DATA CENTER หัวใจหลักขององค์กรยุคใหม่

หน่วยงานต่างๆ ไม่ว่าจะเป็นองค์กรเล็กหรือใหญ่ ต่างก็ต้องพึ่งพาระบบสารสนเทศ (Information System) ในการติดต่อสื่อสารและรับส่งข้อมูลเป็นอย่างมาก โดยเฉพาะหลังจากอุบัติการณ์ของโรค Covid-19 ซึ่งทำให้ E-commerce และ Digital Marketing ทวีความสำคัญอย่างยิ่งในการขับเคลื่อนองค์กร รวมทั้งรูปแบบการทำงานในยุคปัจจุบันที่มีแนวโน้มเปลี่ยนเป็น Teleworking หรือ Cloud Collaboration มากขึ้น

ระบบ IT และสารสนเทศ โดยเฉพาะ Data Center จึงมีบทบาทสำคัญต่อการทำงานและการแข่งขันในโลกธุรกิจยุคใหม่ ในบทความนี้เราจะมาทำความรู้จักกับ Data Center ให้มากขึ้น

Data Center คืออะไร?

อธิบายแบบง่ายที่สุด ศูนย์ข้อมูลเครือข่าย หรือ ดาต้าเซ็นเตอร์ (Data Center) หรือที่มักเรียกกันติดปากว่าห้องเซิฟเวอร์ (Server Room) ก็คือสถานที่ ที่ออกแบบมาเพื่อใช้ในการติดตั้งเครื่อง Server (ซึ่งอาจจะมีตั้งแต่ขนาดเล็กไปจนถึงขนาดใหญ่ระดับ Super Computer) รวมทั้งอุปกรณ์โครงสร้างพื้นฐาน (Computing Infrastructure) ต่างๆ เกี่ยวข้อง เช่น อุปกรณ์ระบบเน็ตเวิร์ค, ระบบจัดเก็บฐานข้อมูล (Database), Storage System, ตู้ Rack, ระบบปรับอากาศ, ระบบจ่ายไฟฟ้า, ระบบป้องกันอัคคีภัย เป็นต้น

เป็นสถานที่ที่เปรียบเสมือนหัวใจหลักของการประมวลผลข้อมูล (Data Processing), จัดเก็บข้อมูล (Storage) และเชื่อมต่อสื่อสาร (Communications) ขององค์กร

ห้อง Data Center สำคัญอย่างไร?

ศูนย์ข้อมูลเครือข่าย หรือ ดาต้าเซ็นเตอร์ (Data Center) ถือเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่สำคัญ เปรียบเสมือนหน่วยงานหลังบ้านที่ทำหน้าที่ดูแลและสนับสนุนการทำงานด้าน IT หรือระบบสารสนเทศ คงไม่ดีแน่ หากการดำเนินงานต้องติดขัด เพราะปัญหาเชื่อมต่อรับส่งข้อมูลที่ช้าและไม่เสถียร หรือไม่มีความปลอดภัย ซึ่งอาจสร้างความเสียหายต่อธุรกิจ จนบานปลายกลายเป็นปัญหาใหญ่ได้

ด้วยเหตุนี้ การวางแผน การออกแบบ และจัดการ Data Center อย่างมีประสิทธิภาพและได้มาตรฐาน จึงเป็นสิ่งสำคัญมากต่อการดำเนินงานและดึงข้อมูลไปใช้ประโยชน์

ทั้งนี้ ต้องคำนึงถึงองค์ประกอบและปัจจัยสำคัญต่างๆ หลายอย่างด้วยกัน เช่น โครงสร้างสถาปัตยกรรม, การออกแบบระบบ, ความปลอดภัยของอุปกรณ์และข้อมูล, การบำรุงดูแลรักษา, การใช้ซอฟต์แวร์และการบริหารจัดการที่ทันสมัย, การสำรองข้อมูล, บุคลากรที่ดูแลต้องสามารถแก้ปัญหาได้อย่างทันท่วงทีเมื่อมีเหตุการณ์คับขันเกิดขึ้น เป็นต้น

องค์ประกอบของ Server Room

เราอาจแบ่งองค์ประกอบของ Data Center ออกเป็น 3 ส่วนหลักด้วยกัน ได้แก่

โครงสร้างอาคาร และระบบสนับสนุน (Site Infrastructure & Utilities) ได้แก่ ตัวอาคารสถานที่ รวมทั้งอุปกรณ์ระบบสนับสนุนต่าง ๆ เช่น ระบบไฟฟ้า, ระบบปรับอากาศ, ระบบการรักษาความปลอดภัยและควบคุมการเข้าออก
ระบบและอุปกรณ์ IT ได้แก่ Software และ Hardware ที่ใช้ในการประมวลผลและจัดเก็บข้อมูล เช่น Server, Storage, ตู้ rack, อุปกรณ์ระบบ Network รวมถึงซอฟต์แวร์ เป็นต้น
บุคลากร ที่ทำหน้าที่ควบคุมและดูแลระบบต่าง ๆ ทั้งในส่วนของการออกแบบ, ดำเนินการ และบำรุงดูแลรักษา

โดย Data Center ที่ดีจะต้องมีโครงสร้างพื้นฐานที่เพียงพอ เพื่อให้อุปกรณ์ระบบคอมพิวเตอร์ต่าง ๆ สามารถทำงานได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ทั้งนี้ องค์ประกอบที่สำคัญในการสร้างและดูแลรักษา Data Center

โครงสร้างของ Data Center หรือ Server Room ที่ดี

ต้องมีระบบจ่ายไฟที่เพียงพอ มีระบบไฟฟ้าสำรองในกรณีที่เกิดไฟดับ เพื่อรองรับการทำงานของ Server หรืออุปกรณ์ต่างๆ ที่มาติดตั้ง
ต้องมีอุณหภูมิและความชื้นที่เหมาะสม มีระบบระบายอากาศและระบบทำความเย็น สามารถระบายความร้อนของ Server หรืออุปกรณ์ต่างๆ ได้ดี มีการควบคุมความชื้น ป้องกันไม่ให้เกิดปัญหาไฟฟ้าสถิต เพื่อให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ
ต้องมีการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล และป้องกันความเสี่ยงที่จะเกิดกับอุปกรณ์ เช่น มีระบบดับเพลิง, อุปกรณ์กันไฟ, ระบบป้องกันการโจรกรรม เป็นต้น
ต้องมีการบำรุงดูแลรักษา ตรวจสอบอุปกรณ์ และโครงสร้างพื้นฐาน ตลอดเวลา
มีเจ้าหน้าที่คอยดูแลหรือสังเกตุการณ์ หากพบปัญหา เจ้าหน้าที่จะต้องเข้าไปแก้ปัญหาได้ทันที
มีความพร้อมใช้งาน (Availability หรือ Uptime) ไม่น้อยกว่า xxx%

ด้วยความจำเป็นทางด้านโครงสร้างพื้นฐานของ Data Center จึงทำให้ประกอบไปด้วยระบบย่อยอีกมากมาย เช่น

ระบบพื้นยก (Raised Floors) เพื่อสร้างการหมุนเวียนระบายอากาศ ควบคุมอุณหภูมิและความชื้นในห้อง Data Center
ระบบสายจากฝ้า เป็นเทคนิคการเดินสาย ที่จะแบ่งรางระหว่างไฟฟ้ากับข้อมูล เพื่อไม่ให้สัญญาณเข้ามารบกวนกัน
ระบบจ่ายไฟฟ้าและการสำรองไฟติดตั้งเพื่อป้องกันอันตรายที่อาจเกิด อันเนื่องมาจากกระแสไฟฟ้าที่ผิดปกติ จากความบกพร่องของระบบจ่ายพลังงานไฟฟ้าเอง หรือจากปรากฏการณ์ธรรมชาติ เช่น พายุฝนฟ้าคะนอง หรือจากการรบกวนของอุปกรณ์ไฟฟ้าในอาคารที่ใช้กระแสไฟฟ้าไม่สม่ำเสมอ ฯลฯ
ระบบอินเตอร์เน็ตความเร็วสูง เพื่อใช้ในการติดต่อสื่อสารระหว่าง Server กับ Client ได้อย่างรวดเร็ว และมีประสิทธิภาพ บางที่ใช้สาย Fiber Optic ในการนำส่ง
ระบบควบคุมการเข้าถึงข้อมูลและการใช้งานระบบ (Access Control) เพื่อเก็บข้อมูลว่ามีใครเข้ามาใช้งานในระบบบ้าง ป้องกันไม่ให้บุคคลภายนอกที่ไม่ได้รับอนุญาตเข้ามาทำความเสียหายแก่ระบบ
ระบบรักษาความปลอดภัย เนื่องจากเป็นสถานที่เก็บข้อมูลที่เป็นความลับขององค์กร การเข้าออกห้องศูนย์ข้อมูลเครือข่าย (Data Center) จึงจำเป็นจะต้องติดตั้งระบบรักษาความปลอดภัยที่เข้มงวด เช่น ระบบสแกนลายนิ้วมือเข้า-ออก หรือระบบสแกนม่านตา เป็นต้น
ระบบดับเพลิง ใช้เมื่อเกิดปัญหากรณีไฟไหม้ เพื่อให้มั่นใจว่าข้อมูลสำคัญขององค์กรจะไม่สูญหาย
ระบบกันไฟ/น้ำ เป็นระบบป้องกันไฟจากภายนอก และป้องกันน้ำจากระบบดับเพลิงภายนอก

สิ่งที่ควรคำนึงในการออกแบบ และ สร้างห้อง Data Center Room

SCALABILITY มีความยืดหยุ่น สามารถรองรับการขยายเพิ่มหรือปรับลด ตามความต้องการหรือความจำเป็นได้

SPEED มีความเร็วและสะดวกในการเรียกใช้บริการ, การเข้าถึง, การรับส่งถ่ายโอนข้อมูล

SECURITY มีความเสถียรด้านพลังงานไฟฟ้า และการรักษาความปลอดภัยของข้อมูล ทั้ง Offline และ Online รวมทั้งมีความปลอดภัยในเชิงกายภาพต่อโครงสร้าง, อุปกรณ์ และบุคลากรที่ปฏิบัติงาน

ENERGY SAVING ไฟฟ้าเป็นต้นทุนที่สูงที่สุดของ Data Center ดังนั้นจึงควรเลือกใช้เทคโนโลยี, โครงสร้าง และอุปกรณ์ที่ช่วยประหยัดต้นทุนค่าไฟ หรือพิจารณาการนำเทคโนโลยีพลังงานธรรมชาติหรือพลังงานหมุนเวียนมาช่วย เช่น Solar Cell เป็นต้น

ปัจจัยในการพิจารณาทำเลที่ตั้ง Server Room

เป็นพื้นที่ปลอดความเสี่ยงจากภัยธรรมชาติ
เป็นพื้นที่ที่สามารถเข้าถึงแหล่งพลังงานได้ง่ายและมีความเสถียร
เป็นพื้นที่ที่มีความได้เปรียบด้านต้นทุน ทั้งในแง่ต้นทุนค่าที่ดิน, ต้นทุนของแรงงานที่มีความเชี่ยวชาญ และต้นทุนด้านการเชื่อมต่อโครงข่าย

เช็คประสิทธิภาพห้องเซิฟเวอร์ด้วย Uptime คืออะไร

Uptime เป็นการวัดประสิทธิภาพและความน่าเชื่อถือของระบบ โดยคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ (%) ต่อปี ของเวลาที่ระบบพร้อมใช้งาน (หมายถึงสามารถทำงานได้อย่างปกติ, ถูกต้อง, ไม่ดับไม่ล่ม, สามารถเข้าถึง/เชื่อมต่อได้, พร้อมให้เรียกใช้งาน และสามารถให้บริการได้อย่างเต็มประสิทธิภาพ) สามารถคำนวณได้ง่ายๆ โดยการนำ “เวลาพร้อมใช้งานทั้งหมด” คูณด้วย 100 ด้วย แล้วหารด้วย “เวลาทำงานทั้งหมด” (เวลาพร้อมใช้งานทั้งหมด * 100) / เวลาทั้งหมด = เปอร์เซ็นต์เวลาทำงาน (Uptime)

ในทางตรงกันข้าม Downtime ก็คือ ระยะเวลาที่ระบบไม่พร้อมใช้งานหรือไม่สามารถบริการให้บริการได้ ไม่ว่าจะเกิดจากความล้มเหลวของ Hardware หรือ Software, การบำรุงรักษา, การอัปเกรด หรือการหยุดทำงานของเครือข่าย

ดังนั้น %Uptime ยิ่งมากยิ่งดี และ %Downtime ยิ่งน้อยยิ่งดี

ในทางทฤษฎี Uptime 100% จะหมายถึงระบบ Data Center นั้นไม่มีปัญหาในการให้บริการในทุกๆ ด้าน ไม่ว่าจะเป็นระบบไฟ ระบบระบายอากาศ หรือระบบทำความเย็น แต่ในความเป็นจริง ไม่มีระบบใดสามารถการันตี Uptime ที่ระดับ 100% ได้มาตรฐานโดยทั่วไปจะอยู่ที่ 99.XXX% โดย 0.XXX% ที่เหลือ ก็คือระยะเวลามากที่สุดที่ระบบจะเกิด Downtime ต่อปี
ทั้งนี้ Uptime ในระดับอุดมคติจะอยู่ที่ตัวเลข 99.999% (หรือเรียกกันว่า “ห้าเก้า”)

มาตรฐานของ Data Center Room

Data Center สามารถแบ่งออกมาได้เป็น 4 ระดับ (Tier) ตามมาตรฐานสากล ดังนี้

Tier 1 (Basic Capacity)

เป็นมาตรฐานขั้นพื้นฐานของระบบ Data Center โดยระบบต้องมี Uptime อย่างน้อย 99.671% Downtime ไม่เกิน 1,729 นาที หรือภายใน 1 ปี ระบบสามารถ “ล่ม” หรือ “ไม่สามารถใช้งานได้” ไม่เกิน 28 ชั่วโมง 48 นาที

แต่ Data Center ระดับนี้ จะไม่มีระบบทำงานสำรอง หากมีอุปกรณ์ใดเสียหาย/ทำงานผิดพลาด หรือมีการ Maintenance ระบบหรือซ่อมแซมอุปกรณ์ จะมีผลกระทบต่อการทำงานของ Server

Tier 2 (Redundant Capacity)

เป็นระดับที่สูงกว่ามาตรฐานขั้นพื้นฐาน โดยเพิ่มเติมระบบทำงานสำรองบางส่วน (Partial Redundant) ในระบบจ่ายไฟฟ้า,ระบบระบายอากาศ และระบบทำความเย็น แต่ไม่ได้เป็นแบบ Fully Redundant

เป็นมาตรฐานที่นิยมสำหรับองค์กรที่ไม่ได้ run ธุรกิจตลอด 24 ชั่วโมง และระบบต้องมี Uptime อย่างน้อย 99.741% Downtime ไม่เกิน 1,361.3 นาที หรือภายใน 1 ปี ระบบสามารถ “ล่ม” หรือ “ไม่สามารถใช้งานได้” ไม่เกิน 22 ชั่วโมง 41 นาที 18 วินาที

Tier 3 (Concurrently Maintainable)

เป็นมาตรฐานที่ใช้ทั่วไปในระดับอุตสาหกรรม เป็นการรวมคุณสมบัติของ Tier 1 และ Tier 2 ไว้ด้วยกัน โดย Server ต้องสามารถทำงานได้ปกติ ไม่มีผลกระทบเมื่อมีการซ่อมแซมอุปกรณ์ หรือ Maintenance ระบบ แต่ไม่ได้มีระบบที่มี 2 ชุดที่สำรองที่แยกกันโดยสมบูรณ์ ยังคงมีการใช้งานระบบบางจุดร่วมกัน เช่น อาจจะมีระบบจ่ายไฟฟ้า 2 แหล่ง แต่มีจุดที่ต้องใช้งานร่วมกัน

Data Center ในมาตรฐานนี้จะมีพื้นยก (Raised Floors) ที่ใช้ระบายอากาศ และมีระบบทำงานสำรอง เช่น ระบบจ่ายไฟฟ้าสำรอง (Redundant Power Supplies), เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS : Uninterruptible Power Supply) สำหรับกรณี Power Supplies ทำงานไม่ได้ และช่องทางเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตสำรอง

อุปกรณ์ที่อยู่ใน Data Center ทั้งหมด จะได้รับไฟฟ้า 2 ชุด (Dual Power Supplies) ที่มี UPS ต่อเข้ากับแต่ละแหล่งแยกออกจากกันโดยสิ้นเชิง หากชุดใดเสีย อีกชุดจะทำงานแทนทันที และสามารถป้องกันไฟดับได้อย่างน้อย 72 ชั่วโมง

ส่วนระบบทำความเย็นมี 1 ชุด ที่รับไฟฟ้าจาก 2 แหล่ง หากระบบทำความเย็นพัง อาจส่งผลกระทบกับ Data Center

ทั้งนี้ระบบต้องมี Uptime อย่างน้อย 99.982% Downtime ไม่เกิน 94.6 นาที หรือภายใน 1 ปี ระบบสามารถ “ล่ม” หรือ “ไม่สามารถใช้งานได้” ไม่เกิน 1 ชั่วโมง 34 นาที 36 วินาที

Tier 4 (Fault Tolerance)

เป็นมาตรฐานระดับสูงสุดในปัจจุบัน ซึ่งมีระบบทำงานสำรองครอบคลุมระบบทั้งหมด (Fully Redundant) มีความทนทานต่อข้อผิดพลาด (Fault Tolerance) เต็มรูปแบบ สามารถซ่อมแซมอุปกรณ์ หรือ Maintenance ระบบ ได้โดยไม่มีผลกระทบต่อการทำงานของ Data Center

อุปกรณ์ทุกอย่างจะแยกเป็น 2 ชุด เพื่อสำรองการทำงาน ทั้งระบบจ่ายไฟฟ้าสำรอง, ระบบทำความเย็นสำรอง, ช่องทางเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตสำรอง และทุกอย่างที่เกี่ยวกับระบบใน Data Center ก็ต้องมีสำรองด้วย เช่น ระบบปรับอากาศ, ระบบดับเพลิง ฯลฯ หากมีอุปกรณ์หรือระบบใดพัง จะต้องไม่มีผลกระทบใดๆ ต่อการทำงานของ Data Center โดยระบบสำรองอาจจะอยู่ในพื้นที่เดียวกัน หรือคนละแห่งกับระบบหลักก็ได้

อุปกรณ์ทั้ง 2 ชุดจะได้รับไฟฟ้าจากแหล่งจ่าย 2 แหล่งแยก Generator กัน มีระบบ UPS 2 ระบบ และสามารถป้องกันไฟดับได้อย่างน้อย 96 ชั่วโมง การทำงานของ Server จะได้รับผลกระทบก็ต่อเมื่อระบบจ่ายไฟฟ้า 2 แหล่งเสียพร้อมกัน หรือระบบปรับอากาศเสียพร้อมกัน

โดยระบบต้องมี Uptime อย่างน้อย 99.995% Downtime ไม่เกิน 26.3 นาที หรือภายใน 1 ปี ระบบสามารถ “ล่ม” หรือ “ไม่สามารถใช้งานได้” ไม่เกิน 26 นาที 18 วินาที

ปัจจุบันมีการนำเสนอแนวคิดใหม่เกี่ยวกับ Data Center Tier 5 (Fault Sustainable) ซึ่งมีมาตรฐานเป็นไปตามข้อกำหนดของ Tier 4 ทั้งหมด แต่ยกระดับเพิ่มเติมเกี่ยวกับนโยบายด้านสิ่งแวดล้อม เช่น การดำเนินการโดยไม่ใช้น้ำ, ใช้พลังงานหมุนเวียน, มีระบบตรวจจับมลพิษทางอากาศ, ชั้นวาง Server ที่ปลอดภัย, ระบบตรวจสอบพลังงานสำรอง ฯลฯ โดยเป็นมาตรฐานขั้นกว่าที่นิยมในโครงการไฟฟ้าหรืออุตสาหกรรมพลังงาน ที่มักชูภาพลักษณ์สาธารณะที่ “เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม”

ตารางเปรียบเทียบแต่ละมาตรฐานของ Server Room

ปัจจุบันการลงทุนก่อสร้างโครงสร้างอาคาร Data Center มีแนวโน้มปรับเปลี่ยนจากเดิมที่ก่อสร้างและวางระบบพื้นฐานให้เสร็จก่อน แล้วจึงเริ่มเปิดให้มีการนำเครื่อง Sever และอุปกรณ์เข้ามาจัดวางในพื้นที่ มาเป็นรูปแบบ Modular Data Center (MDC) ซึ่งเปรียบเสมือน Data Center หน่วยย่อยซึ่งทำงานได้ในตัว เมื่อมีความต้องการใช้งานมากขึ้นจึงค่อยขยายไปยัง Module ถัดไป โดย Solution แบบนี้จะช่วยลดความล่าช้าของการก่อสร้าง และความเสี่ยงด้านเงินทุนเริ่มต้นที่มากเกินไป และเพิ่มความยืดหยุ่นในการขยายตัว แต่หากพิจารณาว่าไม่คุ้มทุนในการลงทุนทำ Server Room ของตัวเอง อาจเลือกใช้บริการเช่าพื้นที่ Data Center ซึ่งปัจจุบันก็มีผู้ให้บริการอย่างแพร่หลายในประเทศไทย