Найти статью
Дата-центр
Дата-центр (центр обработки данных, ЦОД; англ. data center) — это специализированный объект, в котором на одной площадке размещаются серверы, системы хранения и сетевое оборудование вместе с инженерными системами, обеспечивающими их непрерывную работу. ЦОД используют для размещения корпоративных приложений, облачных сервисов и высокопроизводительных вычислений; его работа зависит от электроснабжения, охлаждения, связи, мониторинга и физической защиты[1][2].
Общие сведения
Что важно знать
| Центр обработки данных | |
|---|---|
| Общие сведения | |
| Другие названия | центр обработки данных (ЦОД), центр хранения и обработки данных (ЦХОД) |
| Английское название | англ. data center |
| Тип объекта | объект информационной инфраструктуры |
| Назначение | обработка, хранение и передача данных |
| Инфраструктура | |
| Основное оборудование | серверы, системы хранения данных, сетевое оборудование |
| Инженерные системы | электроснабжение, резервное питание, охлаждение, пожаротушение, мониторинг и физическая защита |
| Сетевая инфраструктура | маршрутизаторы, коммутаторы, оптические и медные линии связи |
| Надёжность и эффективность | |
| Классификация надёжности | Tier I—IV, ANSI/TIA-942 |
| Показатель энергоэффективности | PUE |
| Основные стандарты | ANSI/TIA-942, ISO/IEC 22237, ГОСТ Р 58812-2020 |
История
Эволюция дата-центров связана с переходом от отдельных машинных залов для крупных вычислительных систем к стандартизованным площадкам, где вычислительная техника, инженерные сети и средства связи проектируются как единый комплекс. Позднее распространение клиент-серверной архитектуры и облачных вычислений изменило как масштабы таких объектов, так и модель использования вычислительных ресурсов[2].
Основные этапы развития дата-центров
1945
1990-е
Распространение компактных серверов привело к преобразованию традиционных компьютерных помещений в специализированные серверные и дата-центры[2].
2000-е
Развитие облачных вычислений сформировало модель удалённого доступа к масштабируемым вычислительным ресурсам[2].
2020
В России утверждён ГОСТ Р 58812-2020, посвящённый инженерной инфраструктуре и эксплуатационной модели ЦОД[1].
2021
Опубликован международный стандарт ISO/IEC 22237-1:2021 с общими принципами построения инфраструктуры дата-центров[3].
2024
Опубликована редакция ANSI/TIA-942-C, учитывающая изменения в телекоммуникациях, электроснабжении, охлаждении, физической защите и требованиях к устойчивости инфраструктуры[4].
Назначение
Централизация вычислительной инфраструктуры позволяет организации отделить размещение оборудования от рабочих помещений и сосредоточить обслуживание серверов, систем хранения и каналов связи на специально подготовленной площадке. Такой подход упрощает масштабирование ресурсов, резервирование инженерных систем и организацию круглосуточной эксплуатации[2].
Для распределённых информационных систем существенны также расположение площадки и качество внешней связности. Дата-центр может выполнять роль центрального узла корпоративной инфраструктуры, точки размещения облачных платформ или регионального вычислительного узла, расположенного ближе к пользователям и источникам данных.
Устройство
Архитектура ЦОД строится вокруг полезной ИТ-нагрузки и инженерных систем, поддерживающих её работу. При проектировании учитываются мощность оборудования, схемы резервирования, тепловыделение, требования к каналам связи, физической защите и возможности обслуживания без остановки критических систем[4].
ИТ-оборудование и сеть
Вычислительная часть включает серверы общего назначения и специализированные ускорители, системы хранения, сетевые коммутаторы, маршрутизаторы и балансировщики нагрузки. Оборудование обычно монтируется в телекоммуникационных стойках, а соединения между стойками и внешними сетями выполняются по медным и оптическим линиям. Для повышения доступности площадку могут подключать к нескольким независимым операторам связи[5].
В современных ЦОД физические серверы нередко объединяются средствами виртуализации и программно-определяемой инфраструктуры. Это позволяет перераспределять вычислительные нагрузки без привязки приложения к конкретному серверу[2].
Электроснабжение
Система электроснабжения включает вводы от внешней сети, трансформаторы и распределительные устройства, источники бесперебойного питания, аккумуляторные системы и резервные генераторы. Схема выбирается с учётом требуемого уровня резервирования: отказ отдельного элемента не должен приводить к отключению критической ИТ-нагрузки на объектах, рассчитанных на повышенную отказоустойчивость[4].
Современные вычислительные нагрузки увеличивают требования к мощности одной стойки. Особенно это относится к системам с графическими ускорителями, применяемым для обучения и эксплуатации моделей искусственного интеллекта[6].
Охлаждение
Тепло от ИТ-оборудования удаляется системами воздушного или жидкостного охлаждения. В серверных залах применяют разделение горячих и холодных воздушных потоков, прецизионные кондиционеры, чиллеры и свободное охлаждение наружным воздухом при подходящих климатических условиях. Для высокоплотных вычислительных систем всё шире используются решения с подводом жидкости непосредственно к оборудованию[2][4].
Параметры температуры и влажности контролируются непрерывно. Конфигурация системы охлаждения зависит от плотности размещения оборудования, климата, доступности воды, энергетической эффективности и требуемого резервирования.
Мониторинг и безопасность
Состояние инженерных систем отслеживается средствами диспетчеризации и DCIM. Контролируются электропитание, температура, влажность, работа охлаждения, состояние ИБП и генераторов, а также параметры отдельных стоек. Системы мониторинга позволяют выявлять отклонения до возникновения аварии и планировать обслуживание оборудования[2].
Физическая защита включает разграничение доступа, видеонаблюдение и охранную сигнализацию. Отдельный контур образуют системы обнаружения и тушения пожара. На сетевом уровне применяются межсетевые экраны, средства фильтрации трафика, сегментация сети и системы обнаружения вторжений.
Типы дата-центров
Тип площадки определяется моделью владения инфраструктурой, масштабом нагрузки и требованиями к месту размещения. Одна организация может одновременно использовать собственные, коммерческие и облачные мощности.
| Тип | Модель использования | Основная особенность |
|---|---|---|
| Корпоративный | Инфраструктура одной организации | Владелец самостоятельно управляет площадкой и инженерными системами |
| Коммерческий colocation | Оборудование нескольких заказчиков | Оператор предоставляет место, электропитание, охлаждение и связь |
| Облачный / гипермасштабный | Массовое предоставление вычислительных ресурсов | Крупные стандартизованные площадки с высокой степенью автоматизации |
| Управляемый | Инфраструктура передаётся специализированному оператору | Вместе с площадкой предоставляется эксплуатация оборудования или платформ |
| Периферийный (edge) | Обработка данных рядом с пользователем или источником информации | Сокращение сетевой задержки и объёма передачи данных к центральной площадке |
| Модульный или контейнерный | Быстро развёртываемые блоки вычислительной инфраструктуры | Мощность увеличивается добавлением готовых модулей |
Классификация моделей использования составлена по материалам IBM[2].
Надёжность и стандарты
Надёжность ЦОД определяется не одним показателем, а сочетанием архитектуры электроснабжения и охлаждения, резервирования, ремонтопригодности, организации эксплуатации и защиты объекта. Сертификация инфраструктуры при этом не тождественна фактическому времени доступности конкретного приложения или условиям SLA.
Uptime Institute
Uptime Institute классифицирует дата-центры по способности инженерной инфраструктуры сохранять работу при техническом обслуживании и отказах. Система Tier оценивает топологию инфраструктуры и выделяет четыре уровня[7].
| Уровень | Наименование | Требования к инфраструктуре |
|---|---|---|
| Tier I | Basic Capacity | Базовая инфраструктура без полного резервирования путей распределения; плановые работы могут требовать остановки ИТ-нагрузки |
| Tier II | Redundant Capacity Components | Предусмотрены резервные компоненты мощности, однако обслуживание отдельных распределительных систем может приводить к остановке |
| Tier III | Concurrently Maintainable | Каждый необходимый компонент или путь распределения можно планово вывести из эксплуатации без остановки критической нагрузки |
| Tier IV | Fault Tolerant | Инфраструктура рассчитана на сохранение работы при единичном отказе оборудования или пути распределения |
ANSI/TIA-942 и другие стандарты
Международные и национальные документы охватывают разные стороны жизненного цикла ЦОД — от проектирования здания и инженерных систем до эксплуатации и оценки устойчивости. Поэтому их требования могут использоваться параллельно и не являются прямыми заменами классификации Tier.
| Документ | Актуальная редакция | Основная область |
|---|---|---|
| ANSI/TIA-942-C | 2024 | Архитектура, телекоммуникации, электроснабжение, охлаждение, пожарная и физическая безопасность, требования к инфраструктуре ЦОД[4] |
| ISO/IEC 22237-1 | 2021 | Общие принципы и классификация инфраструктуры по доступности, безопасности и энергетической эффективности[3] |
| ISO/IEC TS 22237-31 | 2026 | Показатели устойчивости, отказоустойчивости и доступности инфраструктуры электроснабжения и климатического контроля[8] |
| ГОСТ Р 58812 | 2020 | Инженерная инфраструктура и операционная модель эксплуатации российских ЦОД[1] |
Эксплуатационные показатели
Доступность сервисов обычно фиксируется через SLA и фактический аптайм. Для инженерной эффективности широко используется коэффициент PUE — отношение всей электроэнергии, потребляемой объектом, к энергии, непосредственно используемой ИТ-оборудованием. Показатель удобен для отслеживания эффективности одной площадки во времени, но сам по себе не характеризует эффективность серверов, программного обеспечения или потребление воды[9].
Средний годовой PUE по опросам Uptime Institute
Меньшее значение означает меньшую долю энергии, расходуемой инфраструктурой сверх ИТ-нагрузки.
2007
2,50
2011
1,98
2014
1,65
2018
1,58
2025
1,54
2026
1,52
Источники: Uptime Institute Global Data Center Survey 2025 и 2026[9][10].
Помимо PUE операторы используют показатели плотности мощности на стойку, доступности сервисов, времени восстановления после отказа, загрузки вычислительных ресурсов и эффективности использования воды. Набор метрик зависит от архитектуры площадки и характера размещённых нагрузок.
Услуги
Коммерческие дата-центры предоставляют инфраструктуру компаниям, которым не требуется строить и эксплуатировать собственную площадку. Набор услуг зависит от бизнес-модели оператора и может охватывать как физическое размещение оборудования, так и управление вычислительными ресурсами[2].
- Colocation — установка оборудования заказчика в стойке или выделенной части машинного зала с предоставлением электропитания, охлаждения и связи.
- Аренда стойки или изолированной зоны — предоставление клиенту отдельного пространства для собственной ИТ-инфраструктуры.
- Выделенный сервер — аренда физического сервера без совместного использования его вычислительных ресурсов другими клиентами.
- Облачная инфраструктура — предоставление виртуализированных вычислительных ресурсов, хранилищ и сетевых сервисов по требованию.
- Сетевые услуги — подключение к операторам связи, организация резервных каналов, межоператорских соединений и прямых соединений между клиентами.
- Управляемые услуги — мониторинг, резервное копирование, восстановление после сбоев, эксплуатация оборудования и отдельные функции информационной безопасности.
Энергопотребление и окружающая среда
Потребление электроэнергии дата-центрами определяется не только количеством серверов, но и типом вычислительной нагрузки, плотностью оборудования, эффективностью систем питания и охлаждения. Рост вычислений для искусственного интеллекта повышает локальную нагрузку на электрические сети, поскольку новые площадки могут вводиться быстрее, чем крупные объекты генерации и сетевой инфраструктуры[5].
| Год | Потребление | Доля мирового потребления электроэнергии | Статус |
|---|---|---|---|
| 2024 | около 415 ТВт·ч | около 1,5 % | оценка |
| 2030 | около 945 ТВт·ч | менее 3 % | базовый прогноз IEA |
Источник: Международное энергетическое агентство[5].
Энергетическая эффективность становится одним из факторов выбора оборудования, схемы охлаждения и места строительства. Значение имеют доступность низкоуглеродной генерации, климат, ограничения электрических сетей и возможность повторного использования тепла. Отводимое от серверов тепло при наличии подходящей инфраструктуры может передаваться в системы теплоснабжения, в том числе с использованием тепловых насосов[11].
Влияние на окружающую среду оценивается также по расходу воды для охлаждения, углеродной интенсивности используемой электроэнергии, сроку службы оборудования и обращению с электронными отходами. По данным Uptime Institute, к 2026 году более половины опрошенных операторов уже отслеживали показатели использования воды[6].
Дата-центры в России
С 1 марта 2026 года в российском законодательстве действует специальное регулирование ЦОД. Минцифры России ведёт государственный реестр центров обработки данных; правила его формирования устанавливают требования к операторам, техническим характеристикам и информационной безопасности объектов. Для включённых в реестр площадок установлен запрет на размещение инфраструктуры для майнинга и осуществление майнинговой деятельности[12][13].
К 2026 году главным ограничением для нового строительства стала доступность электрической мощности: участники рынка отмечали сложности с технологическим присоединением, рост капитальных затрат и увеличение требований к площадкам, рассчитанным на высокоплотные вычисления[14]. В сентябре правительство сообщило о разработке программы развития ЦОД, которая должна охватить вопросы проектирования объектов и обеспечения их электроэнергией[15].
| Показатель | Значение | Период |
|---|---|---|
| Совокупная мощность коммерческих, корпоративных и государственных ЦОД | около 1,8 ГВт | начало 2026 года |
| Ёмкость российского рынка коммерческих ЦОД | 85,8 тыс. стойко-мест | конец 2025 года |
| Ввод новых стойко-мест | 4,6 тыс. | 2025 год |
| Средняя цена услуги для стойки мощностью 5 кВт в Москве | 170,8 тыс. руб. | II квартал 2026 года |
| Средняя цена услуги для стойки мощностью 5 кВт в Санкт-Петербурге | 138 тыс. руб. | II квартал 2026 года |
| Доля Московского региона в коммерческой ёмкости | около 75 % | 2026 год |
Источники: «Коммерсантъ», NF Group и iKS-Consulting[16][17].
В 2026 году для российских дата-центров была представлена национальная классификация по классам A, B, C и D. Она учитывает архитектуру и резервирование инженерных систем, физическую защищённость, противопожарные решения, характеристики здания и организацию линий связи. Эта модель применяется отдельно от системы Tier Uptime Institute и включает собственный набор требований[18].
География новых проектов постепенно расширяется за пределы Москвы и Санкт-Петербурга. Для операторов ключевыми факторами выбора региона становятся свободная электрическая мощность, стоимость подключения, наличие магистральных каналов связи и спрос со стороны крупных заказчиков[16]. Параллельно государство развивает механизмы сопровождения инвестиционных проектов: в рамках национального проекта «Экономика данных» обсуждалось создание цифровой платформы с информацией о площадках, доступных энергомощностях, инфраструктуре связи и мерах поддержки[19].