データセンター(Datacenter)

データセンター

データセンターとは

データセンターとは、様々な種類のコンピュータやネットワーク機器の設置・運用を行う施設・建物の総称。

インターネット用のサーバーネットワーク機器類の設置・運用に特化したデータセンターは、iDC(Internet Data Center)と呼ばれています。

24 時間 365 日、膨大なデータ通信を行い、休むことなく稼働し続けなければいけないデータセンターは、建物としての堅牢性に加えて、運用面での安全性に関しても、高いレベルを維持しなくてはいけません。

そのためデータセンターは、耐震補強や自家発電装置の設置など、様々な不具合を想定して設備が整えられています。

ホスティング(レンタルサーバー)サービス用のサーバーやネットワーク機器なども、データセンターで運用されることが一般的です。

データセンターとは

データセンターはサーバーなどの設置・運用に最適な安全性の高い施設

データセンターの利用者

データセンターの主な利用者は、ホスティング会社を含む一般の企業。IT 系など特定の事業者だけが対象ではありません。

オフィスビルは電気設備の点検や落雷のような自然災害など、様々な理由で電気の供給が止まる可能性があったり、不法侵入によって設備が物理的に壊されたり、盗まれたりする恐れがあります。

ハード(建物・設備)とソフト(運用・管理)両面において、質の高いサービスが期待できるデータセンターは、情報を安全に管理したい企業にとって最適な施設です。

データセンターの利用者

データセンターは一般企業も利用している

データセンターの利用形態

データセンターの利用形態としては、次のようなものが考えられます。

  • 機器の購入・運用を自社で行う
  • 機器を自社で購入し、運用を専門業者に任せる
  • 機器の購入・運用を専門業者に任せる(= ホスティングサービス)

機器の購入・運用を自社で行う

データセンターの使い方

機器の購入・運用を自社で行う

会社にエンジニアがいる場合、データセンターの場所だけを借りれば、機器を購入し、運用は自社で行えます。

しかし自社の思い通りに機器構成を考えられるメリットがある反面、機器が遠隔操作できなかったり、故障して交換しなくてはいけない場合などはデータセンターに出向かねばならず、エンジニアに過大な負荷がかかることも少なくありません。

データセンターに場所を借りる場合は、データセンター事業者との直接契約以外に、ホスティング会社が提供している「ハウジング(コロケーション)サービス」を利用する方法があります。

ホスティング会社も、データセンターの場所だけを借りてサービスを提供している場合が少なくありません。そのような事業者は、この利用形態に該当します。

機器を自社で購入し、運用を専門業者に任せる

データセンターの使い方

機器を自社で購入し、運用を専門業者に任せる

サーバー機器などは自社で所有したいが、運用を行うエンジニアがいないという場合は、システム会社などに依頼します。

自社にエンジニアがいないのならば、ホスティングサービスを利用した方がコストを抑えられるのではと考える人もいるかもしれません。

しかし基幹システムなど秘匿性の極めて高い情報を扱っている場合など、安全上の理由から、ホスティングサービスが敬遠されることもあります。

機器の購入・運用を専門業者に任せる(= ホスティングサービス)

データセンターの使い方

機器の購入・運用を専門業者に任せる(= ホスティングサービス)

ホスティングサービスは、データセンターを間接的に利用する方法として挙げられます。

機器購入が不要で、物理機器の保守・運用の大部分をホスティング会社に任せつつ、サーバーの空間を利用できるホスティングサービスは、コストが抑えられるだけでなく、エンジニアの負担を大幅に軽減できるなど、メリットは少なくありません。

ただし利用できる機器の種類に制限があったり、複数台構成に対応しているホスティング会社が少ないなど、様々な制約があります。

データセンターの運営事業者

NTT のような通信キャリア以外に、電力会社、倉庫会社など、異業種がデータセンターを運営している場合があります。

「土地・建物」という観点で考えた場合、空の建物として貸すよりも、データセンターとして運営した方が坪単価を高くできるなど、「不動産」としての価値が高くなるというわけです。

このような背景からデータセンターには、あらかじめ専用設計された建物だけでなく、倉庫やオフィスのフロアを改装して作られたものなどがあります。

データセンターの所在地

データセンターは北海道から沖縄まで、全国各地に点在していますが、圧倒的に多いのは関東圏です。

関東は企業も多く、需要が高いため、必然的にデータセンターも多くなっています。

次の地図は Serverzine が選んだ国内の主要ホスティング会社の本社所在地を記したものですが、その多くが関東です。

ほとんどのホスティング会社が「本社所在地 = データセンター所在地」ではありませんが、一部の例外を除けば、サーバーやネットワーク機器の設置や保守を行うために、データセンターはホスティング会社の近くにあると考えてほぼ間違いありません。

安全上の理由からデータセンターの正確な所在地は、基本的には公表されておらず、わかったとしても、厳しい入館制限があるため、関係者以外は立ち入れなくなっています。

データセンターの建物や設備面での安全性

データセンター

建物のとしての堅牢性、設備・運用面での安全性が充実しているデータセンター

データセンター用の建物は、免震・制振・耐震など地震に強い構造です。

中でも免震構造の建物は特に地震に強いとされていますが、建物の基礎部分(柱の下)に積層ゴムを設置するという構造上、後付は不可能であり、工事費も上がります。

データセンターでは電源供給の停止や火災などに備え、次のような装置が設置されていることが一般的です。

  • 無停電電源装置(UPS = Uninterruptible Power Supply)
  • 自家発電装置
  • ガス系消火装置

無停電電源装置(UPS = Uninterruptible Power Supply)

主電源がなんらかの原因で電源供給できなくなったときに、急な接続断を防ぐための設備が無停電電源装置。

予期せぬ停電などによってデータセンター全体の電源供給が停止すれば、膨大な数の利用者に影響が出てしまうため、そのような事故は回避するために備えられています。

無停電電源装置は、自家発電装置が稼働するまでの短時間(5 〜 30 分程度)の電源供給を目的としたものであるため、長時間の運用には耐えられません。

自家発電装置

大規模な災害などの理由で何日も電源供給が止まってしまうことを想定し、設置されているのが自家発電装置。

自家発電装置は重油や軽油、ガスなどを燃料として稼働しますが、データセンターは莫大な電力を必要とするため、長期間の電力供給には耐えられません。

データセンターの規模にもよりますが、備蓄燃料だけで稼働できるのは最長でも 24 〜 96 時間程度です。

そのため電力供給が滞る恐れがある大規模な災害時などに、自家発電装置の燃料を優先的に供給してもらうため、石油会社と契約を結んでいるデータセンター事業者もあります。

ガス系消火装置

データセンターのサーバールーム(サーバーやネットワーク機器が収容されている部屋)で火災が発生した場合、オフィスビルのようにスプリンクラーで散水してしまうと、機器が壊れる可能性があります。

そのためサーバールーム内では、ガスを使った消火装置の利用が一般的です。

データセンターの運用面での安全性

データセンターの厳しいルール

データセンターは安全性確保のため厳しいルールを設けている

データセンターは運用面でも高い安全性を確保しており、入館に際しては次のような手続きや認証が必要です。

手続きの方法や認証のレベルは、データセンターによって異なります。
  • ID 登録
  • 入館申請
  • 入館時の受付(手荷物検査など)
  • パスワード認証
  • 生体認証(網膜、指紋、静脈)
  • 重量計測
  • 監視カメラ

ID 登録

データセンターに日常的に出入りするエンジニアや、顧客の案内を行う営業などは、データセンターへの登録が必要です。

登録を行うと ID 番号が割り当てられ、入館証が発行されます。

入館申請

入館に際しては、事前に電話やウェブサイトから申請を行って、入退館の予定日時を伝えることが必要です。

トラブル対応や大規模な作業などで、滞在時間が正確にわからない場合も見込みを伝えておきます。

入館時の受付(手荷物検査など)

データセンター入館時は、入館証の確認、入退館時間の記録、手荷物検査などが行われます。

携帯電話などの持ち込みを原則として禁止しているデータセンターもあるため、見学予定がある場合などはあらかじめ確認しておくとよいでしょう。

人為的な受付を行っていないデータセンターもあります。

ID・パスワード認証

データセンターの建物にはオフィスが入っている場合もあり、サーバーやネットワーク機器が設置されている部屋は「サーバールーム」などと呼ばれます。

大規模なデータセンターでは、複数のサーバールームがあり、自社の機器が設置されていない部屋には入れません。

タッチ式の ID カードやパスワードを使うと、登録のあるサーバールームにのみ入ることが可能です。

通路やエレベーターでも ID カードが必要な場合があります。

生体認証(網膜、指紋、静脈)

ID カードやパスワードに組み合わせて、網膜認証、指紋認証、静脈認証などの生体認証が必要な場合があります。

重量計測

データセンターによってはサーバールームの入口に体重計測器を備えている場合があります。

入退室時に重量が大幅に異なる場合、物品を持ち込んだ、または持ち出したことがわかり、防犯になるということです。

サーバーやネットワーク機器を持ち込む場合などは、別の搬入口を利用します。

監視カメラ

データセンター館内のあらゆる場所に監視カメラが設置されています。

施設の安全性をどれだけ高めても、入館資格を持った人がルールを破ってしまえば終わりです。

データセンター内ではあらゆる行動が記録されています。

海外のデータセンター

一部のホスティングサービスでは、海外のデータセンターを利用しています。

海外というと通信速度に不安を感じるかもしれませんが、大陸間の回線は年々増強されており、2016 年からは、日本、アメリカ、中国、シンガポール、マレーシアの 6 つの企業が協力して日米間に敷設した高速回線の運用が開始されました。

日本のネットを「FASTER」に──グーグルが日米を結ぶ「高速海底ケーブル」完成 (wired)

ただし何かトラブルが発生したときにすぐに状況が把握できないといった、情報伝達における不安はあります。

データセンターの課題に対する取り組み

データセンターの環境対策

莫大な電力を消費するデータセンターの省力化などへの取り組みが国内外で行われている

何千〜何万台というサーバーやネットワーク機器を 24 時間 365 日、休まず稼働させているデータセンターの電力消費量は莫大です。

機器そのものを動かすことに加え、冷却のためにも多くの電力が必要になり、また空調機器の排熱は二酸化炭素排出の問題にもつながります。

そのため、サーバーなどの省電力化がデータセンターや環境に及ぼす影響は小さくありません。国内では官民が連携して、この課題に取り組んでいます。

大量のエネルギーを消費するデータセンターが目指す「究極の省エネ」とは?(FUJITSU JOURNAL)

ホスティング会社としては、さくらインターネットが運営する石狩データセンターで外気を利用した冷房や直流給電によって消費電力の大幅な削減に成功。

電力会社から供給された電力は、無停電電源装置からサーバーなどの機器との間で交流・直流の電力変換があり、これが電力のロスや機器の故障リスクにつながっています。
データセンターの信頼性を大幅に向上させる「高電圧直流給電(HVDC)」

海外では Facebook が Open Compute Project という取り組みの一環として、自社で設計したサーバーやデータセンターの仕様や設計書を公開しました。

Open Compute Project では、インターネットの普及にともない、増加し続けるデータセンターの高効率化を目指した様々な取り組みを行っており、国内外の様々な事業者が参加しています。

日本データセンター協会とデータセンターの品質基準 Tier

特定非営利活動法人日本データセンター協会(JDCC = Japan Data Center Council)は、国内のデータセンターが抱える様々な課題解決や国際競争力の向上などに取り組んでおり、ホスティング会社や様々な企業が会員になっています。

データセンターの品質基準として、アメリカの Uptime Institute が作成した Tier が有名ですが、この基準は日本の実情には合わない部分もあるとして、日本データセンター協会では新たな基準を作成しました。

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