Veri merkezlerinde işlenen ve saklanan verinin önem derecesine göre elektrik, mekanik, güvenlik sistemleri değişmektedir. Genel olarak düşünüldüğünde veri merkezleri; yedek güç kaynakları, yedek veri iletişim bağlantıları, merkez içerisinde bulunan sistemlerin soğutulması için kullanılan iklimlendirme sistemleri, yangın söndürme sistemleri ve dış ortamdan gelebilecek tehlikelere karşı verinin güvenlik derecesine göre güvenlik sistemlerini bulundururlar.

Bugünün en kritik konularından bir tanesi internet erişimidir. Biz son kullanıcılar için bile kesinti katlanılmaz olurken işletmelerin internet erişimleri para ve itibar açısından onlar için çok daha büyük önem arz etmektedir. “beş 9” yani %99.999 erişim ideali bu manzaranın kaçınılmaz bir sonucudur. Firmaların bu ideale erişebilmeleri için de elektriksel altyapılarına ciddi yatırımlar yapmaları gerekmektedir.


 

Şekil 1: Google Veri Merkezi

 

Tier standartlarının Uptime Enstitue tarafından ortaya atılması süreci, en güvenilir veri merkezleri nelerden ve nasıl oluşmalıdır sorununu çözmek amacıyla ortaya çıkmıştır. 

Tier 1, 1960’larda ortaya çıkmış bir sertifikadır ve o tarihlerden beri de "Uptime Enstitü"sü kesintisiz enerjinin veri merkezleri için önemini bilen, elektriksel topolojilerin kapasitelerini kıyaslayan ve en nesnel temelleri ortaya koyan kurum olmuştur.

Tarihsel olarak, Tier 1, 1960’larda ortaya çıkmış, Tier 2 1970’lerde, Tier 3 1990'ların başında ve Tier 4'de 1994’de ortaya çıkmıştır.

Tier 4 elektrik güç dağıtımı, Enstitü Yönetici Direktörü Ken Brill tarafından gerçekleştirilmiştir. 1991’de gelecekteki tüm bilgisayar sistemlerinin çift elektrik girişli olacağını öngörmüştür ve US 6,150,737 Patentini almıştır. United Parcel Service’in Windward veri merkezi projesi ilk Tier 4 standartlı projedir. Windward veri merkezi inşasında United Parcel Service, çift elektrik güç girişli donanımlar için IBM ve diğer bilgisayar donanım firmaları ile birlikte çalışmıştır.


 

Telecommunucations Industry Association, ANSI(American National Standards Institute) tarafından akredite edilmiş bir kuruluştur. 2005 yılında yayınladığı TIA-942 Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers, veri merkezlerini gelişmişliklerine göre dört seviyeye sınıflandırdı. Bu standartlar 2008 ve 2010 yıllarında güncellenmiştir. Tier 1 seviye veri merkezleri esasında bir sunucu odasıdır, bilgisayar sistemlerinin kurulumu için standartlarda belirtilen temel prensipler izlenir. En sıkı seviye Tier 4 ise kritik görevlerde kullanılan bilgisayar sistemlerine ev sahipliği yapması için tasarlanmıştır. Bütün yardımcı sistemler yedeklidir ve kısımlara ayrılmış güvenlik bölgeleri biyometrik giriş kontrol yöntemleri ile kontrol edilir. Uptime Institute, bir düşünce ve profesyonel hizmetler kuruluşu, telif hakkını elinde bulundurduğu dört seviyeli kendine ait kredilendirme programına sahiptir. Tier seviyesi arttıkça kullanılabilirlik artmaktadır.

Tier 1 Seviyesi	Küçük işletmelere hizmet veren veri merkezleridir. Bilgisayar sistemleri, elektrik, mekanik tesisat                    yedeksizdir.  Genel olarak 10 dakikadan daha fazla bir enerji kesintisine bir önlemi yoktur. Tahmini %99,676    kullanılabilirlik  sunmaktadır.
Tier 2 Seviyesi	Enerji ve soğutma sistemlerinde kısmen yedeklik içerir. Jeneratör kullanarak 24 saatlik bir enerji kesintisine    dayanabilmektedir. Tahmini %99,741 kullanılabilirlik sunmaktadır.
Tier 3 Seviysi	Yedek elektrik şebekesi içerir. Yedek enerji ve soğutma sistemleri içerir. Yedek hizmet sağlayıcıları içerir. 72    saatlik bir kesintiye karşı dayanabilir. Tahmini %99,982 kullanılabilirlik sunmaktadır.
Tier 4 Sevitesi	Bütün Tier 3 kriterleri sağlanır. Ek olarak 96 saatlik kesintiye dayanabilir. 7/24 çalışan bir personel ekibi            mevcuttur.  Yer seçiminde çok sıkı davranılır, yüksek güvenlik önlemleri alınmıştır.

Tier Standardları ve Arasındaki Farklar

Tier 1 temel veri merkezi şebeke sıçramalarını ve çöküntülerini ve anlık kesintileri önlemek için UPS bulundurur, daha uzun elektrik ihtiyacı için de jeneratör bulundurur. Bunun dışında yedekli kapasite ve koruma elemanları içermezler. Bilgisayar sistemleri, elektrik ve mekanik tesisat yedeksizdir. Tek dağıtım hattından beslenen bu sistemler, herhangi bir arızaya karşı korumasızlardır ve bakım gereken durumlarda sistemlerin kapatılması gerekir.
 

Şekil 1: Tier 1 Standardının Elektrik Altyapısının Şematik Gösterimi
 

NOT : Yukarıdaki elektrik altyapısı şematik gösterimi temsilidir. Farklı topolojilerle ve farklı elemanlarla da bu Tier standardını gerçekleştirmek mümkündür.

Tier 1 veri merkezleri, 1 yıl içerisinde iki farklı 12 saatlik bakımlara girer ve sistem kapatılır. Ayrıca çoklu veri merkezi yapılarında ve yıllanmış veri merkezi yapılarında her yıl ortalama 1-2 arasında komponent arıza verir. Tüm bu bakımların ve beklenmedik hataların yıllık toplam etkisi ortalama 28.8 saat veya %99.676 ulaşılabilirliktir.

IT'nin özellikle iş süreçlerini etkilemediği küçük işletmeler, internetteki varlıklarını pasif pazarlamada kullanan şirketler ve kaliteli servis vaadleri olmayan internet tabanlı girişimlerin kullanabileceği bir veri merkezi yapısıdır.

Bu şirketler genellikle haftanın belirli günleri çalışan ve veri merkezlerinde gerçekleşecek arızalardan dolayı finansal zarar görmeyecek firmalardır.
 

Tier 2 yapısı enerji ve soğutma sistemleri için yedekli Jeneratör&UPS elemanları barındırır ancak bilgisayar sistemleri yedeksizdir. Tek dağıtım hattından beslenen bu sistemler, herhangi bir arızaya karşı korumasızlardır ve bakım gereken durumlarda sistemlerin kapatılması gerekir.

Tier 2 veri merkezleri, 2 senede ortalama 3 kez bakıma girer ve ortalama bir kez de beklenmedik problemlerle karşılaşırlar. Bu veri merkezlerinin yedekli sistemleri, bazı bakım ayrıcalıkları sunmaktadır ve bazı IT ekipmanlarının arızalardan etkilenmeden çıkmasına yardımcı olmaktadırlar. Yıllık kesinti ortalaması 22 saat veya %99.741 ulaşılabilirlik olarak ifade edilebilir.
 

Şekil 2: Tier 2 Standardının Elektrik Altyapısının Şematik Gösterimi
 

NOT : Yukarıdaki elektrik altyapısı şematik gösterimi temsilidir. Farklı topolojilerle ve farklı elemanlarla da bu Tier standardını gerçekleştirmek mümkündür.

Tier 2 standardı kapsamındaki veri merkezi altyapısı, senelik koruyucu bakımlarda veya bakım sürecinde tamamen kapatılmalıdır. Acil durumlar daha sık kapatmaları gerektirir. Operasyon hataları veya sürpriz komponent hataları, veri merkezi kesintilerine yol açar. Tier 2 standardı kapsamındaki veri merkezlerini kullanan firmalar aşağıdaki gibidir;

► İnternet tabanlı, servis hizmetlerindeki aksaklıklardan ciddi finansal zararlar görmeyecek firmalar

► IT’leri geleneksel çalışma süreleriyle sınırlı ve çalışmama saatleri olan küçük işletmeler

► Online ve gerçek zamanlı hizmetleri olmayan yazılım firmalarına benzer ticari araştırma ve geliştirme firmaları

Bu veri merkezleri, genellikle gelir kaynakları ürün satmak veya yazılım hizmeti sunmak gibi gerçek zamanlı hizmet olmayan firmalar için veya sistem arızalarında sözleşmeli olarak anlaşmalı korunan firmalar için geçerlidir. Genellikle Tier 1 veri merkezlerindeki kesinti problemlerinden dolayı çok sorun yaşayan firmaların Tier 2’ye geçtikleri olağan bir sonuçtur. Devlet enstitüleri ve eğitim kurumları genelde Tier 2 altyapıları tercih ederler. Çünkü, böylelikle veri merkezi arızalarından direkt olarak çok büyük zarar görmezler.

 

Yedekli UPS veya jeneratör yanında farklı ikinci bir elektrik şebeke hattı gerekir. Fakat genellikle bilgisayar donanımları tek bir şebeke hattından elektrikle beslenir. Herbir yedekli kapasite elemanı veya elektrik dağıtım hattı, bilgisayar donanımlarında bir arızaya sebep olmadan veya kapanmalarını gerektirmeden sistemden çıkarılabilir özellikte olmalıdır. Planlanan veri merkezi altyapı bakımları, yedek kapasite elemanları veya ikinci dağıtım hattı devreye sokularak sistemin kapanmasına gerek kalmadan bakımı yapılabilmelidir. Kritik yük ve UPS arasında arıza hassasiyet bakımı yapmak için bilgisayar donanımlarının çift elektrik girişli olmaları gerekmektedir.
 

Şekil 3: Tier 3 Standardının Elektrik Altyapısının Şematik Gösterimi

NOT : Yukarıdaki elektrik altyapısı şematik gösterimi temsilidir. Farklı topolojilerle ve farklı elemanlarla da bu Tier standardını gerçekleştirmek mümkündür.

Tier 3 veri merkezleri eşzamanlı bakıma uygundurlar. Bu sebeple yıllık bakım kesintileri söz konusu değidir. Operasyon hataları veya site komponentlerinde meydana gelen beklenmedik arızalar veri merkezinde elektrik kesintilerine sebep olabilirler. Gerçek veri merkezlerinden alınan verilere göre her 2.5 senede 4 saatlik beklenmedik kapanmalar yaşanmaktadır. Bu oran bize Tier 3 veri merkezleri için %99.982 ulaşılabilirlik imkanı anlamına gelmektedir.

Bu satandardtaki veri merkezleri, şirket içi ve şirket dışı kullanıcıları olan, 7/24 hizmet veren ve ayrıca planlı kısa periyotlu kesintileri kabul edebilecek kurumlar ile farklı saat dilimlerinde kullanıcıları ve çalışanları olan bölgesel firmalar için de uygundur.

Genellikle yüksek erişilebilirlik gerektiren işlerin devam etmesi için bu tarz şirketler Tier 3 tercih ederler. Bu şirketler kesinti gerçekleşmesi durumlarında oluşacak bakım masraflarını karşılamayı kabullenmişlerdir. Ayrıca firmaların çoğu Tier 4’e yükseltilecek Tier 3 yapıları kurarlar.
 

Bu yapı için farklı iki şebekeden elektrik dağıtım ve her hat için yedekli kapasite elemanları gerekir. Şebekenin birinden gerçekleşecek en kötü senaryoda dahi sistem kesintiye uğramamalıdır. Bütün IT parçaları çift elektrik girişli olmak zorunda ve bunlar veri merkezi altyapı diyagramına uygun monte edilmek durumundadır. Donanım her sistem için en kötü senaryodaki yedek kapasite elemanı veya dağıtım şebeke hatalarına karşı etkilenmeyecek şekildedir. Her bir kapasite elemanı ve şebeke dağıtım hatları planlı bakım zamanlarında kesintiye sebep olmadan sistemden kompakt bir şekilde çıkarılabilmelidir. Bilgisayar ve UPS arasındaki hata toleransını ve dayanımlı bakımı arttırabilmek için her bir donanım çift elektrik girişli olmak zorundadır.
 

Şekil 4: Tier 4 Standardının Elektrik Altyapısının Şematik Gösterimi

NOT : Yukarıdaki elektrik altyapısı şematik gösterimi temsilidir. Farklı topolojilerle ve farklı elemanlarla da bu Tier standardını gerçekleştirmek mümkündür.

Tier 4 veri merkezi, dayanıklılık ve hata tolarenslı yapılardır. Alınan ölçümler neticesinde her 5 senede bir 4 saatlik kesintiler yaşandığı görülmüştür. Yani bu kesintiler, senelik 0.8 saate denk gelir ve hesaplandığında da %99.990 erişilebilirlik sağlandığı görülür. Veri merkezleri içerisinde farklı komponentlerde farklı arızalar gerçekleşebilir. Fakat bunlar son kullanıcıları etkilemez. Çünkü yedekli yapı bu hatalardan korunmaya karşı tasarlanmıştır.



Bu standard ile faaliyet yürüten veri merkezleri, genelde 365 gün 24 saat çalışan uluslararası platformlarda, yüksek rekabetin olduğu müşteriyle direkt temas haline olmayı gerektiren sektörlerdeki firmalar için uygundur. e-ticaret, pazar hareketleri mali durumlar ve finans durumları üzerine kurulu işler için büyük global firmalar, pek çok farklı saat diliminde var olan ve sürekli hizmet halinde sürekli çalışanlarının olduğu firmalar için bu oldukça önemlidir. Çünkü bu firmalar bu şekilde rekabet gücünü arttırırlar. 

Veri merkezleri altyapı tecrübelerinden bağımsız olarak bakıldığında tanımlanan beş9 erişebilirliği değeri erişilmesi çok güç bir değerdir. Çünkü bir problemin çıkması anı itibariyle servisin gelip anında müdahale etmesi ve kullanıcı erişimlerine uygun olarak yazılımsal düzenlemelerin yapılması en az 4 saatlik süreci gerektirir. Hal böyleyken %99.999 erişilebilirliğin sağlanması için 45.6 yılda 1 kez hata çıkması olasıdır.

Tüm bu Tier Farklarını tek bir tablo üzerinde aşağıdaki gibi görebiliriz:

	Tier 1	Tier 2	Tier 3	Tier 4
Jeneratör	Yok	N(ihtiyaç)	N+1	2N
UPS	N	N+1	N+1	2N
Güç Beslemesi	Tek	Tek	Çift biri aktif	Çift Aktif Aktif
Klima	N	N+1	2N	2N
Merkezin Yapı Şekli	Kiracı	Kiracı	Tek Başına	Tek Başına
Kadro- personel	Yok	1 Vardiye	(1+)  Vardiye	7/24
Kullanılabilir Kritik Yük Miktarı	100% N	100% N	90% N	90% N
Çıkış Güç Yoğunluğu (GrossW/ft^2) (Tipik)	20-30	40-50	40-60	50-80
Maks  Güç Yoğunluğu (GrossW/ft^2)(Tipik)	20-30	40-50	100-150	150+
A Sınıfı Kesintisiz Soğutma	Yok	Yok	Belki	Var
Yükseltilmiş Döşeme Yüksekliği (Tipik)	12 inç	18 inç	30-36 inç	30-36 inç
Ağırlık Yoğunluğu (lbs/ft^2) (Tipik)	85	100	150	150+
Aktif Çıkış Gerilim Değeri (Tipik)	208, 480	208, 480	12-15 kV	12-15 kV
Tek Noktada Hata Sebepleri	Pek çok + İnsan Etkisi	Pek çok + İnsan Etkisi	Bazı + İnsan Etkisi	Yangın ve EPO
Merkezin Yıllık Elektrik Kesinti Süresi	28.8 saat	22.0 saat	1.6 saat	0.8 saat
Erişebilirlik Oranı	99.671%	99.741%	99.982%	99.995%
Uygulama Süresi (Tipik)	3	3 - 6	15-20	15-20
Çıkış Tarihi	1965	1970	1985	1995

Kaynak: