Apa itu pusat data?

 4 September 2024

Penyusun

Stephanie Susnjara

IBM Think Content Contributor

Ian Smalley

Senior Editorial Strategist

Apa itu pusat data?

Pusat data adalah ruangan fisik, bangunan, atau fasilitas yang menampung infrastruktur TI untuk membangun, menjalankan, dan menyediakan aplikasi dan layanan. Pusat data juga menyimpan dan mengelola data yang terkait dengan aplikasi dan layanan tersebut.

Pusat data dimulai sebagai fasilitas on premises yang dimiliki secara privat dan dikontrol dengan ketat yang menampung infrastruktur IT tradisional untuk penggunaan eksklusif oleh satu perusahaan. Baru-baru ini, mereka telah berkembang menjadi fasilitas jarak jauh atau jaringan fasilitas yang dimiliki oleh penyedia layanan cloud (CSP). Pusat data CSP ini memiliki infrastruktur IT tervirtualisasi untuk penggunaan bersama beberapa perusahaan dan pelanggan.

Desain 3D bola yang menggelinding di lintasan

Berita + Insight AI terbaru 


Temukan insight dan berita yang dikurasi oleh para pakar tentang AI, cloud, dan lainnya di Buletin Think mingguan. 

Sejarah pusat data

Pusat data berasal dari tahun 1940-an. Electrical Numerical Integrator and Computer (ENIAC) militer AS, yang diselesaikan pada tahun 1945 di University of Pennsylvania, adalah contoh awal dari pusat data yang membutuhkan ruang khusus untuk menampung mesin-mesin besarnya.

Selama bertahun-tahun, komputer menjadi lebih hemat ukuran, membutuhkan ruang fisik yang lebih sedikit. Pada 1990-an, komputer mikro muncul, secara drastis mengurangi jumlah ruang yang dibutuhkan untuk operasi TI. Komputer mikro yang mulai mengisi ruang komputer mainframe lama ini dikenal sebagai 'server', dan ruangannya dikenal sebagai "pusat data."

Munculnya komputasi cloud di awal tahun 2000-an secara signifikan mengganggu lanskap pusat data tradisional. Layanan cloud memungkinkan organisasi mengakses sumber daya komputasi sesuai permintaan, melalui internet, dengan harga bayar per penggunaan, memungkinkan fleksibilitas untuk meningkatkan atau menurunkan skala sesuai kebutuhan.

Pada tahun 2006, Google meluncurkan pusat data hyperscale pertama di The Dalles, Oregon. Fasilitas hyperscale ini saat ini menempati ruang seluas 1,3 juta kaki persegi dan mempekerjakan sekitar 200 operator pusat data.1

Sebuah studi dari McKinsey & Company memproyeksikan industri ini akan tumbuh sebesar 10% per tahun hingga tahun 2030, dengan pengeluaran global untuk pembangunan fasilitas baru mencapai USD 49 miliar.2

AI Academy

Apakah manajemen data merupakan rahasia AI generatif?

Jelajahi mengapa data berkualitas tinggi sangat penting untuk keberhasilan penggunaan AI generatif.

Jenis pusat data

Ada berbagai jenis fasilitas pusat data, dan satu perusahaan dapat menggunakan lebih dari satu jenis, tergantung beban kerja dan kebutuhan bisnis.

Pusat data perusahaan (on premises)

Model pusat data ini menghosting semua infrastruktur IT dan data on premises. Banyak perusahaan memilih pusat data on premises. Mereka memiliki kontrol lebih besar atas keamanan informasi dan dapat lebih mudah mematuhi peraturan seperti Peraturan Perlindungan Data Umum (GDPR) Uni Eropa atau Undang-Undang Portabilitas dan Akuntabilitas Asuransi Kesehatan (HIPAA) AS. Perusahaan bertanggung jawab atas semua tugas penerapan, pemantauan, dan manajemen di pusat data perusahaan.

Pusat data cloud publik dan pusat data hyperscale

Pusat data cloud (juga disebut pusat data komputasi cloud) menampung sumber daya infrastruktur TI untuk digunakan bersama oleh banyak pelanggan, dari puluhan hingga jutaan, melalui koneksi internet.

Banyak pusat data cloud terbesar, yang disebut pusat data hyperscale, dijalankan oleh penyedia layanan cloud utama (CSP), seperti Amazon Web Services (AWS), Google Cloud Platform, IBM Cloud dan Microsoft Azure. Perusahaan-perusahaan ini memiliki pusat data utama di setiap wilayah di dunia. Misalnya, IBM mengoperasikan lebih dari 60 IBM Cloud Data Center di berbagai lokasi di seluruh dunia.

Pusat data hyperscale lebih besar dari pusat data tradisional dan dapat mencakup jutaan kaki persegi. Mereka biasanya berisi setidaknya 5.000 server dan bermil-mil peralatan koneksi, dan terkadang bisa seluas 60.000 kaki persegi.

Penyedia layanan cloud biasanya mengelola pusat data edge (EDC) yang lebih kecil yang terletak lebih dekat dengan pelanggan cloud (dan pelanggan dari pelanggan cloud). Pusat data edge membentuk dasar untuk komputasi edge, kerangka kerja komputasi terdistribusi yang membawa aplikasi lebih dekat ke pengguna akhir. Pusat data edge ideal untuk beban kerja real-time dan padat data seperti analitik big datakecerdasan buatan (AI)machine learning (ML), dan pengiriman konten. Mereka membantu meminimalkan latensi, meningkatkan kinerja aplikasi secara keseluruhan dan pengalaman pelanggan.

Pusat data terkelola dan fasilitas kolokasi

Pusat data terkelola dan fasilitas lokasi bersama merupakan pilihan bagi organisasi yang kekurangan ruang, staf, atau keahlian untuk mengelola infrastruktur IT mereka on premises. Opsi ini ideal bagi mereka yang memilih untuk tidak meng-host infrastruktur mereka dengan menggunakan sumber daya bersama dari pusat data cloud publik.

Di pusat data terkelola, perusahaan klien menyewa server khusus, penyimpanan, dan perangkat keras jaringan dari penyedia, dan penyedia menangani administrasi, pemantauan, dan manajemen perusahaan klien.

Dalam fasilitas lokasi bersama, perusahaan klien memiliki semua infrastruktur, dan menyewa ruang khusus untuk menampungnya di dalam fasilitas. Dalam model lokasi bersama tradisional, perusahaan klien memiliki akses tunggal ke perangkat keras dan tanggung jawab penuh untuk mengelolanya. Model ini sangat ideal untuk privasi dan keamanan tetapi seringkali tidak praktis, terutama selama pemadaman atau keadaan darurat. Saat ini, sebagian besar penyedia lokasi bersama menawarkan layanan pengelolaan dan pemantauan untuk klien yang menginginkannya.

Perusahaan sering memilih pusat data terkelola dan fasilitas lokasi bersama untuk menampung teknologi pencadangan data jarak jauh dan pemulihan bencana (DR) untuk usaha kecil dan menengah (UKM).

Arsitektur pusat data modern

Sebagian besar pusat data modern, termasuk pusat data on premises, telah berevolusi dari arsitektur TI tradisional. Alih-alih menjalankan setiap aplikasi atau beban kerja pada perangkat keras khusus, mereka sekarang menggunakan arsitektur cloud di mana sumber daya fisik seperti CPU, penyimpanan, dan jaringan divirtualisasi. Virtualisasi memungkinkan sumber daya ini digunakan di luar batas fisiknya, dan dikumpulkan menjadi kapasitas yang dapat dialokasikan di berbagai aplikasi dan beban kerja, berapa pun jumlah yang mereka butuhkan.

Virtualisasi juga memungkinkan infrastruktur yang ditentukan oleh perangkat lunak (software-defined infrastructure, SDI) - infrastruktur yang dapat disediakan, dikonfigurasikan, dijalankan, dipelihara, dan 'dimatikan' secara terprogram tanpa campur tangan manusia.

Virtualisasi ini telah menghasilkan arsitektur pusat data baru seperti pusat data yang ditentukan perangkat lunak (SDDC), konsep manajemen server yang memvirtualisasi elemen infrastruktur seperti jaringan, penyimpanan, dan komputasi, mengirimkannya sebagai layanan. Kemampuan ini memungkinkan organisasi untuk mengoptimalkan infrastruktur untuk setiap aplikasi dan beban kerja tanpa melakukan perubahan fisik, yang dapat membantu meningkatkan kinerja dan mengendalikan biaya. Model pusat data sebagai layanan siap akan menjadi lebih umum, dengan IDC memperkirakan bahwa 65% pembeli teknologi akan memprioritaskan model ini pada tahun 2026.3

Manfaat pusat data modern

Kombinasi arsitektur cloud dan SDI menawarkan banyak keuntungan bagi pusat data dan penggunanya, seperti:

  • Pemanfaatan sumber daya komputasi, penyimpanan, dan jaringan yang optimal
  • Penerapan aplikasi dan layanan yang cepat
  • Skalabilitas
  • Beragam layanan dan solusi pusat data
  • Pengembangan cloud-native
Pemanfaatan sumber daya komputasi, penyimpanan, dan jaringan yang optimal

Virtualisasi memungkinkan perusahaan atau cloud untuk mengoptimalkan sumber daya mereka dan melayani sebagian besar pengguna dengan jumlah perangkat keras yang paling sedikit dan dengan kapasitas yang paling sedikit yang tidak terpakai atau menganggur.

Penerapan aplikasi dan layanan yang cepat

Otomatisasi SDI membuat penyediaan infrastruktur baru semudah membuat permintaan melalui portal layanan mandiri.

Skalabilitas

Infrastruktur TI virtual jauh lebih mudah untuk diskalakan daripada infrastruktur TI tradisional. Bahkan perusahaan yang menggunakan pusat data on premises dapat menambah kapasitas sesuai permintaan dengan melimpahkan beban kerja ke cloud bila diperlukan.

Beragam layanan dan solusi pusat data

Perusahaan dan cloud dapat menawarkan kepada pengguna berbagai cara untuk menggunakan dan menyalurkan IT, semuanya dari infrastruktur yang sama. Pilihan dibuat berdasarkan tuntutan beban kerja, dan mencakup infrastruktur sebagai layanan (IaaS)platform sebagai layanan (PaaS), perangkat lunak sebagai layanan (SaaS), dan lainnya. CSP menawarkan layanan ini untuk digunakan di pusat data on premises privat atau sebagai solusi cloud baik di lingkungan cloud privatcloud publikhybrid cloud, atau multicloud.

Solusi data lainnya termasuk pusat data modular, yaitu fasilitas pra-rekayasa yang dirancang untuk digunakan sebagai pusat data yang juga sudah disalurkan dan dilengkapi dengan peralatan pendingin yang diperlukan.

Pengembangan cloud-native

Kontainerisasi dan komputasi tanpa server, bersama dengan ekosistem sumber terbuka yang kuat, memungkinkan dan mempercepat siklus DevOps dan modernisasi aplikasi, serta memungkinkan aplikasi yang dikembangkan sekali untuk penerapan di mana saja.

Komponen infrastruktur pusat data

Server

Server adalah komputer kuat yang mengirimkan aplikasi, layanan, dan data ke perangkat pengguna akhir. Server pusat data memiliki beberapa faktor bentuk:

  • Server yang dipasang di rak adalah server yang lebar, datar, dan berdiri sendiri seukuran kotak pizza kecil. Mereka ditumpuk satu di atas satu sama lain dalam rak untuk menghemat ruang (dibandingkan dengan server menara atau desktop). Setiap server yang dipasang di rak memiliki catu daya, kipas pendingin, sakelar jaringan, dan port-nya sendiri, serta prosesor, memori, dan penyimpanan biasa.
  • Server bilah dirancang untuk menghemat lebih banyak ruang. Setiap bilah berisi prosesor, pengontrol jaringan, memori, dan terkadang penyimpanan. Mereka dibuat agar sesuai dengan sasis yang menampung beberapa bilah dan mencakup catu daya, manajemen jaringan, dan sumber daya lainnya untuk semua bilah di sasis.
  • Mainframe adalah komputer berkinerja tinggi dengan beberapa prosesor yang dapat melakukan pekerjaan yang setara dengan seruangan penuh server yang dipasang di rak atau server bilah. Komputer virtual pertama, mainframe dapat memproses miliaran perhitungan dan transaksi secara real time.

Pemilihan faktor bentuk tergantung pada banyak faktor, termasuk ruang yang tersedia di pusat data, beban kerja yang dijalankan pada server, daya yang tersedia, dan biaya.

Sistem penyimpanan

Sebagian besar server menyertakan beberapa kemampuan penyimpanan, yaitu penyimpanan yang terpasang langsung (DAS), untuk memungkinkan data yang paling sering digunakan (data panas) tetap dekat dengan CPU.

Dua konfigurasi penyimpanan pusat data lainnya termasuk penyimpanan yang terpasang ke jaringan (NAS), dan jaringan area penyimpanan(SAN).

NAS menyediakan penyimpanan data dan akses data ke beberapa server melalui koneksi Ethernet standar. Perangkat NAS biasanya merupakan server khusus dengan berbagai media penyimpanan seperti hard disk drive (HDD) atau solid-state drive (SSD)

Seperti NAS, SAN memungkinkan penyimpanan bersama, tetapi menggunakan jaringan terpisah untuk data dan melibatkan perpaduan yang lebih kompleks antara beberapa server penyimpanan, server aplikasi, dan perangkat lunak manajemen penyimpanan.

Satu pusat data mungkin menggunakan ketiga konfigurasi penyimpanan, yaitu DAS, NAS, dan SAN, dan jenis penyimpanan filepenyimpanan blok, dan penyimpanan objek.

Jaringan

Topologi jaringanpusat data mengacu kepada tata letak fisik dan interkoneksi perangkat jaringan pusat data, termasuk infrastruktur, koneksi antara server dan komponen, serta aliran data.

Jaringan pusat data terdiri dari berbagai peralatan jaringan, seperti sakelar, router, dan serat optik yang mengalirkan lalu lintas jaringan melintasi server (disebut lalu lintas timur/barat) dan ke atau dari server ke klien (disebut lalu lintas utara/selatan).

Seperti disebutkan di atas, pusat data biasanya memiliki layanan jaringan virtual. Kemampuan ini memungkinkan pembuatan jaringan overlay yang ditentukan oleh perangkat lunak, yang dibangun di atas infrastruktur fisik jaringan, untuk mengakomodasi kontrol keamanan tertentu atau perjanjian tingkat layanan (SLA).

Pusat data memerlukan koneksi bandwidth tinggi untuk memungkinkan komunikasi antara server dan sistem penyimpanan serta antara lalu lintas jaringan masuk dan keluar. Untuk pusat data skala besar, persyaratan bandwidth dapat berkisar dari beberapa gigabit per detik (Gbps) hingga terabit per detik (Tbps).

Manajemen catu daya dan kabel

Pusat data harus selalu aktif, di setiap tingkat. Sebagian besar server memiliki catu daya ganda. Catu daya bebas gangguan bertenaga baterai (UPS) melindungi dari lonjakan listrik dan pemadaman listrik singkat. Generator yang kuat dapat digunakan jika terjadi pemadaman listrik yang lebih parah.

Manajemen kabel adalah masalah desain pusat data yang penting, karena berbagai kabel menghubungkan ribuan server. Jika kabel terlalu dekat satu sama lain, hal ini dapat menyebabkan cross-talk, yang dapat berdampak negatif pada kecepatan transfer data dan transmisi sinyal. Selain itu, jika terlalu banyak kabel yang disatukan, ini dapat menghasilkan panas yang berlebihan. Pembangunan dan perluasan pusat data harus mempertimbangkan peraturan bangunan dan standar industri untuk memastikan pemasangan kabel yang efisien dan aman.

Redundansi dan pemulihan bencana

Waktu henti pusat data sangat merugikan bagi penyedia pusat data dan pelanggan mereka. Operator dan arsitek pusat data berusaha keras untuk meningkatkan ketahanan sistem mereka. Langkah pencegahan yang dilakukan misalnya menggunakan susunan redundan disk independen (RAID) untuk melindungi dari kehilangan data atau kerusakan jika terjadi kegagalan media penyimpanan. Langkah lainnya adalah penggunaan infrastruktur pendingin di pusat data cadangan yang menjaga server tetap berjalan pada suhu optimal, bahkan jika sistem pendingin utama gagal.

Banyak penyedia pusat data besar memiliki pusat data yang berlokasi di wilayah yang berbeda secara geografis. Jika bencana alam atau gangguan politik terjadi di satu wilayah, operasi dapat mengalihkan ke wilayah lain untuk layanan tanpa gangguan.

 Uptime Institute menggunakan sistem empat tingkat untuk menilai redundansi dan ketahanan pusat data.4

  • Tingkat I: Menyediakan komponen kapasitas redundansi dasar, seperti catu daya bebas gangguan (UPS) dan pendinginan 24/7, untuk mendukung operasi TI untuk lingkungan kantor atau lainnya.
  • Tingkat II: Menambahkan subsistem daya dan pendinginan ekstra yang berlebihan, seperti generator dan perangkat penyimpanan energi, untuk meningkatkan keamanan terhadap gangguan.
  • Tier III: Menambahkan komponen cadangan sebagai pembeda utama dari pusat data lainnya. Fasilitas Tingkat III tidak memerlukan pemadaman layanan ketika peralatan membutuhkan pemeliharaan atau penggantian.
  • Tingkat IV: Menambahkan toleransi kesalahan dengan menerapkan beberapa komponen kapasitas redundan yang independen dan terisolasi secara fisik, sehingga ketika sebuah peralatan gagal, operasi IT tidak akan berdampak.

Kontrol lingkungan

Pusat data dirancang dan dilengkapi untuk mengendalikan faktor lingkungan yang saling terkait yang dapat merusak atau menghancurkan perangkat keras dan menyebabkan waktu henti yang mahal atau bencana.

  • Suhu: Sebagian besar pusat data menggunakan kombinasi pendingin udara dan pendingin cair untuk menjaga server dan perangkat keras lainnya tetap beroperasi dalam rentang suhu yang tepat. Pendinginan udara adalah AC — khususnya, AC ruang komputer (CRAC). CRAC menargetkan seluruh ruang server, atau pada baris atau rak server tertentu. Teknologi pendingin cair memompa cairan langsung ke prosesor atau terkadang merendam server dalam pendingin. Penyedia pusat data semakin beralih ke pendingin cair untuk efisiensi energi dan keberlanjutan yang lebih besar karena membutuhkan lebih sedikit listrik dan air daripada pendingin udara.
  • Kelembaban: Kelembaban tinggi dapat menyebabkan peralatan berkarat; kelembaban rendah dapat meningkatkan risiko lonjakan listrik statis. Peralatan kontrol kelembaban meliputi sistem CRAC, ventilasi yang tepat, dan sensor kelembaban.
  • Listrik statis: Sekecil 25 volt muatan listrik statis dapat merusak peralatan atau merusak data. Fasilitas pusat data berisi peralatan untuk memantau listrik statis dan melepaskannya dengan aman.
  • Kebakaran: Untuk alasan yang jelas, pusat data harus menyertakan peralatan pencegah kebakaran yang diuji secara teratur.

Keamanan pusat data

Pusat data berisi informasi sensitif dan aplikasi bisnis yang sangat penting, yang membutuhkan strategi keamanan komprehensif yang mencakup pusat data fisik dan lingkungan multicloud.

Langkah-langkah keamanan pusat data mencakup keamanan fisik perangkat keras dan perangkat penyimpanan, serta kontrol administratif dan akses. Ini juga mencakup keamanan aplikasi perangkat lunak dan kebijakan dan prosedur organisasi. Pusat data hyperscale, misalnya, memerlukan firewall khusus dan protokol lain untuk meningkatkan keamanan siber.

Manajemen pusat data

Manajemen pusat data mencakup tugas dan alat yang dibutuhkan organisasi untuk menjaga pusat data pribadi mereka tetap beroperasi, aman, dan patuh. Orang yang bertanggung jawab untuk melaksanakan tugas-tugas ini dikenal sebagai manajer pusat data.

Manajer pusat data melakukan pemeliharaan umum, seperti peningkatan perangkat lunak dan perangkat keras, pembersihan umum, atau menentukan pengaturan fisik server. Mereka juga mengambil tindakan proaktif atau reaktif terhadap ancaman atau peristiwa apa pun yang membahayakan pusat data.

Manajer pusat data di perusahaan dapat menggunakan solusi manajemen infrastruktur pusat data (DCIM) untuk menyederhanakan manajemen secara keseluruhan dan mencapai optimalisasi kinerja TI. Solusi perangkat lunak ini menyediakan platform terpusat bagi manajer pusat data untuk memantau, mengukur, mengelola, dan mengontrol semua elemen pusat data secara real time. Ini mencakup semuanya mulai dari komponen TI on premises hingga fasilitas seperti pemanas, pendinginan, dan pencahayaan.

Pusat data ramah lingkungan dan keberlanjutan

Keberlanjutan dalam bisnis merupakan bagian penting dari praktik lingkungan, sosial, dan tata kelola (ESG). Gartner mencatat bahwa 87% pemimpin bisnis berencana untuk berinvestasi lebih banyak dalam keberlanjutan di tahun-tahun mendatang.5 Untuk itu, mengurangi dampak lingkungan dari pusat data selaras dengan tujuan bisnis yang lebih luas dalam upaya global untuk memerangi perubahan iklim.

Proliferasi beban kerja yang didorong oleh AI saat ini mendorong pertumbuhan pusat data. Goldman Sachs Research memperkirakan bahwa permintaan daya pusat data akan tumbuh sebesar 160% pada tahun 2030.5

Kebutuhan untuk mengurangi penggunaan daya mendorong organisasi perusahaan untuk mengupayakan solusi energi terbarukan guna memberi daya pada pusat data skala besar mereka. Kejadian ini telah menyebabkan tumbuhnya pusat data hijau, atau pusat data berkelanjutan, fasilitas yang menaungi infrastruktur TI dan menggunakan teknologi hemat energi untuk mengoptimalkan penggunaan energi dan meminimalkan dampak lingkungan.

Dengan menggunakan teknologi seperti virtualisasi, perangkat keras hemat energi, dan sumber energi terbarukan di pusat data, perusahaan dapat mengoptimalkan penggunaan energi, mengurangi limbah, dan menghemat biaya. Sertifikasi memainkan peran penting dalam mengenali dan mempromosikan praktik berkelanjutan dalam pusat data. Sertifikasi dan asosiasi yang terkenal termasuk Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), Energy Star, dan Green Grid.

Solusi terkait
Perangkat lunak dan solusi manajemen data

Rancang strategi data yang menghilangkan silo data, mengurangi kompleksitas, dan meningkatkan kualitas data untuk pengalaman pelanggan dan karyawan yang luar biasa.

Jelajahi solusi manajemen data
IBM watsonx.data™

watsonx.data memungkinkan Anda untuk menskalakan analitik dan AI dengan semua data Anda, di mana pun data berada, melalui penyimpanan data yang terbuka, hybrid, dan diatur.

Temukan watsonx.data
Layanan konsultasi data dan analitik

Dapatkan nilai data perusahaan dengan IBM Consulting, untuk membangun organisasi berbasis insight yang memberikan keuntungan bisnis.

Temukan layanan analitik
Ambil langkah selanjutnya

Rancang strategi data yang menghilangkan silo data, mengurangi kompleksitas, dan meningkatkan kualitas data untuk pengalaman pelanggan dan karyawan yang luar biasa.

Jelajahi solusi manajemen data Temukan watsonx.data
Catatan kaki

"Google: The Dalles, OR Data Center," DataCenters.com.

"Investing in the rising data center economy," McKinsey & Company, 17 Januari 2023.

3IDC FutureScape: Worldwide Future of Digital Infrastructure 2023 Predictions,” Mary Johnston Turner, IDC, 9 Desember 2022.

4 "Tier Classification System," Uptime Institute.

 5 "AI is poised to drive 160% increase in data center power demand," Goldman Sachs Research, 14 Mei 2024.