الاتصالات.. العصب الرئيسي لمراكز البيانات

كتب: أشرف شهاب

بلغت قيمة سوق مراكز البيانات العالمية نحو 196.9 مليار دولار أمريكي في عام 2023. ومن المتوقع أن يتواصل نمو السوق بثبات ليصل إلى 464.6 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، بمعدل نمو سنوي مركب 10.3 ٪. ومراكز البيانات Data Centers عبارة عن مواقع مركزية مجهزة بأحدث التقنيات، حيث يتم تخزين وتشغيل كميات هائلة من البيانات، فهى عبارة عن مخزن ضخم لتخزين البيانات الرقمية. وتعتبر الاتصالات بمختلف أنواعها المحمولة بما فى ذلك الجيلين الررابع والخامس، والاتصالات عبر كابلات الألياف الضوئية عصب عمل مراكز البيانات حيث تؤثر بشكل كبير على كفاءتها وأدائها.

تكمن أهمية الاتصالات عبر كابلات الألياف الضوئية فى عمل مراكز البيانات فى أنها تربط المكونات الداخلية لمراكز البيانات المختلفة، مثل الخوادم، وأجهزة التخزين، وأجهزة الشبكات، حيث توفر سرعة نقل بيانات عالية وثباتا في الاتصال، مما يضمن عمل المركز بكفاءة. كما تربط الاتصالات الثابتة مراكز البيانات بشبكة الإنترنت لإتاحة الوصول إلى البيانات والتطبيقات من أي مكان في العالم. كما تستخدم الاتصالات الثابتة لربط مراكز البيانات المتعددة ببعضها البعض لتشكيل شبكات واسعة النطاق من مراكز البيانات مما يزيد من قدرات المعالجة والتخزين.

أما بالنسبة للاتصالات المحمولة من الجيل الرابع والخامس فتعمل على تسهيل عمليات إدارة وتشغيل مراكز البيانات عن بعد. كما يمكن استخدام الأجهزة المحمولة في صيانة الأجهزة وتشخيص الأعطال، مما يقلل من وقت التوقف، وتسريع معالجة الأعطال. ومن خلال الاتصالات المحمولة يمكن أيضا للمستفيدين من الخدمات الوصول إلى البيانات والمعلومات من أي مكان. وتعتمد تطبيقات إنترنت الأشياء بشكل كبير على الاتصالات المحمولة لتبادل البيانات بين الأجهزة المختلفة.

الأهمية

1. توفير الخدمات السحابية: تعتمد معظم الخدمات السحابية التي نستخدمها يوميا، مثل البريد الإلكتروني، وتخزين الملفات السحابية، وتطبيقات التواصل الاجتماعي، على مراكز البيانات.
2. تشغيل المواقع الإلكترونية: يتم تخزين وتشغيل ملفات المواقع الإلكترونية على خوادم موجودة في مراكز البيانات.
3. معالجة البيانات: تستخدم الشركات مراكز البيانات لتحليل البيانات الضخمة.
4. تطبيقات الذكاء الاصطناعي: تتطلب تطبيقات الذكاء الاصطناعي قوة حوسبة هائلة قد يصعب توفيرها إلى من خلال مراكز البيانات.

المكونات

1. الخوادم: هي أجهزة الكمبيوتر الرئيسية التي تقوم بتخزين وتشغيل البيانات.
2. شبكات التخزين: تستخدم لتخزين البيانات بشكل آمن وكبير.
3. أجهزة التوجيه والتبديل: تربط بين الأجهزة المختلفة في مركز البيانات.
4. أنظمة التبريد: تحافظ على درجة حرارة المركز منخفضة لمنع ارتفاع الحرارة.
5. أنظمة الطاقة الاحتياطية: تضمن استمرارية عمل المركز في حالة انقطاع التيار الكهربائي.
6. أنظمة الأمن: تحمي المركز من الاختراقات والتهديدات الأمنية.

الأنواع

1. مراكز البيانات الخاصة: تبنيها الشركات الكبيرة لتلبية احتياجاتها الخاصة.
2. مراكز البيانات العامة: تقدمها شركات متخصصة وتقوم بتأجيرها للشركات الأخرى.
3. مراكز البيانات السحابية: هي جزء من بنية تحتية سحابية تقدم خدمات الحوسبة والتخزين عبر الإنترنت.

ميزات متعددة

1. الوصول المستمر للبيانات: تتيح الوصول إلى البيانات المخزنة من أي مكان في العالم وفي أي وقت.
2. السرعة والكفاءة: توفر مراكز البيانات أداء عاليا وسرعة في معالجة البيانات.
3. الموثوقية: يتم تصميم مراكز البيانات لتحقيق أعلى مستوى من الموثوقية، مما يضمن عدم فقدان البيانات.
4. انخفاض التكلفة: يمكن أن يكون بناء وتشغيل مركز بيانات مكلفا، ولكن يمكن تعويض هذه التكاليف من خلال تقسيمها على رسوم الإيجار للمستخدمين في حالة مراكز البيانات العامة.

تنافسية شديدة

مع التطور السريع للتكنولوجيات الجديدة وزيادة الأنظمة الإلكترونية في جميع أنشطتنا اليومية، اكتسبت مراكز البيانات أهمية متزايدة، حيث تقوم الشركات والمؤسسات الكبرى ببناء مراكز البيانات الخاصة بها أو زيادة قدرتها. كما تنمو مراكز البيانات المشتركة والعامة بشكل كبير. ويعد سوق مراكز البيانات من القطاعات الحيوية التى تشهد نموا كبيرا بسبب الطلب المتزايد على الخدمات الرقمية والحوسبة السحابية وحلول تخزين البيانات عبر مختلف الصناعات. وفي السنوات الأخيرة شهد سوق مراكز البيانات توسعا ثابتا مدفوعا بتصاعد حجم توليد البيانات، ومدفوعا بانتشار أجهزة إنترنت الأشياء والخدمات عبر الإنترنت ومبادرات التحول الرقمي في جميع أنحاء العالم. وقد أدى هذا الارتفاع في توليد البيانات إلى تحفيز الحاجة إلى مرافق تخزين بيانات آمنة وفعالة وقابلة للتطوير، مما أدى إلى نمو سوق مراكز البيانات. وقد أدى ظهور حوسبة الحافة التي تعالج البيانات فى أقرب مكان إلى المصدر إلى تقليل زمن الوصول إليها. ويعتبر تحسين تجاوب أداء التطبيقات في الوقت الفعلي أحد الأسباب التى ساهمت فى نمو هذا القطاع. بالإضافة إلى المحاولات المتزايدة لتحسين استخدام الطاقة وخفض البصمة الكربونية داخل عمليات مراكز البيانات، والتى أسهمت بدورها فى تحقيق أهداف الاستدامة كأولوية من الأولويات الرئيسية.

ويتميز قطاع مراكز البيانات بتنافسية شديدة فى ظل وجود العديد من اللاعبين الرئيسيين والعديد من المزودين الأصغر حجما الذين يعملون على تلبية احتياجات قطاعات السوق المتنوعة، حيث يمكننا أن نلاحظ تنوعا فى عروض الخدمة بدءا من خدمات الوجود المشترك مرورا بالخدمات السحابية وصولا إلى مراكز البيانات الضخمة التي يمكنها أن تستوعب متطلبات العملاء المختلفة. وتسهم هذه العوامل مجتمعة على فتح آفاق رحبة لتوسع سوق مراكز البيانات على المدى الطويل، خصوصا مع تنامى اتجاهات التحول الرقمي، وانتشار تقنية الجيل الخامس، والتطور المستمر فى الخدمات المستندة إلى السحابة.

مصر ومراكز البيانات

كان لابد لمصر أن تتخذ خطوات من أجل حماية بيانات مؤسستها وربط وزاراتها وأجهزتها المختلفة عبر شبكة قومية موحدة مؤمنة ضد أي مخاطر أو هجمات إلكترونية، وكانت إحدى هذه الخطوات إنشاء مركز البيانات والحوسبة السحابية P1 الذى قام الرئيس عبدالفتاح السيسي بافتتاحه يوم 28 إبريل الماضى، والذي يعد أول مركز يقدم خدمات تحليل ومعالجة البيانات الضخمة عبر الذكاء الاصطناعي في مصر وشمال إفريقيا.

وقد بدأت مصر منذ سنوات العمل على تطوير مراكز البيانات بهدف ترسيخ مكانتها على خريطة الاستثمارات العالمية في قطاع مراكز البيانات والحوسبة، بالاستفادة من موقعها الاستراتيجي الذي يمر به أكثر من نحو 90 % من كابلات البيانات العالمية. ويعتبر مركز P1  بمثابة العقل الإلكتروني للحكومة المصرية، وخصوصا بعد جهود تسجيل وأرشفة كافة البيانات الرقمية الحكومية، وانتقال نحو 114 جهة حكومية للعاصمة الإدارية. ولذا كان إنشاء المركز خطوة ضرورية في إطار خطة الدولة للتحول الرقمي وتحسين الخدمات الحكومية المقدمة للمواطنين.

بداية الفكرة

نظرا للدور الذى تلعبه مراكز البيانات في تخزين وتحليل ومعالجة البيانات الضخمة وإدارتها، وجه الرئيس السيسي عام 2023 بإنشاء مركز البيانات والحوسبة السحابية P1 كأول مركز يقدم خدمات تحليل ومعالجة البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي طبقا لأحدث التقنيات العالمية بحيث يتم ربطه ودمجه بالشبكة الوطنية للطوارئ والسلامة العامة من الجيلين الرابع والخامس التي تقدم الخدمات الحكومية والتي تم إطلاق خدماتها خلال عام 2022.

وبالفعل تم بناء المركز على مساحة 23 ألفا و 500 متر مربع، تم استغلال 10 آلاف متر منها للإنشاءات الحالية، وتخصيص باقى المساحة للتوسعات المستقبلية. وشارك في هذا المشروع الضخم أكثر من 15 شركة محلية وعالمية متخصصة في قطاع الحوسبة، وأكثر من 1200 مهندس وعامل، واستغرق العمل به نحو 5 آلاف ساعة عمل.

ويتكون مركز P1 من مبنى للإدارة والتشغيل والتأمين، ومبنى لمعدات الحوسبة السحابية، ومبنى للحلول الفنية وتطبيقات الذكاء الاصطناعي، بالإضافة إلى مركز التحكم التبادلي للشبكة الوطنية للطوارئ.

مميزات P1

بدأت تكنولوجيا التخزين في مصر عام 1960، حيث تم البدء فى تخزين البيانات عبر تقنية نقل البيانات "الفريم" لتخزينها فيما بعد على أقراص صلبة. وفى عام 1989 تم إدخال تقنية التخزين على أجهزة الكمبيوتر "الخوادم"، وأعقب ذلك إدخال تقنيات التخزين فى مراكز البيانات التقليدية التى ظهرت اعتماديتها وكفاءتها. أما فى المركز الجديد والذى يتميز بتقنيات الحوسبة السحابية، فيتفوق من حيث القدرة على مشاركة الموارد افتراضيا، وتوفير التقنيات الحديثة لتقديم خدمات أكثر وسعات تخزين مرنة. لذا، يعالج مركز البيانات والحوسبة السحابية P1 المشكلات السابقة المتعلقة بحفظ البيانات وتخزينها، بالإضافة إلى قدرته عتجميع ومعالجة البيانات وتحليلها لمساعدة صانع القرار على اتخاذ قرارات مبنية على أسس علمية، مع تقديم البدائل بمميزاتها وعيوبها والخروج باقتراحات، وإتاحة الحرية لصانع القرار لاختيار القرار المناسب.

وبالإضافة إلى تميز مركز P1 بتقليل استهلاك الطاقة، فإنه يتضمن منصة لتبادل وتحليل البيانات لدعم الإدارة والتشغيل والمتابعة بين هيئات ووزارات الدولة، لذا، يعتبر هذا المركز بمثابة العقل الإلكتروني للدولة.

ممر رقمي

يهدف مركز P1 إلى تعزيز ريادة مصر إقليميا ودوليا، وترسيخ مكانتها كممر رقمي لنقل البيانات وقيادة أسواق مراكز البيانات في الشرق الأوسط وإفريقيا استنادا إلى موقعها الذي يتوسط العالم، حيث يهدف المركز إلى:

1. تقديم التطبيقات الحرجة والمدفوعات والتطبيقات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي وتحليل البيانات الضخمة لصناعة القرار على كل المستويات.
2. العمل كبديل نشط لمركز البيانات الحكومي بالعاصمة الإدارية.
3. استخدام تكنولوجيا الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة في تحليل البيانات الحكومية.
4. العمل كمركز وطني موحد لبيانات التعافي من الكوارث.
5. توطين استخدام تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي في القطاع الحكومي.
6. توفير البيانات الدقيقة وتحليل البيانات الضخمة للجهات الحكومية.
7. توفير الإدارة والتشغيل الذاتي، والحفاظ على الخصوصية المصرية كمشروعات الموانئ الذكية التي تساعد على تسهيل حركة الاستيراد والتصدير.

عقل إلكتروني

يوفر مركز البيانات P1 بعض الإمكانات والميزات من بينها:

النسخ الاحتياطي للبيانات: حيث يستخدم في عملية نسخ احتياطية للبيانات، خاصة البيانات الضخمة، وله دور بارز في إنشاء نسخ احتياطية للعديد من أجهزة التخزين لتجنب المشكلات التي تتسبب في فقدان البيانات.

نقل البيانات بسرعة عالية: إذ يعمل على نقل البيانات بسرعة ودقة عالية، مما ينعكس إيجابيا على تيسير الأعمال والخدمات، وهو الأمر الذي يمكن ملاحظته من خلال إسهام المركز في تقديم أكثر من 170 خدمة حكومية متاحة عبر بوابة مصر الرقمية بشكل أسرع وأكثر استقرارا.

حماية البيانات: المركز على أعلى درجة من التأمين تحول دون استهدافه، ويعتمد علي تكنولوجيا متقدمة في حماية البيانات والأمن القومي، لذا، يحافظ على كل البيانات التي تهم الدولة والمواطنين. كما يعمل على صد أي هجمات سيبرانية قد تواجهها أنظمة العمل الإلكترونية، والتي بدورها تعمل على زيادة المخاطر التي ترتبط بفقدان البيانات، لذا، يعد مركز P1 مهما لتخزين البيانات الضخمة، مقارنة بأنظمة التخزين التقليدية. والمركز مصمم وفقا لأحدث المعايير العالمية، حيث يشمل كل الوزارات ويضم كل البيانات الخاصة بكل وزارة. كما أن شبكته مؤمنة بشكل محكم، والصالات التي تحوي السيرفرات ومراكز البيانات لا يمكن لأحد دخولها نهائيا، ولا حتى الأشخاص القائمون على إدارتها، وذلك نظرا لأهمية هذا المركز كعقل إلكتروني للحكومة.

أهداف الاستدامة

كما يوفر المركز درجة عالية جدا من السرية وأمن المعلومات، بالإضافة إلى خاصية النسخ الاحتياطي لأنظمة المعلومات العاملة في الحي الحكومي بالعاصمة الإدارية. وبالتالي يحقق المركز أهداف الاستدامة في أداء الخدمات الحكومية والدقة المطلوبة، كما يقدم خدمات تكنولوجية متقدمة للغاية، ومؤمنة بشكل محكمة لا يستطيع أحد استهدافه إذ يحول دون قدرة أي أحد على اختراق هذه الشبكة والدخول لها، كما يتضمن أجزاء موجودة تحت الأرض ولا يمكن استهدافها حتى بالقنابل.

خدمات سحابية

يقدم المركز خدماته طبقا لثلاث مناطق للبيانات، وهي: (1) منطقة البيانات الخاصة وعالية الحساسية، و (2) منطقة البيانات الحكومية، و (3) منطقة البيانات العامة التى تعمل كمنصة لتفاعل المواطنين في تقديم خدمات الجهات الحكومية. ويقدم المركز أكثر من 40 خدمة سحابية حديثة، ويعمل على تحليل الكم الهائل من البيانات، وكذلك تبادل البيانات الضخمة بين الحكومة وتوصيلها بطريقة مؤمنة وسريعة لمتخذي القرار. كما يتضمن خدمات الذكاء الاصطناعي، ومنصة إنترنت الأشياء. وتتنوع الخدمات التى يقدمها المركز، ومن أبرزها:

1. البنية التحتية كخدمة Infrastructure as a Service-IaaS ، إذ تعمل الحوسبة السحابية على سرعة الوصول إلى موارد البنية التحتية مثل الخوادم والتخزين والشبكات، حيث يمكن للمستخدمين استخدام هذه الموارد لتشغيل التطبيقات وإدارة البيانات الخاصة بهم.
2. المنصة كخدمة Platform as a Service- PaaS ، حيث تعمل الحوسبة السحابية على توفير بيئة تطوير وتشغيل للتطبيقات تتيح للمستخدمين بناء ونشر التطبيقات الخاصة بهم دون الحاجة إلى الاهتمام بالبنية التحتية.
3. البرمجيات كخدمة Software as a Service- SaaS ، حيث يمكن للمستخدمين الوصول إلى التطبيقات واستخدامها مباشرة دون الحاجة إلى تثبيتها أو تحديثها على أجهزتهم الخاصة، مما يعمل على توفير التكاليف، والمرونة، والتوسعية، والأمان، والإنتاجية، وتحسين الكفاءة وسرعة عمليات التطوير والابتكار في المؤسسات والمنظمات وذلك مقابل دفع رسوم استخدام فقط عند الحاجة.
4. تعزيز التعاون والابتكار، إذ يمكن للمستخدمين المشاركة في المشروعات والتعاون عبر السحابة، مما يعزز التواصل والتنسيق بين الأفراد والمؤسسات. كما توفر الحوسبة السحابية بيئة تطوير مرنة ومتاحة للمبتكرين لبناء وتشغيل التطبيقات الجديدة وتجربة الأفكار الابتكارية بسرعة وكفاءة.
5. التعاون مع الشركاء في مجال التدريب والابتكار المشترك، وذلك من خلال منصة تعليمية رقمية شاملة لأكثر من 30 مسارا ومادة تعليمية باعتماد أكثر من 15 تقنية مختلفة، بالإضافة إلى برنامج تدريبي لأكثر من 1300 ساعة لتقنيات الحوسبة السحابية والذكاء الاصطناعي.
6. الابتكار والتطوير المشترك: حيث يوفر المركز نموذج Automatic Speech Recognition-ASR المصري، وهو تقنية ذكاء اصطناعي متخصصة في تحويل اللهجات المصرية المنطوقة إلى نص مكتوب. وهذا النموذج تم تدريبه على كميات هائلة من البيانات الصوتية والنصية باللهجة المصرية، مما يجعله قادرا على فهم أكثر من 40 لهجة مصرية، وأكثر من 4 خوارزميات تحليلية ذكية للفيديو.