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数据中心简介

简而言之,数据中心是组织用来存储关键应用和数据的物理设施。数据中心的设计基于计算和存储资源网络,通过该网络可以交付共享应用和数据。数据中心设计的关键组件包括路由器、交换机、防火墙、存储系统、服务器以及应用交付控制器。

现代数据中心有何特点?

近来,现代数据中心已发生显著变化。基础设施已从传统的本地部署物理服务器转变为通过大量物理基础设施池为应用和工作负载提供支持的虚拟网络,而且还在向多云环境迁移。

如今,数据会存储在多个数据中心、边缘、公共云和私有云,并且会在这些位置之间实现互连。数据中心必须能够在这些本地站点和云站点之间进行通信。公共云实际上就是数据中心的集合。当应用托管在云中时,应用会使用来自云提供商的数据中心资源。

为什么数据中心对业务至关重要?

就企业 IT 而言,数据中心旨在为以下业务应用和活动提供支持:

  • 邮件和文件共享
  • 生产力应用
  • 客户关系管理 (CRM)
  • 企业资源规划 (ERP) 和数据库
  • 大数据、人工智能和机器学习
  • 虚拟桌面、通信和协作服务

数据中心的核心组件是什么?

数据中心设计包括路由器、交换机、防火墙、存储系统、服务器以及应用交付控制器。这些组件用于存储和管理关键业务数据和应用,因此,数据中心安全性在数据中心设计中至关重要。总而言之,这些组件提供以下功能:

网络基础设施。该组件将服务器(物理服务器和虚拟服务器)、数据中心服务、存储和外部连接与最终用户位置连接。

存储基础设施。数据相当于现代数据中心的“燃料”,而存储系统的作用就是存放这种贵重商品。

计算资源。应用是数据中心的“引擎”。这些服务器提供可驱动应用的处理、内存、本地存储和网络连接。

数据中心如何运作?

部署数据中心服务通常是为了保护核心数据中心组件的性能和完整性。

网络安全设备。此类设备包括用于保护数据中心的防火墙和入侵防御设备。

应用交付保障。为保持应用的性能,这些机制将通过自动故障切换和负载平衡确保应用的恢复能力和可用性。

数据中心设施包含哪些组件?

数据中心组件需要使用大量基础设施,来为数据中心的硬件和软件提供支持,包括电力子系统、不间断电源 (UPS)、通风设施、散热系统、消防设施、备用发电机以及与外部网络的连接。

数据中心基础设施的标准是什么?

数据中心设计和数据中心基础设施最广泛采用的标准是 ANSI/TIA-942。其中包括 ANSI/TIA-942 就绪型认证标准,用于确保符合根据冗余和容错能力级别评定的四类数据中心等级中的某个等级。

第 1 级:基本站点基础设施。第 1 级数据中心提供有限的物理事件防护。它具有单容量组件和单一非冗余的分发路径。 

第 2 级:冗余容量组件站点基础设施。该数据中心提供更完善的物理事件防护。它具有冗余容量组件和单一而非冗余的分发路径。 

第 3 级:可并行维护的站点基础设施。该数据中心几乎可以防护所有物理事件,提供冗余容量组件和多个独立的分发路径。可以删除或替换每个组件,而不会中断对最终用户的服务。 

第 4 级:容错站点基础设施。该数据中心提供最高级别的容错和冗余。冗余容量组件和多个独立的分发路径可实现并行维护,并且设施的任意位置发生故障,都不会导致停机。

数据中心类型

提供多种类型的数据中心和服务模式。其分类取决于以下因素:数据中心归一个还是多个组织所有者所有,与其他数据中心的拓扑结构的适配性(如果适配),用于计算和存储的技术以及能源效率。主要有四类数据中心:

企业数据中心

由公司构建、所有和运营,并针对其最终用户进行优化。大部分通常托管在企业园区。


数据中心托管服务

这些数据中心由第三方(或托管服务提供商)代表公司进行托管。这样,公司可以租赁设备和基础设施,而无需购买。


主机托管数据中心

在主机托管 ("colo") 数据中心中,公司在他人所有且位于公司办公场所之外的数据中心中租用空间。主机托管数据中心负责托管建筑物、散热系统、带宽设施、安全设备等基础设施,公司则负责提供和管理服务器、存储设备和防火墙等组件。


云数据中心

在这种非本地形式的数据中心中,数据和应用由云服务提供商托管,例如 Amazon Web Services (AWS)、Microsoft (Azure) 或 IBM Cloud 或其他公共云提供商。

详细了解数据中心及其与网络的未来发展趋势。


基础设施的发展:从大型机到云应用

在过去的 65 年中,计算基础设施经历了三大发展阶段:

  • 第一阶段,从专用大型机向 x86 服务器转变,此类服务器采用本地部署并由内部 IT 团队进行管理。
  • 第二阶段,为应用提供支持的基础设施实现广泛虚拟化。这有助于改善资源利用率和增强物理基础设施池之间的工作负载移动性。
  • 当前为第三阶段,基础设施正在向云、混合云和云原生模式迁移。云原生模式指应用设计为在云上以最佳方式运行。

分布式应用网络

这一发展催生了分布式计算。数据和应用通过该分布式网络分布于不同系统中,并通过网络服务和互通性标准进行连接和集成,以作为单个环境运行。这意味着,数据中心一词现在用于指负责这些系统的部门,而与这些系统的位置无关。

组织可以选择构建和维护自己的混合云数据中心,在主机托管设施 (colo) 内租用空间,使用共享的计算和存储服务或使用基于公共云的服务。因此,应用如今不再仅驻留在一个位置,而运行于多个公共、私有云、托管产品和传统环境中。在当今多云时代,数据中心庞大而复杂,旨在推动实现卓越用户体验。