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什麼是資料中心

簡單來說,資料中心是組織用於存放重要應用程式和資料的實體設備。資料中心的設計基礎在於運算與儲存資源,共用應用程式和資料因此得以傳輸。資料中心設計的主要元件包括路由器、交換器、防火牆、儲存系統、伺服器和應用程式傳輸控制器。

現代化資料中心的定義為何?

現代化資料中心與不久之前的資料中心截然不同。基礎架構已從傳統的內部部署實體伺服器蛻變為虛擬網路,支援實體基礎架構集區的應用程式和工作負載,甚至發展到多雲端環境的地步。

如今的資料不僅是本身存在而已,更在多個資料中心、邊緣和公有/私有雲之間有所連結。資料中心必須能在多個這類站台(包括內部部署站台和雲端站台)之間通訊。甚至公有雲也是一系列資料中心。當應用程式託管於雲端時,會使用雲端供應商的資料中心資源。

為何資料中心對企業至關重要?

在企業 IT 的世界中,資料中心旨在支援企業應用程式和活動,包括:

  • 電子郵件與檔案共用
  • 生產力應用程式
  • 客戶關係管理 (CRM)
  • 企業資源規劃 (ERP) 與資料庫
  • 巨量資料、人工智慧與機器學習
  • 虛擬桌面、通訊與協作服務

資料中心的核心元件為何?

資料中心的設計包括路由器、交換器、防火牆、儲存系統、伺服器和應用程式傳輸控制器。由於這些元件會儲存及管理關鍵業務資料和應用程式,因此資料中心安全是資料中心設計中重要的一環。這些元件綜合起來可提供:

網路基礎架構。這會將伺服器(實體和虛擬化)、資料中心服務、儲存空間及外部連線,連結一般使用者的位置。

儲存基礎架構。資料是現代化資料中心的動能來源。儲存系統則用於保存這個重要項目。

運算資源。 應用程式是資料中心的引擎。這些伺服器會提供驅動應用程式的處理程序、記憶體、本機儲存空間和網路連線。

資料中心如何運作?

為了保護核心資料中心元件的效能與完整,通常會部署資料中心服務。

網路安全設備。包括防火牆與入侵防護措施,以保護資料中心。

應用程式傳輸保證。為了維持應用程式效能,這些機制會透過自動容錯移轉與負載平衡提供應用程式復原能力和可用性。

資料中心設施內有什麼?

資料中心元件需要重要的基礎架構,以支援中心的軟硬體。包括電源子系統、不斷電電源供應器 (UPS)、通風系統、冷卻系統、消防系統、後備發電機,以及對外部網路的連線。

資料中心基礎架構的標準為何?

最廣為採用的資料中心設計和資料中心基礎架構標準為 ANSI/TIA-942。包括符合 ANSI/TIA-942 認證的標準,可確保合乎四類資料中心層級(依備援和容錯等級評等)其中一類的規範。

層級 1:基本站台基礎架構。 層級 1 資料中心針對實體事件提供有限的防護。具備單一容量元件和單一非備援分散路徑。 

層級 2:備援容量元件站台基礎架構。 這類資料中心針對實體事件提供進一步的防護。具備備援容量元件和單一非備援分散路徑。 

層級 3:可並行維護站台基礎架構。 這類資料中心可防範幾乎所有實體事件,提供備援容量元件和多個獨立的分散路徑。每個元件都能移除或替換,不會對中斷一般使用者的服務。 

層級 4:容錯站台基礎架構。 這類資料中心提供最高等級的容錯和備援能力。備援容量元件和多個獨立的分散路徑讓並行維護得以實現,而且任何單一安裝錯誤都不會導致停機。

資料中心類型

目前有許多可用的資料中心與服務模式類型。分類依據包括屬於一或多個組織所有、與其他資料中心拓撲的相容程度(若相容)、採用的運算與儲存技術,甚至是能源效率。四大資料中心類型如下:

企業資料中心

由公司自行建置、擁有及營運,並針對一般使用者最佳化。通常都位於企業園區內部。


代管服務資料中心

這類資料中心由第三方(或代管服務供應商)代表公司管理。公司是租用相關設備與基礎架構,而非購買。


主機代管資料中心

在主機代管資料中心內,公司租用他方所擁有資料中心(位於公司場所以外的地點)的空間。主機代管資料中心託管基礎架構:建置、冷卻、頻寬、資安等等;公司則提供及管理各項元件,包括伺服器、儲存空間和防火牆。


雲端資料中心

在這類外部部署型態的資料中心內,資料和應用程式是由雲端服務供應商託管,例如 Amazon Web Services (AWS)、Microsoft (Azure)、IBM Cloud 或其他公有雲供應商。

深入瞭解資料中心,以及資料中心和網路的日後發展。


基礎架構演進:從大型主機邁向雲端應用程式

在過去 65 年間,運算基礎架構經歷三波大規模的演進:

  • 第一波是從專屬大型主機轉變為 x86 型伺服器,在內部部署,並由內部 IT 團隊負責管理。
  • 第二波見證了支援應用程式的基礎架構廣泛虛擬化。因此,實體基礎架構集區的資源使用情形與工作負載行動化更臻完善。
  • 第三波是現在進行式,我們正邁向雲端、混合雲和雲端原生環境。雲端原生指的是在雲端誕生的應用程式。

應用程式分散式網路

這項演進使分散式運算興起。資料和應用程式分散在不同系統之間,透過網路服務和互通性標準相連及整合,運作起來就像單一環境。也就是說,資料中心一詞現在已經是指負責這些系統的部門,無論各個系統位於何處。

組織可以選擇自行建置及管理混合雲端資料中心、租用主機代管設施內的空間、購買共用的運算與儲存服務,或使用公有雲服務。實際效應是現今的應用程式不再侷限於單一位置,而是能在多個公有雲和私有雲、代管服務及傳統環境中運作。在這個多雲端年代,資料中心已日漸廣闊與複雜化,具備了提供終極使用者體驗的能力。