數(shù)據(jù)中心定義：數(shù)據(jù)中心是一個(gè)集中的物理設(shè)施，用于存儲(chǔ)企業(yè)的關(guān)鍵應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)。常見(jiàn)的數(shù)據(jù)中心定義是計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于收集、處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以及分發(fā)和啟用資源訪問(wèn)的位置。
數(shù)據(jù)的作用越來(lái)越大
現(xiàn)在幾乎每一次業(yè)務(wù)和個(gè)人交互都需要電子數(shù)據(jù)交換。即使是打電話、讀書(shū)或看電視等傳統(tǒng)任務(wù)現(xiàn)在也基本上是數(shù)字化的。對(duì)新數(shù)字信息不斷增長(zhǎng)的需求需要大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心的計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
數(shù)據(jù)中心自計(jì)算機(jī)誕生之初就已存在，但隨著技術(shù)變得更便宜、更小和更先進(jìn)而發(fā)生了巨大的變化。早期的數(shù)據(jù)中心通常由一臺(tái)巨大的超級(jí)計(jì)算機(jī)組成，但現(xiàn)代版本現(xiàn)在擁有數(shù)千臺(tái)連接到各種通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)器。
這種轉(zhuǎn)變主要是由數(shù)據(jù)量的指數(shù)增長(zhǎng)推動(dòng)的。例如，IDC 的 數(shù)據(jù)時(shí)代 論文預(yù)測(cè)，從 2018 年到 2025 年，數(shù)據(jù)水平將增長(zhǎng)十倍。它預(yù)測(cè)到 2025 年將存在 175 澤字節(jié)的數(shù)據(jù)，如果您嘗試以當(dāng)前的平均互聯(lián)網(wǎng)速度下載，將需要 18 億年去下載。
現(xiàn)在，大量數(shù)據(jù)連接到多個(gè)數(shù)據(jù)中心、邊緣以及公共云和私有云。但它仍然必須存儲(chǔ)在某個(gè)地方。因此，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心一如既往地至關(guān)重要。但是，它必須發(fā)展以跨主要本地設(shè)施、各種云位置和云提供商進(jìn)行通信。因此，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)從本地物理服務(wù)器發(fā)展為支持多云環(huán)境中的應(yīng)用程序和工作負(fù)載的虛擬基礎(chǔ)設(shè)施。
鑒于企業(yè)現(xiàn)在擁有的大量客戶數(shù)據(jù)以及它們所支持的應(yīng)用程序和服務(wù)器資源的重要性，數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在有專(zhuān)用的 數(shù)據(jù)中心防火墻 來(lái)保護(hù)它們。
數(shù)據(jù)中心的組成部分
服務(wù)器和 IT 設(shè)備
任何數(shù)據(jù)中心的基本組件通常包括網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)、防火墻、路由器、服務(wù)器、存儲(chǔ)系統(tǒng)和交換機(jī)。所有數(shù)據(jù)中心的核心共性是服務(wù)器。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器是裝有更多內(nèi)存的高性能計(jì)算機(jī)。它速度更快，處理器功能更強(qiáng)大。一個(gè)服務(wù)器或一組服務(wù)器可以專(zhuān)用于單個(gè)任務(wù)、多個(gè)應(yīng)用程序或特定客戶端。
硬盤(pán)、固態(tài)和機(jī)械磁帶驅(qū)動(dòng)器等存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)于幫助任何數(shù)據(jù)中心運(yùn)行這些服務(wù)器非常重要。另一個(gè)重要的組成部分是網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備，這是維持服務(wù)器之間的高帶寬網(wǎng)絡(luò)所必需的。它由路由器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口控制器和無(wú)數(shù)英里的電纜組成，這些電纜有助于信息流經(jīng)數(shù)據(jù)中心。
除了這種硬件之外，數(shù)據(jù)中心還依靠軟件來(lái)運(yùn)行它。這包括在其服務(wù)器上運(yùn)行的各種操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序、集群框架軟件（如 MapReduce 或 Hadoop）以及用于減少物理服務(wù)器數(shù)量的虛擬化軟件。
設(shè)施系統(tǒng)
在物理位置，數(shù)據(jù)中心機(jī)房需要安全系統(tǒng)來(lái)防止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。他們通常受到警報(bào)、生物識(shí)別掃描儀、大門(mén)、安全門(mén)和安保人員的保護(hù)。該站點(diǎn)將配備火災(zāi)警報(bào)器、灑水器和安全措施等應(yīng)急設(shè)備，以保護(hù)數(shù)據(jù)中心免受服務(wù)器、風(fēng)扇等噪音的影響。
除了安全之外，數(shù)據(jù)中心還依賴(lài)能效系統(tǒng)和設(shè)備來(lái)保持設(shè)施的平穩(wěn)運(yùn)行。這包括備用電池和發(fā)電機(jī)等電力設(shè)備以及不間斷電源。處理空氣質(zhì)量和溫度的冷卻系統(tǒng)和設(shè)備，例如空氣處理器、冷卻器、風(fēng)扇、傳感器以及水管和水箱，可確保服務(wù)器高效運(yùn)行。
數(shù)據(jù)中心層
什么是數(shù)據(jù)中心層？Uptime Institute 是一家專(zhuān)注于提高關(guān)鍵業(yè)務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施的性能、效率和可靠性的咨詢組織，它定義了四種數(shù)據(jù)中心設(shè)施層級(jí)分類(lèi)。這些層被公認(rèn)為數(shù)據(jù)中心性能要遵循的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。投資于此認(rèn)證流程有助于數(shù)據(jù)中心證明合規(guī)性并向客戶展示其在設(shè)施管理方面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。
第 1 層：基本能力
一級(jí)數(shù)據(jù)中心提供支持辦公室 IT 所需的基本容量級(jí)別。它需要不間斷電源 (UPS) 來(lái)應(yīng)對(duì)停電、驟降和尖峰、IT 系統(tǒng)區(qū)域、在辦公時(shí)間以外運(yùn)行的專(zhuān)用冷卻設(shè)備以及用于停電的發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)。
一級(jí)設(shè)施可防止人為錯(cuò)誤，但對(duì)意外故障或中斷提供有限的保護(hù)，并且必須完全關(guān)閉以進(jìn)行維修和維護(hù)。因此，它提供 99.671% 的正常運(yùn)行時(shí)間，沒(méi)有冗余，并且每年將經(jīng)歷 28.8 小時(shí)的停機(jī)時(shí)間。
第 2 層：冗余容量
二級(jí)數(shù)據(jù)中心提供更好的物理事件保護(hù)。它們通過(guò)冷卻系統(tǒng)、能量發(fā)生器和儲(chǔ)存裝置、燃料箱和泵等設(shè)備提供維護(hù)和安全以防止中斷。與一級(jí)設(shè)施一樣，意外停機(jī)會(huì)影響系統(tǒng)，導(dǎo)致每年 99.749% 的正常運(yùn)行時(shí)間和 22 小時(shí)的停機(jī)時(shí)間。
第 3 層：同時(shí)可維護(hù)
與 Tier 1 和 2 數(shù)據(jù)中心不同，Tier 3 設(shè)施在需要維護(hù)或更換設(shè)備時(shí)不需要關(guān)閉。它具有冗余組件和分發(fā)路徑，確保它是可同時(shí)維護(hù)的。
Tier 3 數(shù)據(jù)中心更適合大型企業(yè)，可以防范大多數(shù)物理事件。它提供 99.982% 的正常運(yùn)行時(shí)間，具有 N+1 容錯(cuò)能力，可提供至少 72 小時(shí)的斷電保護(hù)，并且每年的停機(jī)時(shí)間少于 1.6 小時(shí)。
第 4 層：容錯(cuò)
第 4 層數(shù)據(jù)中心具有獨(dú)立的、物理隔離的系統(tǒng)，可創(chuàng)建冗余容量組件和分配路徑。這可確保計(jì)劃內(nèi)或計(jì)劃外的中斷不會(huì)影響設(shè)施和 IT 運(yùn)營(yíng)。Tier 4 設(shè)施中的所有 IT 設(shè)備都必須具有容錯(cuò)電源設(shè)計(jì)，并且建筑物需要持續(xù)冷卻以保持環(huán)境穩(wěn)定。
Tier 4 數(shù)據(jù)中心通常適用于大型企業(yè)。它提供 99.995% 的正常運(yùn)行時(shí)間，每年停機(jī)時(shí)間僅為 26.3 分鐘。它還提供 2N+1 全冗余基礎(chǔ)架構(gòu)和 96 小時(shí)斷電保護(hù)。
數(shù)據(jù)中心如何運(yùn)作
數(shù)據(jù)中心集中了組織的 IT 運(yùn)營(yíng)和設(shè)備，以確保在安全位置存儲(chǔ)、共享和管理大量數(shù)據(jù)。它們?yōu)槠髽I(yè)提供了查看、備份和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的靈活性，以及??保護(hù)數(shù)據(jù)免受自然和人為災(zāi)難的影響。數(shù)據(jù)中心接收、存儲(chǔ)和發(fā)送數(shù)據(jù)以支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用程序和支持?jǐn)?shù)據(jù)密集型服務(wù)，例如：
- 人工智能、大數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)
- 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、備份、恢復(fù)和管理
- 電子商務(wù)活動(dòng)和交易
- 文件共享和電子郵件
- 實(shí)時(shí)協(xié)作和生產(chǎn)力工具
數(shù)據(jù)中心的組件需要龐大的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)支持其硬件和軟件。這包括電源和冷卻設(shè)備，以及與外部網(wǎng)絡(luò)和安全設(shè)備（例如防火墻和入侵保護(hù)）的連接。應(yīng)用程序性能由交付保證機(jī)制保護(hù)，該機(jī)制通過(guò)自動(dòng)故障轉(zhuǎn)移和負(fù)載平衡提供可用性和彈性。
數(shù)據(jù)中心的類(lèi)型
企業(yè)可以在各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)中心中構(gòu)建或存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這些包括：
1.托管設(shè)施
數(shù)據(jù)中心的一種類(lèi)型是托管設(shè)施，它出租數(shù)據(jù)中心提供商擁有的空間。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施由建筑物所有者托管，其中包括用于帶寬、冷卻系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)、電力和安全的設(shè)備和服務(wù)。租用空間的公司或服務(wù)提供商負(fù)責(zé)安裝和管理防火墻、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和存儲(chǔ)等組件。
2. 企業(yè)
最大類(lèi)型的數(shù)據(jù)中心之一是企業(yè)數(shù)據(jù)中心，這是一種由企業(yè)建造、擁有和運(yùn)營(yíng)的設(shè)施，供自己使用。該設(shè)施可以位于組織自己的站點(diǎn)，但通常位于場(chǎng)外提供主要連接、電源和安全性的位置。建設(shè)和裝備企業(yè)數(shù)據(jù)中心需要大量的資本投資，但可以讓組織根據(jù)自己的特定要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心
超 大規(guī)模數(shù)據(jù)中心 旨在提供云和大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)所需的超大規(guī)模計(jì)算。超大規(guī)模設(shè)施使主要的云參與者能夠?yàn)槠淇蛻籼峁?qiáng)大、可擴(kuò)展的應(yīng)用程序和存儲(chǔ)服務(wù)。這些設(shè)施通常至少有 10,000 平方英尺的規(guī)模，并有超過(guò) 500 個(gè)機(jī)柜和 5,000 臺(tái)服務(wù)器在超高速網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行。超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心和企業(yè)數(shù)據(jù)中心之間的主要區(qū)別是在超大規(guī)模設(shè)施中使用的高光纖網(wǎng)絡(luò)。
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