什么是数据中心？数据中心是用于容纳后端计算机系统的房间、建筑物或建筑物群，没有用户界面和支持系统，例如冷却功能、物理安全、网络设备等。远程数据中心为所有云基础设施提供动力。数据中心是一种物理设施，它提供运行程序的计算能力、处理过的信息的存储，以及将人们与执行任务和支持业务运营所需的资源连接起来的网络。由于服务器密集，数据中心有时被称为服务器场。它们提供信息存储、恢复和备份信息管理以及网络等基本服务。几乎每个企业和政府机构都需要自己的数据中心或访问第三方设施。一些企业在内部构建和运营服务器，而其他企业则从托管设施租用服务器。相比之下，其他人仍然利用来自谷歌、微软和亚马逊网络服务等主机的基于公共云的服务。通常，有四种公认的数据中心类别。分配给这些数据中心的数字层代表冗余基础设施、电力和冷却系统。通常分配给这些级别的是以下值或功能：第1层：不提供内置冗余以确保最佳可用性和年度停机时间。第2层：由于纳入部分冗余以确保电力和空调继续支持运营，因此减少了年度停机时间。第3层：确保更长的正常运行时间并防止电源和冷却问题，每年停机时间少于几小时。第4层：每年提供99.995%的正常运行时间，每年停机时间少于1小时。应用程序、信息和内容的存储和计算能力位于数据中心。在这个基于云、应用程序驱动的世界中，访问这些数据是一个主要问题。使用高速分组光通信，数据中心互连技术跨短距离、中距离或长距离连接两个或多个数据中心。此外，超融合数据中心建立在超融合基础设施之上，这是一种集成了计算、网络和存储商品硬件的软件架构。将软件和硬件组件整合到一个数据中心可简化处理和管理，并带来降低组织IT基础设施和管理成本的额外好处。数据中心如何运作？数据中心的工作是基于数据中心运营的成功执行。数据中心运营包括数据中心系统和流程的日常维护。数据中心运营包括设置和管理网络资源、保护数据中心以及监控电源和冷却系统。不同类型的数据中心在规模、可靠性和冗余方面各不相同，并且由运营数据中心的企业的IT需求来定义。云计算的扩展正在推动它们的现代化，包括自动化和虚拟化。数据中心由通过通信和网络设备在外部和内部连接的真实或虚拟服务器组成，用于存储、传输和访问数字数据。每台服务器都相当于一台家用电脑，它包含CPU、存储空间和内存，但功能更强大。数据中心使用软件将计算机集群并在它们之间分配负载。为了保持所有这些正常运行，数据中心使用以下关键要素：1.高可用性系统和冗余数据中心的可用性是指始终运行的组件。该系统定期维护，以确保未来活动的顺利进行。我们可以安排故障转移，其中服务器将职责切换到远程服务器以增加冗余。在IT基础设施中，冗余系统降低了单点故障的风险。2.网络运行中心网络运行中心是数据中心负责监控、管理和维护计算机资源的员工或专职人员的工作空间。网络运营中心可以提供数据中心的所有信息并更新所有活动。其主体可以查看和控制被监控网络的可视化。3.不间断电源毫无疑问，电源是数据中心最关键的方面。托管设备或网络托管服务器使用数据中心内的专用电源。每个数据中心都需要备用电源以保持其服务器运行并保持整体服务可用性。4.物理安全措施一个安全的数据中心需要实施安全机制。必须首先确定DC基础设施中的弱点。多因素识别、整栋楼的监控、金属探测器和生物识别系统是确保最高安全级别的一些措施，数据中心也需要现场安保人员。5.强大的散热系统电源和散热在数据中心同样重要。托管设备和网络托管服务器需要足够的冷却以防止过热并保持运行。数据中心的建造应确保有足够的气流，并且系统始终保持凉爽。6.备用电源系统不间断电源和发电机是备用系统的一部分。在停电期间，发电机可以配置为自动启动。只要发电??机有燃料，它们就会在停电期间继续运行。UPS系统应提供冗余，以使故障模块不会影响整个系统的功能。定期维护UPS和电池可减少停电期间出现故障的可能性。7.数据中心计算机化维护管理系统CMMS是监控、测量和增强维护计划的最有效方法之一。该计划使数据中心管理层能够跟踪对其资产执行的维护工作的进度和相关成本。该计划将有助于降低维护成本并提高内部效率。在现代数据中心，人工智能也在其工作中发挥着重要作用。通过人工智能，算法可以实时监控能量分配、制冷量、服务器流量和网络威胁，并自动调整效率来完成传统的DCIM任务。AI可以将工作负载转移到未充分利用的资源上，识别可能的组件故障，并跨池平衡资源。它以最少的人为干预来做到这一点。数据中心的类型不同类型的数据中心包括：1.企业级数据中心企业为其最终客户构建并拥有这些私有数据中心。它们既可以放置在内部也可以放置在外部，以服务于单个企业的IT流程和基本应用程序。在自然灾害期间，企业可以将业务活动与数据中心运营隔离开来。或者，它可以在较凉爽的环境中建造数据中心以减少能源消耗。2.托管设施多租户数据中心，称为托管数据中心，为希望远程托管其计算机设备和服务器的企业提供数据中心空间。托管中心内的这些租赁空间是其他方的财产。租赁公司提供硬件，而数据中心提供和管理基础设施，包括物理区域、连接、通风和安全系统。对于希望避免开发和运营自己的数据中心所涉及的高资本成本的企业来说，主机代管很有吸引力。3.边缘计算数据中心对即时连接的渴望、物联网的扩展以及对洞察力和机器人技术的需求正在推动边缘技术的出现，使处理更接近实际数据源。边缘数据中心是一种紧凑型设施，通过位于网络边缘并靠近数据源来解决延迟问题。这些数据中心很小并且靠近它们所服务的用户，允许与智能设备的低延迟连接。通过处理尽可能靠近最终用户的多种服务，边缘数据中心使企业能够减少通信延迟并增强客户体验。4.超大规模数据中心超大规模数据中心旨在承载大规模IT基础设施。这些超大规模计算基础设施是Amazon、Meta和Google等大型提供商的代名词，可优化硬件密度，同时降低冷却成本和管理开销。与商业数据中心一样，超大规模数据中心由它们所服务的企业拥有和维护，尽管对于云计算和大数据保留平台而言，范围更广。超大规模数据中心的最低要求是5,000台服务器、500个机柜和10,000平方英尺的占地面积。5.云数据中心这些分散的数据中心由第三方或公共云提供商运营，如AWS、微软Azure和谷歌云。租用的基础设施基于基础设施即服务的方法，允许用户在几分钟内设置虚拟数据中心。请记住，对于管理云数据中心的云提供商而言，云数据中心的运行方式与任何其他类型的物理数据中心一样。6.模块化数据中心模块化数据中心是与即插即用数据中心元素捆绑在一起的模块或物理容器：服务器、存储、网络硬件、UPS、稳定器、空调等。在永久性情况下，它们被实施为释放空间或允许组织快速发展，例如安装IT设备以支持教育机构的教室。7.托管数据中心在托管数据中心中，第三方提供商为企业提供处理、数据存储和其他相关服务，以帮助管理其IT运营。这种类型的数据中心由服务提供商部署、监控和维护，服务提供商通过受控平台提供功能。托管数据中心服务也可通过托管设施、基于云的数据中心或固定托管位置提供。托管数据中心可以完全或部分托管，但与托管不同，这些数据中心默认情况下不是多租户的。数据中心架构现代数据中心的设计已经从本地基础设施转变为本地硬件和云环境的混合体，其中网络、应用程序或工作负载在多个私有云和公共云中虚拟化。这项创新彻底改变了数据中心的设计，因为所有组件不再位于同一地点，而是只能通过互联网访问。一般来说，数据中心结构有四种类型：网格结构、三层或多层结构、网格交付点结构和超主干网格结构。由基础层、汇聚层和接入层组成的多层结构已成为企业数据中心最流行的架构方式。核心：它允许连接多个聚合模块和网络，用于多个聚合单元之间的数据包交换。聚合：包括业务模块集成、二级域设置、生成树分析扩展、冗余默认网关等。访问：它提供对系统资源的物理级访问，并在第2层和第3层模式下运行。此外，处理特定的服务器需求也很重要。接下来是网状数据中心架构。网状网络模型是指通过链路交换机在组件之间交换数据的拓扑。由于其可靠的容量和最小的延迟，它可以提供基本的云服务。此外，由于其分散的网络拓扑结构，网状配置可以快速实现任何连接并且构建成本更低。网状传输点(PoD)包括连接在PoD内部的多个叶交换机。这是一种反复出现的设计模式，其中组件提高了数据中心的模块化、可扩展性和可管理性。因此，数据中心经理可以快速将新的数据中心结构添加到他们现有的三层拓扑中，以满足新云应用程序的极低延迟数据流。综上所述，超级主干架构适用于大型园区式数据中心。这种数据中心架构通过东西向数据通道处理大量数据。数据中心将由这些替代架构中的设施及其内部基础设施组成。站点是数据中心的物理位置。数据中心是安装基础设施的大型开放空间。IT基础设施几乎无处不在。基础设施是设施内安装的大量IT设备。这是指负责运行应用程序并提供业务和用户服务的硬件。传统的IT基础设施包括服务器、存储、计算机网络和机架。设计或构建数据中心没有强制性或必要的标准，数据中心旨在满足组织的独特需求。然而，任何标准的根本目的都是为最佳实践提供一致的基础。存在多种现代数据中心规范，企业可能会采用其中的部分或全部规范。EN50600系列：IT布线和网络标准化包括各种基础设施冗余和可靠性概念，以UptimeInstitute的Tier标准为前提。UptimeInstituteTierStandard：通过数据中心的设计、建造和调试，建立设施的弹性。ANSI/TIA942-B：包括建筑设计、规划、施工和调试、消防、信息技术和维护。数据中心最佳实践在设计、管理和优化数据中心时，可以遵循以下最佳实践：1.规划未来在开发数据中心时，提供增长空间至关重要。为了省钱，数据中心设计人员可能会设法限制设施容量以满足企业当前的需求，但从长远来看，这可能是一个代价高昂的错误。随着需求的变化，为新设备预留空间至关重要。2.通过测量PUE来优化能源使用没有测量的东西是无法监管的，因此监控能源使用可以解释数据中心的系统效率。电源使用效率是用于减少非计算能源使用的统计数据，例如冷却和电力传输。为实现最佳使用，需要经常测量PUE。由于季节性天气变化对PUE的影响很大，因此收集全年能源信息就显得尤为重要。3.投资于预测性维护检查和预防性维护通常会定期进行，以防止组件和系统出现故障。尽管如此，该技术忽略了实际操作条件。利用分析和智能监控技术可能会改变维护程序。具有机器学习功能的强大分析平台可以预测维护需求。4.定期审查和清理数据集即使计算机内存的价格不断下降，全球存档每年也要花费数十亿美元。通过移除和保留数据，数据中心的IT基础设施从负担中解脱出来，从而减少调整费用和能源消耗，更高效地分配计算资源和存储。5.通过建立冗余来提高正常运行时间对于数据中心而言，在发生故障时为网络设备和通信通道创建备份路径是一项巨大的挑战。这些冗余提供了一个备份系统，允许人员在不中断服务的情况下进行维护和系统升级，或者在主系统出现故障时切换到备份系统。数据中心内的层级系统，编号从1到4，定义了客户可以期望的正常运行时间（4为最高）。总结数据中心是现代计算的支柱。它们不仅存储信息，还支持分析和建模等资源密集型数据操作。通过投资数据中心架构，我们可以更好地支持IT和业务流程。一个运行良好的数据中心是一个停机时间最短、容量可扩展，同时将成本保持在最佳水平的数据中心。
