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今天和明天数据中心的工作原理

时间:2023-03-13 02:50:56 科技观察

明天的数据中心将依赖于云计算、超融合基础设施和更强大的组件。数据中心是组织存放各种关键业务应用程序和数据信息的物理设施。因此,从长远来看,随着技术的不断发展,如何维护数据中心的可靠性和安全性,对于企业组织来说无疑是至关重要的。数据中心的组件数据中心通常被视为一个单一的东西,但实际上它是由路由器、交换机、安全设备、存储系统、服务器、应用程序交付控制器和许多其他技术元素组成的。这些是IT存储和管理对业务持续运营至关重要的最关键系统所需的组件。因此,企业组织数据中心的可靠性、效率、安全性和持续演进通常是企业IT部门的重中之重。数据中心基础设施除了技术设备,数据中心还需要依赖大量的设施基础设施来维持其硬件和软件的正常运行。这包括电源子系统、不间断电源(UPS)、通风和冷却系统、备用发电机以及企业外部网络运营商的布线。数据中心架构任何规模较大的组织都可能在多个地点拥有多个数据中心。这使这些组织在备份信息方面具有更大的灵活性,还可以帮助他们更有效地抵御自然灾害和人为灾害,例如洪水、风暴和恐怖威胁。而如何有效地选择数据中心的架构可能是一个比较困难的决定,因为在这方面几乎有无限的选择。因此,企业组织在选择数据中心架构时必须考虑的一些关键因素包括:企业业务是否需要镜像数据中心?企业需要考虑到多少地域多样性?恢复正常运营需要多长时间?数据中心扩容需要多少空间资源?贵公司是否租用了私有数据中心或使用了托管/管理服务?企业业务对带宽和功率的要求是什么?首选运营商?您公司的数据中心需要什么样的物理安全?分析这些问题的答案可以更有效地帮助组织确定需要建设多少个数据中心以及在哪里投资。例如,一家位于美国纽约曼哈顿的金融服务公司可能需要确保正常运营的长期连续性,因为任何中断都可能造成数百万美元的损失。该公司可能会决定在靠近曼哈顿的地方建设两个数据中心,例如新泽西州和康涅狄格州,这两个数据中心互为镜像。整个数据中心可以随时关闭而不会造成任何运营损失,因为整个公司可以完全依赖其中任何一个数据中心进行正常运营。然而,一家小型专业服务公司可能不需要即时访问数据信息,并且可以在其办公室拥有一个主数据中心,每晚备份到全国各地的备份站点。如果发生中断,它将开始恢复信息的过程,但其紧迫性与依赖实时数据获得竞争优势的企业截然不同。虽然数据中心通常与企业和网络规模的云服务提供商相关联,但实际上任何企业组织都可以拥有数据中心。对于一些中小企业来说,他们的数据中心可能往往是位于办公空间的服务器机房。数据中心标准为了帮助企业组织的IT领导者更好地了解数据中心应该部署什么样的基础设施,早在2005年,美国国家标准协会(ANSI)和电信行业协会(TIA)就发布了一个标准定义四个不同级别的设计和实施指南的数据中心。Tier1数据中心基本上是经过改造的服务器机房,而Tier4数据中心具有最高的系统可靠性和安全性。有关数据中心标准的完整说明,请访问TIA942.org网站(http://www.tia-942.org/content/162/289/About_Data_Centers)。未来的数据中心技术与所有技术一样,当前的数据中心行业正在经历一场重大的技术变革,未来的数据中心很可能与我们大多数人今天所熟悉的企业数据中心大不相同。随着企业业务变得更加动态和分布式,这意味着数据中心技术需要更加敏捷和可扩展。随着服务器虚拟化技术的进一步广泛采用,跨数据中心的流量(东西方向)大大减少了传统的客户端-服务器流量(南北方向)。随着数据中心经理积极尝试满足IT时代企业组织的需求,这造成了巨大的破坏。下面,我们将向读者介绍推动数据中心从静态和刚性环境演进的一些关键技术。这些环境使企业组织能够拥有流畅、敏捷的基础架构来满足数字业务的需求。公共云服务从历史上看,组织可以选择使用托管服务提供商或托管服务合作伙伴来构建自己的数据中心。这改变了数据中心的企业所有权和运行它本身的经济性,但随着时间的推移部署和管理该技术的麻烦仍然存在。来自AmazonWebServices和MicrosoftAzure等云服务提供商的基础设施即服务(IaaS)的兴起让企业客户只需点击几下鼠标即可在云中配置虚拟数据中心。根据市场研究公司ZKResearch的研究数据,超过80%的企业组织正在规划混合环境,这意味着绝大多数企业组织正在混合使用私有数据中心和公共云服务。软件定义网络(SDN)数字业务的敏捷程度取决于其最新的敏捷组件。这通常涉及网络。SDN可以带来企业组织从未体验过的活力水平。超融合基础设施(HCI)数据中心的运营挑战之一是拥有服务器、存储和网络设备的正确组合,以支持应用程序的苛刻需求。然后,一旦部署了基础架构,IT运营部门就需要弄清楚如何在不导致应用程序中断的情况下快速扩展。超融合基础设施基于向部署添加更多节点的能力提供易于部署的设备,从而简化了商品硬件的扩展。超融合基础架构的早期用例围绕桌面虚拟化,但最近它已扩展到其他业务应用领域,例如统一通信和数据库。容器容器化应用程序的开发过程通常会因配置基础设施所需的时间而变慢。这会严重阻碍组织迁移到DevOps模型的能力。容器容器技术是一种虚拟化整个操作环境的方法,允许开发人员在隔离系统中运行应用程序及其依赖项。容器非常轻便,可以快速创建和销毁,因此它们非常适合测试您的应用程序在特定条件下的行为。网段差异化传统数据中心以安全技术为核心,流量南北走向,通过安全工具保护业务。东西向流量的兴起意味着当前的数据中心网络流量将绕过防火墙、入侵防御系统和其他安全系统,并允许恶意软件非常迅速地传播。微分段是一种在数据中心创建安全区域的方法,在该区域中资源可以相互隔离,从而有助于在发生安全漏洞时将损失降至最低。差异分割通常在软件中完成,使其非常灵活。非易失性存储器(NVMe)在当今日益数字化的世界中,一切都在更快地移动,这意味着数据需要更快地传输。小型计算机系统接口(SCSI)和高级技术附件(ATA)等传统存储协议已经存在了几十年,并且已经达到了极限。NVMe是一种存储协议,旨在加速系统和固态硬盘之间的数据信息传输,大大提高数据传输速率。GPU(图形处理单元)计算中央处理器(CPU)几十年来一直为数据中心基础设施提供动力,而摩尔定律已达到其物理极限。此外,分析、机器学习和物联网等新工作负载推动了对新型计算模型的需求,这超出了CPU的能力范围。曾经仅用于游戏行业的GPU具有根本性的不同,因为它们能够并行处理多个线程,使其成为不久的将来数据中心的理想选择。数据中心一直对几乎所有规模的组织的成功都至关重要,而且这一点不会改变。然而,数据中心的部署方式和数据中心采用的新兴技术的数量正在发生根本性转变。为了帮助构建和规划未来数据中心的路线图,我们需要注意到世界正变得越来越动态和分布式这一事实。那些有助于加速数据中心转型的技术,无疑是未来需要的技术。而那些未能有效推动数据中心转型的技术,虽然可能会被采用一段时间,但肯定会变得越来越不重要。