数据中心

数据中心，指用于安置计算机系统及相关部件的设施，例如电信和储存系统。一般它包含冗余和备用电源，冗余数据通信连接，环境控制（例如空调、灭火器）和各种安全设备。大型数据中心消耗的电约与一个小城镇工业业务规模一样多。数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。数据中心在早期巨大房间内的计算产业中是有根源的。早期的计算机系统操作和维护都复杂，需要一个特殊的环境来操作。连接所有的组件需要很多电缆，进而产生供应和组织的方法，例如标准支架来安放设备，提高的地板，以及电缆盘子（被安装在头顶上或升高的地板下）。同样，旧的计算机需要大量的电源，不得不被冷却以防止过热。安全非常重要－计算机非常的贵，并且常常被用于军事目的。控制计算机房间访问权限的基本设计方针因此出现。在繁荣的微型计算机行业，尤其是在20世纪80年代，计算机开始四处发展，在很多案例中很少有或没有操作需求。然而，随着信息技术（IT）的发展，操作开始变得复杂，公司渐渐地认识到需要控制IT资源。随着客户端－服务器计算的出现，在20世纪90年代微型机（被称为servers）开始在旧计算机房间中寻找他们的位置。便宜的网络设备的可用性，外加网络电缆的新标准，使得在公司内的一个房间中，使用分层设计来放置服务器这种可能，在这个时刻被公认，并不断流行开来。数据中心的繁荣在dot-com泡沫中来临了。公司需要快速的Internet连接，以及不断的部署系统并出现在Internet上。安装这种设备对于许多小公司是不可行的。许多公司开始创建非常大的设备，被称为Internet数据中心（IDCs），它提供了商业上的系统部署和操作的解决方案。新技术和实践被设计用来处理测量和如此巨大测量操作的操作需求。从2007年起，数据中心设计、构建和运作是一个众所周知的学科。标准文档来自于可信任的专家组，如电讯产业联合会，详细说明数据中心设计的需求。众所周知数据中心可用性的操作韵律学能够用来评估商业中断的影响。有许多开发在操作实践中被完成，并且设计了友好环境的数据中心。IT业务是大部分组织的业务中最关键的一个方面。主要的一个关注点是商业连续性；公司依靠他们的信息系统来运作他们的业务。如果一个系统变的不可用，公司运作可能被削弱或被完全停止。针对IT业务保证一个可靠的基础构造组织，将破坏的可能减到最小，是很必要的。信息安全也是一个关注点，为了这个原因，一个数据中心不得不提供安全的环境以保证最小化一个安全突破口的可能性。一个数据中心为了它的主机环境的完整性和功能性，必须因此保持高标准。这个通过双份冗余的光纤光学电缆和包含应急备份发电电源被完成。在 TIA-942:Data Center Standards Overview 中描述了数据中心基础架构的等级分类。依据对信息容错的设备和网络设计，从最简易无容错设计的第一阶 (Tier1)，单一网络而个别设备有容错配置的第二级，双重网络备用但只单一运行的第三级，到完全重叠容错、多重网络同时运行的第四阶 (Tier 4)。当前新的大型数据中心都是第四阶，以完全的重叠网络设计并且划分安全区域，并且提供足够的备份和备载容量以确保数据中心的不中断安全运行。另外在 ANSI/BICSI 002-2014 (Data Center Design and Implementation Best Practices) 中, 以数据中心的可靠性和可用性 (Reliability and Availability) 分成第0级到第4级。不同类别的数据中心会有不同的设计考量，从地点的选择开始，到外部电力运载需求、物理布局、冷却系统 (空调) 的考量、内部供电系统的设计、防火防震自然灾害、以及安全防护等等的设计都需要在开始建设数据中心前就考虑决定好。一个数据中心占用一幢大楼的一个房间，一层或多层，甚至整栋大楼。大部分的设备常常放在具有19英寸的隔层的机架中。这些机架成排放置，形成一个走廊。这允许人们从前面或后面访问隔层。服务器从1U的服务器到独立筒仓的存储设备在尺寸上有很大的不同，存储设备要占掉很多块地砖。一些设备，像大型计算机和存储设备常常像他们的机架那么大，并被放在他们的旁边。非常大的数据中心可以使用集装箱来放置，每个集装箱可以放置1000或者更多的服务器；当有维修或升级需要的时候，整个集装箱会被替换而不是维修单个的服务器。本地编译的代码可以控制最小的上升限度。数据中心的物理环境是严格受控的：现时网上商贸、搜索、云计算公司需要快速部署数据中心，又或灾难恢复运用，因此厂商开发了移动数据中心（Portable Data Center）解决方案，将服务器等设备装入货柜，而能够快速搬运数据中心并在短时间内安装操作。生产移动数据中心的厂商和产品包括：一个数据中心的主要目的是运行应用来处理商业和运作的组织的数据。这样的系统属于并由组织内部开发，或者从企业软件供应商那里买。像通用应用有ERP和CRM系统。一个数据中心也许只关注于操作体系结构，或者也提供其他的服务。常常这些应用由多个主机构成，每个主机运行一个单一的构件。通常这种构件是数据库，文件服务器，应用服务器，中间件以及其他的各种各样的东西。数据中心也常常用于非工作站点的备份。公司也许预定被数据中心提供的服务。这常常联合备份磁带使用。备份能够将服务器本地的东西放在磁带上，然而，磁带存放场所也易受火灾和洪水的安全威胁。较大的公司也许发送他们的备份到非工作场所。这个通过回投而能够被数据中心完成。加密的备份能够通过Internet发送到另一个数据中心，安全保存起来。