注册有礼
< 返回资讯中心

数据中心的最强入门科普(上)

发布人:中嘉和信 发布时间:2022.12.19 来源:鲜枣课堂

数据中心,英文缩写叫IDC,也就是Internet Data Center(互联网数据中心)。

之所以不太直接称之为DC”,主要是为了避免和直流电(Direct Current)混淆。而且,现在的数据中心普遍都接入互联网,以互联网业务为主,所以,叫“IDC”也更准确。

从作用上来看,数据中心就是一个超大号的机房,里面有很多很多的服务器,专门对数据进行集中管理(存储、计算、交换)。

根据业界机构统计,2020年全球经数据中心处理的数据流量高达15.3ZB1ZB10亿TB),占全球总流量的99.35%。也就是说,几乎所有的互联网数据,都离不开数据中心的处理,由此可见其重要性。

按现在比较流行的说法,数据中心是像水厂、电厂一样的重要基础设施,是数字经济的动力引擎,也是国家和社会发展的支撑底座。

数据中心的发展历史。

上世纪60年代的时候,人类还处于大型机时代。那时,为了存放计算机系统、存储系统和电力设备,人们修建了机房,并将其称为“服务器农场”(Server farm)。

这个“服务器农场”,被认为是数据中心的最早原型。

到了90年代,随着互联网的诞生和蓬勃发展,很多公司开始推行信息化。他们建设自己的网站,还搭建了大量的邮件、FTPOA办公自动化等服务器。

有些公司将服务器放在企业内部的机房。也有些公司,因为服务器不多,但又不愿意放在办公室(噪音大、容易断电、安全性低),于是,就“托管”在运营商机房,租用运营商的场地、电力、网络带宽,让对方代为管理和维护。

数据中心的早期阶段(第一阶段)

于是,数据中心的概念开始逐渐形成。1996年。一家美国公司(专门从事机房设施建设和带宽服务),最早提出了“IDC”这个叫法。

这就是IDC数据中心发展的早期阶段。

虚拟机软件,为数据中心的演进打下了基础。

随着时间推移,第一代数据中心的托管服务开始精细化,从完整的服务器主机托管,延伸出了网站托管,出现了虚拟主机服务。

也就是说,在某一台服务器上,通过虚拟主机软件,虚拟出N个网站主机,出租给N个客户使用。

除了网站之外,还出现了数据存储空间租用等多样化的服务。这就是IDC数据中心的第二个阶段。

数据中心的第二阶段

再往后,到了21世纪初,云计算将数据中心带入了第三个阶段(云计算阶段),持续至今。

云计算阶段,是第二阶段的升级演进。它通过虚拟化技术、容器技术,彻底实现了数据中心服务器算力资源的池化。所有的CPU、内存、硬盘等资源,都由更为强大的虚拟化软件管理,然后分配给用户使用。

从物理硬件出租,进化为虚拟硬件出租,甚至软件平台出租、服务出租。IaaSPaaSSaaS,就这样出现在我们面前。

数据中心的第三阶段(云计算阶段)

数据中心的组成结构

数据中心就是一个大机房。所以,从硬件种类上来说,数据中心和以前经常看到的企业内部机房差不多,只不过规格、档次和管理级别更high level一点。

数据中心内部

整体来看,数据中心的硬件分为两类,分别是主设备和配套设备。

主设备,是真正实现计算和通信功能的设备,也就是以服务器、存储为代表的IT算力设备,以及以交换机、路由器、防火墙为代表的通信设备。

配套设备,则是为了保证主设备正常运转而存在的底层基础支撑设备(也包括一些设施)。

底层基础支撑设备设施,又分为多种,主要是供配电系统和散热制冷系统,另外还有消防系统、监控系统、楼宇管理系统等。

主设备

数据中心最基础的主设备当然是服务器。服务器其实也就是个高性能计算机,大家应该都见过,里面和台式机一样,是CPU、内存、主板、硬盘、显卡(GPU)、电源等。

以前,服务器基本上都是Intel架构(更早的时候,还有PowerPCSPARC等)。如今,随着国家政策变化,国产CPU崛起,占据越来越多的份额。这些国产CPU采用ARM架构,性价比更高,成本更低。

服务器,一般都摆放在机架(也叫机柜)上。

服务器机架

一个常见标准机架,高度尺寸通常是42UU是一种表示服务器外部尺寸的单位,是unit的缩略语,1U等于4.445cm。机架宽度的话,有600mm800mm

机架的深度有很多种,包括600mm800mm900mm1000mm1200mm等。通常来说,IT设备(服务器)机架的深度更深(1100mm1200mm),而通信设备的深度会浅一些(600mm)。

IT设备和通信设备的机架深度对比

机架里面的IT设备,除了服务器之外,还有磁盘阵列这样的专业存储设备。

现在到处都讲大数据,人类产生的数据量每年都在激增,也就增加了对存储设备的数量和性能要求。

大家应该都知道,现在主流的计算机存储硬盘分为HDDSSD两种。HDD就是传统的机械硬盘,而SSD是逐渐开始普及的固态硬盘。

SSD属于半导体存储器,存储速率快,体积小,非常受欢迎。但是,它的价格昂贵。对于数据中心来说,出于性价比考虑,HDD仍然是主流选择。而SSD,目前主要用于高端客户、高性能需求业务。

除了IT算力设备之外,就是交换机、路由器、防火墙等数据通信设备了。

说到交换机,就要提到一个名词——TORTop of Rack

TOR交换机,是数据中心领域的常见名词。顾名思义,就是机架顶部交换机的意思。这类交换机,是数据中心最底层的网络交换设备,负责连接本机架内部的服务器,以及与上层交换机相连。

TOR交换机的位置

事实上,机架交换机并没有说一定要放在机架顶部。它既可以在机架顶部,也可以在机架的中部或底部。之所以通常放在顶部,只是因为这样最有利于内部布线。

机架再往上,就是一排机架、N排机架。将这些机架和服务器连接起来,就需要数据中心组网技术。

现在最流行的数据中心组网架构,就是叶脊网络(Spine-Leaf)。

叶脊网络架构

值得一提的是,现在数据中心为了高带宽传输数据,普遍使用光纤替代网线。所以,光纤、光模块和光通信设备(OTN等),成为数据中心重要的组成部分。

尤其是光模块,高速率光模块(例如400G)价格很昂贵,占了数据中心很大一块成本,制约了发展。

中嘉和信作为深耕IDC行业十余年的数据中心服务商,致力于成为行业领先的数字化业务连续性保障服务提供商业务覆盖金融机构、银行保险、人工智能、电商零售、交通运输、生产制造、能源化工、地产建安、生活服务等多个行业。中嘉和信为客户提供数据中心规划建设、数据中心托管运营、公有云、私有云、混合云、DCI全球组网、云网融合、集成实施等定制化解决方案,依托经验丰富的专业技术服务团队和先进的运维服务管理体系,持续为各行业客户提供一站式数字化业务连续性保障服务,陪伴客户共同成长,助力客户实现梦想。如有业务需求请拨打010-51265666进行咨询,欢迎预约参观机房!

文章来源:互联网,如有侵权联系删除!

相关文章推荐《数据中心的最强入门科普(下)



热门新闻

版权所有©2023年北京中嘉和信通信技术有限公司京ICP备09037838号-6京公网安备11010602104635号