數(shù)據中心

歷史

　　數(shù)據中心在早期巨大房間內的計算產業(yè)中是有根源的。早期的計算機系統(tǒng)操作和維護都復雜，需要一個特殊的環(huán)境來操作。連接所有的組件需要很多電纜，進而產生了供應和組織的方法，例如標準支架來安放設備，提高的地板，以及電纜盤子（被安裝在頭頂上或升高的地板下）。同樣，舊的計算機需要大量的電源，不得不被冷卻以防止過熱。安全非常重要－計算機非常的貴，并且常常被用于軍事目的?？刂朴嬎銠C房間訪問權限的基本設計方針因此被設計。

　　在繁榮的微型計算機行業(yè)，尤其是在20世紀80年代，計算機開始四處發(fā)展，在很多案例中很少有或沒有操作需求。然而，隨著信息技術（IT）的發(fā)展，操作開始變得復雜，公司漸漸地認識到需要控制IT資源。隨著客戶端－服務器計算的出現(xiàn)，在20世紀90年代微型機（被稱為servers）開始在舊計算機房間中尋找他們的位置。便宜的網絡設備的可用性，外加網絡電纜的新標準，使得在公司內的一個房間中，使用分層設計來放置服務器這種可能，在這個時刻被公認，并不斷流行開來。

　　數(shù)據中心的繁榮在dot-com泡沫中來臨了。公司需要快速的Internet連接，以及不斷的部署系統(tǒng)并出現(xiàn)在Internet上。安裝這種設備對于許多小公司是不可行的。許多公司開始建立非常大的設備，被稱為Internet數(shù)據中心（IDCs），它提供了商業(yè)上的系統(tǒng)部署和操作的解決方案。新技術和實踐被設計用來處理測量和如此巨大測量操作的操作需求。

　　從2007年起，數(shù)據中心設計、構建和運作是一個眾所周知的學科。標準文檔來自于可信任的專家組，如電訊產業(yè)聯(lián)合會，詳細說明數(shù)據中心設計的需求。眾所周知數(shù)據中心可用性的操作韻律學能夠用來評估商業(yè)中斷的影響。有許多開發(fā)在操作實踐中被完成，并且設計了友好環(huán)境的數(shù)據中心。

現(xiàn)代數(shù)據中心的需求

　　IT業(yè)務是大部份組織的業(yè)務中最關鍵的一個方面。主要的一個關注點是商業(yè)連續(xù)性；公司依靠他們的信息系統(tǒng)來運作他們的業(yè)務。如果一個系統(tǒng)變的不可用，公司運作可能被削弱或被完全停止。針對IT業(yè)務保證一個可靠的基礎構造組織，將破壞的可能減到最小，是很必要的。信息安全也是一個關注點，為了這個原因，一個數(shù)據中心不得不提供安全的環(huán)境以保證最小化一個安全突破口的可能性。一個數(shù)據中心為了它的主機環(huán)境的完整性和功能性，必須因此保持高標準。這個通過雙份冗余的光纖光學電纜和包含應急備份發(fā)電電源被完成。

數(shù)據中心分類

　　TIA-942:Data Center Standards Overview描述了數(shù)據中心基礎架構的需求。最簡易的是Tier1數(shù)據中心，他基本上是個計算機房間，有基本的計算機系統(tǒng)安裝指引。大部份迫切需求的是Tier4數(shù)據中心，被設計為主機的任務評價在于計算機系統(tǒng)，這種系統(tǒng)要完全的冗余并且要被劃分安全區(qū)域，這個安全區(qū)域要由生物學測量來控制訪問。另一個考慮是數(shù)據中心地下內容的布置，為了數(shù)據安全也為了環(huán)境考慮，例如冷卻需求。

物理布局

　　一個數(shù)據中心占用一幢大樓的一個房間，一層或多層，甚至整棟大樓。大部份的設備常常放在具有19英寸的隔層的機架中。這些機架成排放置，形成一個走廊。這允許人們從前面或后面訪問隔層。服務器從1U的服務器到獨立筒倉的存儲設備在尺寸上有很大的不同，存儲設備要占掉很多塊地磚。一些設備，像大型計算機和存儲設備常常像他們的機架那么大，并被放在他們的旁邊。非常大的數(shù)據中心可以使用集裝箱來放置，每個集裝箱可以放置1000或者更多的服務器；當有維修或升級需要的時候，整個集裝箱會被替換而不是維修單個的服務器。 本地編譯的代碼可以控制最小的上升限度。

　　數(shù)據中心的物理環(huán)境是嚴格受控的：

　　空調控制數(shù)據中心的溫度和濕度。ASHRAE's “數(shù)據處理環(huán)境的熱量指導” 建議溫度在20-25 °C(68-75 °F) 并且濕度在40－55％，以數(shù)據中心最佳條件17 °C作為最大露點。電源會加熱數(shù)據中心里的空氣。除非熱量被移走，否則溫度會持續(xù)上升，導致電源設備故障。通過控制空氣溫度，服務器組件在擱板層保持著制造商說明的溫度/濕度范圍。空調系統(tǒng)通過冷卻來回的在露點以下的空間空氣，幫助控制濕度。太濕的話，水開始在內部組件上濃縮。假使空氣干燥，輔助潮濕系統(tǒng)會增加水蒸氣，如果濕度太低，將導致靜電放電問題，那將損壞組件。地下的數(shù)據中心比起常規(guī)的設計，能夠花費更少而保持計算機設備冷卻。

　　現(xiàn)代數(shù)據中心試圖使用節(jié)約裝置冷卻，在那里他們使用外界空氣來保證數(shù)據中心冷卻。華盛頓州現(xiàn)在有幾個的數(shù)據中心，一年11個月使用外部空氣冷卻所有的服務器。他們沒有使用冷卻機或空調，他們創(chuàng)造了勢能節(jié)省了數(shù)百萬。

　　備份電源由一個或多個不間斷電供應和、或者柴油機組成。

　　為了防止單點故障，所有的電系統(tǒng)元素，包括備份系統(tǒng)，都典型的完全復制，并且關鍵服務器連接兩個電源（“A-Side" and "B-Side"）區(qū)域。這種安排常常用于完成系統(tǒng)的N＋1冗余。靜態(tài)電閘有時被用于在電源故障事件中保證瞬時轉換一個到另一個。

　　數(shù)據中心典型地使用升高60cm(2 ft)的地面，可移動的方塊磚?，F(xiàn)在的趨勢是80－100cm(31.5-39.4in)，空閑區(qū)域的增加是為了更好的保證空氣流通。這種供應是為了空氣在地下充分流通，作為條件系統(tǒng)的一部分，也是為電力電纜提供空間。在現(xiàn)代數(shù)據中心中數(shù)據電纜典型是使用架空電纜。但是，有些出于安全原因還是將他們置與地板下，并且有必要增加在架子上的冷卻系統(tǒng)。更小/更少花費的數(shù)據中心沒有升高地面而是使用相反的靜態(tài)地磚在地面上。機算計電纜常常放置在走廊中，以保證最大化的氣流效率。

　　數(shù)據中心的一個特征是防火系統(tǒng)，包含被動的和主動的設計元素，以及在業(yè)務中防火程序的執(zhí)行。煙檢測器都會被安裝，它可以在有火焰之前檢測到燜燒產生的煙的源點，而發(fā)出警報。這允許調查，中斷電源，并使得能夠在火災變大之前，讓人使用滅火器滅火。一個自動噴水滅火系統(tǒng)常常被用來控制火勢發(fā)展為大范圍的火災。自動噴水滅火系統(tǒng)要求在噴水滅火器下的清除的18”。和噴水滅火系統(tǒng)相比，清除事件滅火氣體系統(tǒng)有時被安裝用于早期火災。被動的消防保護元素包括在數(shù)據中心周圍的防火墻，所以大火能夠在大火保護系統(tǒng)失敗或沒有安裝的情況下較容易地控制在一定的范圍內。

　　物理安全在數(shù)據中心里也表演了一個大角色。物理的訪問地點常常限制于被選擇的人員，包含安全控制系統(tǒng)。視頻監(jiān)視和永久安全警報常常用于大數(shù)據中心或者包含機密信息的數(shù)據中心。

流動數(shù)據中心

　　現(xiàn)時網上商貿、搜尋、云端運算公司需要快速部署數(shù)據中心，又或災難恢復運用，因此廠商開發(fā)了流動數(shù)據中心（Portable Data Center）解決方案，能夠快速搬運數(shù)據中心并在短時間內安裝操作。

　　生產流動數(shù)據中心的廠商和產品包括：Google的 Google Modular Data Center 、升陽計算機的 Sun Modular Datacenter 、 IBM的 Portable Modular Data Center 、思科系統(tǒng)的 Containerized Data Center、HP的 Performance Optimized Datacenter和北京天地云箱科技的云箱。

應用

　　一個數(shù)據中心的主要目的是運行應用來處理商業(yè)和運作的組織的數(shù)據。這樣的系統(tǒng)屬于并由組織內部開發(fā)，或者從企業(yè)軟件供應商那里買。像通用應用有ERP和CRM系統(tǒng)。

　　一個數(shù)據中心也許只關注于操作體系結構，或者也提供其他的服務。常常這些應用由多個主機構成，每個主機運行一個單一的構件。通常這種構件是數(shù)據庫，文件服務器，應用服務器，中間件以及其他的各種各樣的東西。

　　數(shù)據中心也常常用于非工作站點的備份。公司也許預定被數(shù)據中心提供的服務。這常常聯(lián)合備份磁帶使用。備份能夠將服務器本地的東西放在磁帶上，然而，磁帶存放場所也易受火災和洪水的安全威脅。較大的公司也許發(fā)送他們的備份到非工作場所。這個通過回投而能夠被數(shù)據中心完成。加密的備份能夠通過Internet發(fā)送到另一個數(shù)據中心，安全保存起來。