數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和構(gòu)建概述

1、數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和構(gòu)建主要內(nèi)容 1.1 數(shù)據(jù)中心概述 1.2 數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和構(gòu)建 1.3 數(shù)據(jù)中心的管理和維護(hù) 1.4 新一代數(shù)據(jù)中心的需求1.1 數(shù)據(jù)中心概述 數(shù)據(jù)中心 信息系統(tǒng)的中心，通過網(wǎng)絡(luò)向企業(yè)或公眾提供信息服務(wù)數(shù)據(jù)中心硬件（基礎(chǔ)設(shè)施）支撐系統(tǒng)計(jì)算機(jī)設(shè)備軟件安裝的程序提供的服務(wù)1.1 Google的數(shù)據(jù)中心Google位于俄勒岡州的Dalles數(shù)據(jù)中心1.1 IBM數(shù)據(jù)中心1.2 數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和構(gòu)建1.2.1 總體設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和構(gòu)建是一項(xiàng)系統(tǒng)工程 核心設(shè)計(jì)理念： 簡單、靈活、可擴(kuò)展、模塊化 通過等級(jí)劃分的方式來規(guī)劃和評(píng)估數(shù)據(jù)中心的可用性和整體性能基礎(chǔ)級(jí)具冗余設(shè)備級(jí)可并行維護(hù)級(jí)

2、容錯(cuò)級(jí)1.2.2 建筑的設(shè)計(jì)和構(gòu)建 選址 通信、電力、地理位置等 建筑要求 建筑規(guī)模、布局、高度等1.2.3 基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計(jì)和構(gòu)建 電力系統(tǒng) 采用市電雙路供電，設(shè)置雙總線UPS冗余 必要時(shí)配備柴油發(fā)電機(jī)作為第二備份 網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施 網(wǎng)絡(luò)包含至少三級(jí)結(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商網(wǎng)絡(luò)接入數(shù)據(jù)中心的核心交換機(jī) 二級(jí)交換機(jī)向上連接到核心交換機(jī)，向下同數(shù)據(jù)中心的機(jī)架相連 機(jī)架內(nèi)部的服務(wù)器則通過機(jī)架內(nèi)置的網(wǎng)絡(luò)交換模塊同二級(jí)交換機(jī)連接 環(huán)境控制設(shè)施 溫度、適度及灰塵的控制 制冷方式有：風(fēng)冷、水冷、機(jī)架內(nèi)利用空氣-水熱交換制冷1.2.4 數(shù)據(jù)中心上線 數(shù)據(jù)中心上線步驟：選擇服務(wù)器選擇軟件機(jī)器上架軟件部署和測試1.2.4 服

3、務(wù)器的選擇塔式服務(wù)器塔式服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)：成本低、定制靈活、應(yīng)用廣泛缺點(diǎn)：擴(kuò)展有限、占用空間大、很難滿足大規(guī)模并行應(yīng)用機(jī)架式服務(wù)器機(jī)架式服務(wù)器優(yōu)點(diǎn):占用空間小、管理方便缺點(diǎn)：制冷要求高刀片服務(wù)器刀片服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)：更加節(jié)省空間、共享部分 硬件、減少成本適用大型數(shù)據(jù)中心和計(jì)算密集的領(lǐng)域1.2.4 軟件的選擇軟件操作系統(tǒng)UNIX系統(tǒng)Windows系統(tǒng)Linux系統(tǒng)管理監(jiān)控軟件IBM的Tivoli系列Cisco的網(wǎng)絡(luò)管理產(chǎn)品業(yè)務(wù)相關(guān)軟件中間件郵件管理系統(tǒng)客戶關(guān)系管理系統(tǒng)1.2.4 上架、部署、測試設(shè)計(jì)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、擺放服務(wù)器連接網(wǎng)絡(luò)安裝軟件性能調(diào)優(yōu)聯(lián)合測試1.3 數(shù)據(jù)中心的管理和維護(hù)1.3.1 硬件的管理和維護(hù)

4、硬件的升級(jí)、定期維護(hù)和更新 考慮各種部件的兼容性 協(xié)調(diào)不見性能、消除性能瓶頸 定期清理灰塵1.3.2 軟件的管理和維護(hù) 軟件管理和維護(hù)包括：安裝、配置、升級(jí)和監(jiān)控 注重安全性：安裝補(bǔ)丁、設(shè)置防火墻、安裝殺毒軟件、設(shè)置賬戶密碼保護(hù)、檢測系統(tǒng)日志等1.3.3 數(shù)據(jù)的管理和維護(hù) 數(shù)據(jù)的管理和維護(hù)包括：數(shù)據(jù)備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)存檔和數(shù)據(jù)挖掘等 數(shù)據(jù)備份：文件系統(tǒng)備份、應(yīng)用系統(tǒng)備份、數(shù)據(jù)庫備份和操作系統(tǒng)備份等 數(shù)據(jù)整合：通過數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換達(dá)到系統(tǒng)間共享數(shù)據(jù)和消除冗余等 數(shù)據(jù)歸檔：將長期不用數(shù)據(jù)保存到其他數(shù)據(jù)庫的過程 數(shù)據(jù)挖掘：從歸檔數(shù)據(jù)庫中分析尋找有價(jià)值信息的過程1.3.4 資源管理 系統(tǒng)負(fù)載不平衡

5、： 同一服務(wù)器類不同類型資源使用不平衡 同一應(yīng)用不同服務(wù)器間的負(fù)載不均衡 同一應(yīng)用之間的資源分配不均和 時(shí)間不均衡 有效的資源管理方式能夠提高資源利用率1.3.5 安全管理物理安全 配備安保系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)控、聯(lián)網(wǎng)報(bào)警 管理和用戶授權(quán)進(jìn)入系統(tǒng)安全 防止用戶攻擊或竊取數(shù)據(jù) 采用完全防御系統(tǒng) 定時(shí)升級(jí)，及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)漏洞 關(guān)閉不必要的系統(tǒng)服務(wù) 保留服務(wù)器日志1.4 新一代數(shù)據(jù)中心的需求合理規(guī)劃流程化可管理性可伸縮性可靠性降低成本節(jié)能環(huán)保1.4.1 合理規(guī)劃 合理規(guī)劃各個(gè)環(huán)節(jié)，保證數(shù)據(jù)中心在較為經(jīng)濟(jì)的狀態(tài)下運(yùn)營 考慮業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)性和不確定性1.4.2 流程化 信息技術(shù)基礎(chǔ)構(gòu)架(Information Tec

6、hnology Infrastructure Library, ITIL) ITIL V3由三大部分組成：核心組件、補(bǔ)充組件和網(wǎng)絡(luò)組件 ITIL V3以服務(wù)為核心，覆蓋服務(wù)管理的整個(gè)生命周期，包括服務(wù)戰(zhàn)略、服務(wù)設(shè)計(jì)、服務(wù)轉(zhuǎn)化、服務(wù)運(yùn)營和服務(wù)改進(jìn)五個(gè)階段 ITIL V3生命周期的核心框架是以服務(wù)戰(zhàn)略為指導(dǎo)、以服務(wù)改進(jìn)為原動(dòng)力、來推進(jìn)設(shè)計(jì)、轉(zhuǎn)換、運(yùn)營三個(gè)階段的迭代和螺旋上升1.4.3 可管理性 可管理性是指一個(gè)系統(tǒng)能夠滿足管理需求的能力及管理該系統(tǒng)的便利程度 數(shù)據(jù)中心的可管理性包含： 完備性 遠(yuǎn)程管理 控制臺(tái)集成 快速響應(yīng) 可追蹤性 方便性 自動(dòng)化性1.4.4 可伸縮性 可伸縮性是指一個(gè)系統(tǒng)適應(yīng)負(fù)

7、載變化的能力，特別在負(fù)載變大的時(shí)候提高自身的能力以適應(yīng)負(fù)載 及時(shí)、適量、細(xì)粒度、自動(dòng)化和預(yù)動(dòng)性1.4.5 可靠性 可靠性是指一個(gè)組件或系統(tǒng)執(zhí)行其功能的能力 取決于組成系統(tǒng)的組件本身的可靠性及組件之間的連接關(guān)系 將可靠性和可維護(hù)性結(jié)合起來 總是對(duì)故障系統(tǒng)的管理 考慮故障的可容忍性 需要用多種指標(biāo)從不同維度來衡量可靠性1.4.6 減低成本 數(shù)據(jù)中心的成本構(gòu)成分為一次性成本和運(yùn)營成本 數(shù)據(jù)中心的成本構(gòu)成及發(fā)展趨勢1.4.7 節(jié)能環(huán)保 打造綠色數(shù)據(jù)中心 電能利用率(Power Usage Effectiveness , PUE) 總能耗與IT設(shè)備能耗的比值（大于1.0） PUE接近1.0說明其他設(shè)備能耗小，效率較高 國外先進(jìn)數(shù)據(jù)中心PUE可達(dá)1.8左右 數(shù)據(jù)中心能耗等于IT設(shè)備能耗和PUE值的乘積 節(jié)省數(shù)據(jù)中心電力消耗 保證業(yè)務(wù)需求下降低IT設(shè)備能耗 定期更新設(shè)備 提高服務(wù)器資源利用率 降低PUE值 對(duì)數(shù)據(jù)中心的制冷系統(tǒng)做合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)