数据中心的设计和构建

1、数据中心的设计和构建主要内容 1.1 数据中心概述 1.2 数据中心的设计和构建 1.3 数据中心的管理和维护 1.4 新一代数据中心的需求1.1 数据中心概述 数据中心 信息系统的中心，通过网络向企业或公众提供信息服务1.1 Google的数据中心Google位于俄勒冈州的Dalles数据中心1.1 IBM数据中心1.2 数据中心的设计和构建1.2.1 总体设计 数据中心的设计和构建是一项系统工程 核心设计理念： 简单、灵活、可扩展、模块化 通过等级划分的方式来规划和评估数据中心的可用性和整体性能1.2.2 建筑的设计和构建 选址 通信、电力、地理位置等 建筑要求 建筑规模、布局、高度等1.

2、2.3 基础设施的设计和构建 电力系统 采用市电双路供电，设置双总线UPS冗余 必要时配备柴油发电机作为第二备份 网络基础设施 网络包含至少三级结构 网络供应商网络接入数据中心的核心交换机 二级交换机向上连接到核心交换机，向下同数据中心的机架相连 机架内部的服务器则通过机架内置的网络交换模块同二级交换机连接 环境控制设施 温度、适度及灰尘的控制 制冷方式有：风冷、水冷、机架内利用空气-水热交换制冷1.2.4 数据中心上线 数据中心上线步骤：1.2.4 服务器的选择塔式服务器塔式服务器优点：成本低、定制灵活、应用广泛缺点：扩展有限、占用空间大、很难满足大规模并行应用机架式服务器机架式服务器优点:

3、占用空间小、管理方便缺点：制冷要求高刀片服务器刀片服务器优点：更加节省空间、共享部分 硬件、减少成本适用大型数据中心和计算密集的领域1.2.4 软件的选择1.2.4 上架、部署、测试1.3 数据中心的管理和维护1.3.1 硬件的管理和维护 硬件的升级、定期维护和更新 考虑各种部件的兼容性 协调不见性能、消除性能瓶颈 定期清理灰尘1.3.2 软件的管理和维护 软件管理和维护包括：安装、配置、升级和监控 注重安全性：安装补丁、设置防火墙、安装杀毒软件、设置账户密码保护、检测系统日志等1.3.3 数据的管理和维护 数据的管理和维护包括：数据备份与恢复、数据整合、数据存档和数据挖掘等 数据备份：文件系

4、统备份、应用系统备份、数据库备份和操作系统备份等 数据整合：通过数据格式转换达到系统间共享数据和消除冗余等 数据归档：将长期不用数据保存到其他数据库的过程 数据挖掘：从归档数据库中分析寻找有价值信息的过程1.3.4 资源管理 系统负载不平衡： 同一服务器类不同类型资源使用不平衡 同一应用不同服务器间的负载不均衡 同一应用之间的资源分配不均和 时间不均衡 有效的资源管理方式能够提高资源利用率1.3.5 安全管理1.4 新一代数据中心的需求1.4.1 合理规划 合理规划各个环节，保证数据中心在较为经济的状态下运营 考虑业务的动态性和不确定性1.4.2 流程化 信息技术基础构架(Informatio

5、n Technology Infrastructure Library, ITIL) ITIL V3由三大部分组成：核心组件、补充组件和网络组件 ITIL V3以服务为核心，覆盖服务管理的整个生命周期，包括服务战略、服务设计、服务转化、服务运营和服务改进五个阶段 ITIL V3生命周期的核心框架是以服务战略为指导、以服务改进为原动力、来推进设计、转换、运营三个阶段的迭代和螺旋上升1.4.3 可管理性 可管理性是指一个系统能够满足管理需求的能力及管理该系统的便利程度 数据中心的可管理性包含： 完备性 远程管理 控制台集成 快速响应 可追踪性 方便性 自动化性1.4.4 可伸缩性 可伸缩性是指一个

6、系统适应负载变化的能力，特别在负载变大的时候提高自身的能力以适应负载 及时、适量、细粒度、自动化和预动性1.4.5 可靠性 可靠性是指一个组件或系统执行其功能的能力 取决于组成系统的组件本身的可靠性及组件之间的连接关系 将可靠性和可维护性结合起来 总是对故障系统的管理 考虑故障的可容忍性 需要用多种指标从不同维度来衡量可靠性1.4.6 减低成本 数据中心的成本构成分为一次性成本和运营成本 数据中心的成本构成及发展趋势1.4.7 节能环保 打造绿色数据中心 电能利用率(Power Usage Effectiveness , PUE) 总能耗与IT设备能耗的比值（大于1.0） PUE接近1.0说明其他设备能耗小，效率较高 国外先进数据中心PUE可达1.8左右 数据中心能耗等于IT设备能耗和PUE值的乘积 节省数据中心电力消耗 保证业务需求下降低IT设备能耗 定期更新设备 提高服务器资源利用率 降低PUE值 对数据中心的制冷系统做合理的设计和优化 数据中心电力消耗示意图1