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文档简介

1、数据中心的等级划分决定基础设施的运行能力1=数据中心的等级划分决定基础设施的运行能力Tier Classification Defines Site Infrastructure Performance数据中心四个等级定义The Uptime Institute, Inc.是一家致力于数据中心安全稳定运行的研究和咨询机构。通过组织和联络数据 中心之间相互交流、举行会议以及开展专题研究、提供咨询等方式,帮助数据中心的建设者、所有者 和运行者实现数据中心的高可利用率。由其组织的Site Uptime Network有100多家数据中心成员,其 中包括很多财富100强公司的数据中心。本文中,The

2、Uptime Institute提出了数据中心基础设施的四个 等级(Tier),被认为已经成为这一行业的事实标准。一级数据中心基础级l 一级数据中心没有冗余的基础设施设备,仅通过一条线路来支持计算机设备。l运行测试(Performance test)结果:任何设备或线路故障都会对计算机系统运行造成影响。进行计划 内检修工作要求将大部分乃至全部系统关闭,从而影响计算机系统。l对于运行的影响:计划内和计划外事件都可能对数据中心运行造成影响。基础设施每年必须完全关闭 一次进行预防性维护和检修。紧急情况下甚至要求更为频繁的关机。如果不能进行维修工作可能加大 计划外停机的风险以及停机后的严重程度。操作错

3、误或是设备故障都会造成数据中心服务中断。二级数据中心具冗余设备级l二级数据中心具备冗余的基础设施设备,但仅通过一条线路来支持计算机设备。l运行测试结果:设备故障可能会对计算机系统运行造成影响。线路故障会造成计算机系统停机。l对于运行的影响:计划内和计划外事件都可能对数据中心运行造成影响。要求配备冗余的UPS和发电 机。基础设施每年必须完全关闭一次进行预防性维护和检修。紧急情况下甚至要求更为频繁的关机。 如果不能进行维修工作可能加大计划外停机的风险以及停机后的严重程度。操作错误或是设施故障可 能造成数据中心服务中断。三级数据中心可并行维护级l可并行维护级数据中心具备冗余基础设施设备和多条线路来支

4、持计算机设备。但一般来说任一时间只 有一条线路进行工作。l运行测试结果:任一设备或线路都可以按计划进行替换而不引起计算机设备停机。l对于运行的影响:计划外事件可能对数据中心运行造成影响。计划内的设备维护通过使用冗余资源和 线路来完成。为了实现从UPS到计算机设备的可并行维护,要求所有的计算机硬件有双电源输入。 在设备维护期间,系统中断的风险可能加大。操作错误或是设施故障可能造成数据中心服务中断。四级数据中心容错级l容错级维护级数据中心具备冗余基础设施设备和同时工作的多条线路来支持计算机设备。所有IT设备 实现双路供电。l运行测试结果:由于设备或线路故障而出现一次最糟情况不会对计算机设备造成影响

5、。任一设备或线 路必须都可以按计划进行替换而不引起计算机设备停机。为了实现从UPS到计算机设备的可并行维护和容错要求,所有的计算机硬件必须有双电源输入。备份的系统和线路必须进行物理分隔(Compartmentalization),以确保单一事件不会同时影响到两套系统和线路。l对于运行的影响:一次单一的计划外最糟情况不会对数据中心造成影响。计划内事件不会数据中心造 成任何影响。计划内的设备维护通过使用冗余资源和线路来完成。在设备维护期间,系统中断的风险 可能加大。由于火灾报警或启动了紧急停电程序(EPO)可能造成数据中心服务中断。PDF文档中最后四页以配电系统为例,描述了四个等级之间的递进关系。

6、确定数据中心的等级数据中心实现的可利用率是基础设施布局和管理运行两方面共同作用的结果。事实上,建设完成以后 的运行方式在更大程度上决定了数据中心是否能够持续可用(70%的基础设施问题都是来自操作运行 而不是系统架构)。确定一个数据中心的等级,应该通过确认其运行测试(Performance test)的结果 是否与等级定义的一致,客观观察计划内和计划外事件对数据中心造成的影响。PDF文档在Figure 1 中总结了四个等级运行测试的结果:等级要求一级二级三级四级系统设备单系统单系统单系统双系统(S+S)系统部件冗余NN+1N+1至少N+1线路1条1条1主(Active)1 备(Passive)2

7、同时运行 (Active)物理分隔没有没有有有并行维护没有没有有有容错(单一事 件)没有没有没有有确定数据中心等级不能通过分析设备组成部分的平均无故障时间(MTBF),从而计算整个系统的可 利用率数据以后,比照相应等级一般实现的可利用率情况来确定。因为这种方法没有考虑到数据中心 的运营方式,而数据中心的运营方式比基础设施的架构对数据中心可利用率的影响更大。数据中心的基础设施是由多达16个子系统(如电力、机械、空调、水冷)组成,整个数据中心的定 级不是这些子系统等级的平均值,而是等于定级最低的子系统的评级。比如,一个配备了四级UPS 系统的数据中心如果水冷系统只达到二级,则数据中心的等级也为二级

8、。没有2.5、3.5等中间等级。各等级数据中心典型特点通过对16个实际数据中心的分析,The Uptime Institute在Figure 2中列出了各等级数据中心的典型特 点。其中每年停机时间和可利用率情况如下:典型特点一级二级三级四级每年停机时间28.8小时22.0小时1.6小时0.8小时可利用率99.67%99.75%99.98%99.99%可利用率是从用户的角度加以定义。停机时间从任何事件对用户获取信息服务产生影响开始计算,直 到用户恢复正常使用信息服务。根据业务需求选择合适的数据中心等级不同行业、公司对于数据中心可利用率具有不同的需求,这些需求决定了适用的数据中心等级。一级数据中心

9、适用于那些尚未取得稳定的收入,或者不会因为数据中心问题而产生财务影响的公司。 一些已经取得稳定收入,但是对于应用可用率要求不高的公司可能也会采用一级数据中心。其他一些 公司如果已经计划未来在业务需求超过数据中心功能时放弃现有数据中心,也可能采用一级数据中 心。如果并不需要通过实时提供产品和服务来取得收入,或者通过合同约定避免了因为系统中断而进行赔 偿,这些公司可以考虑使用二级数据中心。大量的公共和教育机构都选择二级数据中心,因为数据中 心问题不会带来很大的影响。一些公司使用二级数据中心来实现异地储存非实时数据。选择三级数据中心的公司通常对于系统可用率有较高的需求,或是由于数据中心的计划停机将承

10、受加 大的损失。这些公司可以承受计划外事件对其业务带来的影响。采用三级数据中心的公司希望其数据 中心的功能不断得到改善,不愿意放弃现有的数据中心。有时一些公司在设计数据中心时就考虑到了 从三级升到四级。对于数据中心可利用率有极高要求的公司,或是任何停机事件都将造成大量损失的公司选择四级数据 中心。这些公司清楚系统停机对收入和市场份额带来的巨大风险,因而愿意在基础设施上进行大量投 资,并将之视为其竞争优势。在根据业务需求,选择了所需的数据中心等级以后,在数据中心的设计和建设过程中,最重要的是严 格一致的实现选定等级的要求。在某些子系统上采用高等级的标准,并不有助于提高整个系统的等 级。比如,数据中心的电力系统达到了容错的四级标准,但其机械系统只实现了二级,则结果是整个 数据中心只达到了二级标准,因为只要对机械系

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