云计算——ACA学习 数据中心概述

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本系列将会持续更新云计算阿里云ACA的学习，了解云计算及网络安全相关从业的基础知识，以及阿里云产品的使用部署。提升个人对云计算产品技术的理解。

阿里云云计算助理工程师认证（ACA - Alibaba Cloud Certification Associate）是面向使用阿里云基础产品的专业技术认证，主要涉及阿里云的计算、存储、网络、云数据库、安全类的核心产品，是对学员掌握阿里云主要产品技术技能水平的全面检验和能力认证， 主要面向学生群体及开发者，也可以做为运维人员的入门证书。

课程目标

1、了解、掌握数据中心定义；
2、了解、认知数据中心的选址、标准、功能布局、分类；
3、理解、掌握数据中心的基础设施组成及现状。（重点）

学前了解

数据中心，英文缩写叫IDC，也就是Internet Data Center(互联网数据中心）。之所以不直接称之为“DC”，主要是为了避免和直流电（DirectCurrent）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）。

一.数据中心定义

维基百科给出的定义是“数据中心是一整套复杂的设施。它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备（例如通信和存储系统），还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置”。

谷歌在其发布的《The Datacenter as a Computer》一书中，将数据中心解释为“多功能的建筑物，能容纳多个服务器 以及 通信设备。这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求，并且这样放置便于维护”，而“并不仅仅是一些服务器的集合“。

二.数据中心涉及的主要标准与规范

三.数据中心级别介绍

分类要素：

• 电源
• 制冷

分类标准：

1.国内标准

A级

• 运行中断将造成重大的损失
• 运行中断将造成公共场所秩序严重混乱

B级

• 运行中断将造成较大的经济损失
• 运行中断将造成公共场所秩序混乱

C级

• 不属于A级或者B级的数据中心为C级

2.国际标准

（等同C） Tier 1
“基级”——基本基础设施，数据中心的只真有一组线，包括电力和互联网，连接系统的所有缺乏冗余的设备(包用计算和存储）。

（等同B） Tier 2
“冗余设备级”—一冗余能力元件基础设施，具有冗会设备的数据中心的水平，但仍然是一组线连提到系统的所有设备。

（等同A）Tier 3
平行维护级别”——同时维护的基础设施与设备的冗余数据中心的级别，所有的计算机都有双电源和数据中心建筑结构按照合理的安装。此外，的Tier3监能中心的要求有几套动力配电线路系统来同时连接电脑设备。

（等同A）Tier 4
“容错级”——容错基础设施，数据中心水平多重、独立、相互冗余设备物理上分离，所有的电脑设备有双电源、并根据数据中心建筑结构的合理安排。

四.数据中心的选址

地理条件因素：

• 海拔高
• 气温低
• 非地震带

成本原因：

• 电费

政策导向：

• 国家规划
• 当地政府引资

五.数据中心功能及布局结构

小型数据中心

大型数据中心

六.数据中心分类

1.企业数据中心

为企业自身和客户提供基础服务，主要运维企业自己人员

2.运营商数据中心

3.互联网数据中心

七.数据中心的基础设施

数据中心主要由4大部分组成：

• 基础设施：机房、装修、供电（强电和UPS）、散热、综合布线、安防、空调等相关设施。
• 物理设施：机柜、服务器、网络设备、网络安全设备、存储设备、灾备设备等。物理设施：机柜、服务器、网络设备、网络安全设备、存储设备、灾备设备等。
• 基础软件：操作系统、数据库软件、防病毒软件等。
• 管理支撑软件：机房管理软件、集群管理软件，云平台软件、虚拟化软件等。

八.数据中心的发展

数据中心从历经计算机时代，互联网时代，再到当前的云计算时代：

计算机时代

集中化：

• 网络普及广，带宽提升，数据中心需求大
• 基础设施一次性建设为主
• 设备集中，服务区域客户
• 集中自动化管理运维

互联网时代

分散化：

• 模拟控制网络普及率低，数据中心需求小
• 各地多建小型数据中心服务局网客户
• 物理设施多单点故障
• 设备多为临机手动控制，管理无规范

云计算时代

智能模块化：

• 大数据时代到来，对基础设施需求加速
• 高运算密度造成节能压力
• 打包基础设施资源，要求模块化分期建设
• 智能化、精细化管理运维

九.传统数据中心现状

1.资源物理隔离

传统数据中心：

• 传统数据中心是资源的物理隔离
• 业务发放依赖于人工控制
• 周期长，资源利用率低，费用高。
• 业务扩展服制在单个物理DC（DatacomCenter)，跨DC业务部署复杂。

2.网络架构局限

传统数据中心的组网特点：

传统数据中心的组网特点是标准的三层架构，核心+汇聚+接入。

适用于政府，金触，大企业等单个POD业务分区规模不大的场景，但是传统的网络扩展性不足。STP只能支持50个网络节点，并且收敛时间长，不适宜云数据中心大规模组网。

STP 生成树(Spanning Tree Protocol)构建无环网络时，需要阻断一半的链路，带宽利用率低。堆叠的组网规模不仅受限于两台核心交换机的端口密度，而且限制了数据中心规模。

3.问题痛点

随着云计算、大数据等新技术、新概念的普及发展，原增的T密度、能源消耗使传统数据中心面临诸多挑战：

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