数据中心的基础设施

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-02 22:56:40

数据中心提供服务的核心是网络电信设备,数据中心通过一个主要入口和外部网络运营商相连。

数据中心网络布局主要分为

  • 主要分布区:路由器,中心局域网开关,中心存储区域网络等位于主要分布区
  • 水平分布区:水平线缆在同层内电信间延伸,直至各个机架和服务器
  • 设备分布区

数据中心基本构成

网络电信设备

服务器的类型

  1. 根据服务器的架构可以分为:CISC架构服务器,RISC架构服务器,和VLIW架构服务器三种
  2. 根据应用层次:入门级服务器,工作组服务器,部门级服务器,企业级服务器
  3. 根据机箱结构:塔式服务器,机架式服务器,刀片式服务器,机柜式服务器
  • 塔式服务器:普通台式机尺寸相当的机箱,构建小型台式工作站,独立性强,不适合多机协作成集群

  • 机架式服务器:有固定标准(宽度19英寸,厚度依据机架单位:IU=1.75英寸,且服务器通常为123457U几种)看上去更像是网络交换机,能够满足企业对密集部署的要求,散热是主要问题,需配合机柜(固定大小为12,22,42U)使用。

  • 刀片式服务器:每一块刀片实际上是一块系统主板,适合集群模式,在集群中插入刀片可以提高整体性能。支持热插拔。

  • 机柜式服务器:高档服务器部署在机柜里,一般应用于证券银行等对数据可用性和安全性非常高的企业。

电力系统设备

  • 电源系统:一个数据中心的用电量可以为一个一般的城镇用电量。常用电网供电+本地备电系统(几十台柴油发电机)
  • 储能系统:UPS储能系统有蓄电池组,电池开关柜,整流器,逆变器和维修旁路开关。电网断电后切换至储能系统,本地备电系统开始工作正常后在切换至本地备电系统,也就是储能系统是电网供电和本地备电系统的过度。
  • 配电系统:UPS安装在ATS和PDU之间。UPS可以提供紧急电力,ATS将电源切换至发电机,PDU完成UPS到服务器的电力输送。

空调制冷设备

为了高效利用散热设备,数据中心机房布局采用“冷”和“热”通道并存的设计。冷通道,机柜面对面吸入冷气,热通道,背对背排除热气。cop可以反映数据中心内部制冷和散热效率。

机房的规划和设计

  • 需要考虑建筑规范,
  • 建设选址
  • 机房格局规划,
  • 机房消防系统
  • 机房综合布线系统
  • 机房设施监控管理系统。

基础设施运维

数据中心功耗管理:

多数数据中心按照峰值负载和额定功率来配置供电设备,多数情况下设别处于闲置状态,造成极大浪费。

数据中心能耗管理:

  • 消除负载空闲功耗(负载整合),
  • 降低负载动态功耗(对于难以整合的高利用率服务器施加动态功耗限制技术,通过专用的处理器和服务器性能管控服务器的功耗上限),
  • 优化配电效率

数据中心制冷管理:

不均衡制冷现象在机柜顶端和边缘尤其明显,因此采用冷热通道隔离,阻止热风再循环。

数据中心的评价

成本

可用性和可靠性

可用性是指系统或设备在一段时间可以正常运行的概率。可靠性=正常运行时间/(正常运行时间+故障停机时间)

可靠性是指平均无故障时间。系统更靠性越高,平均无故障时间越长。

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