数据中心概述

互联网数据中心( Internet Data Center )是以电信级机房和网络资源为依托，以高水平专业化技术支撑队伍为基础，为各类客户提供设备托管以及相关增值服务，并定期向客户收取相应服务费用的一项产品。
数据中心即一个组织或单位用以集中放置计算机系统和诸如通信和存储这样的相关设备的基础设施
也可能是以外包方式让许多其他公司存放它们的设备或数据的地方。
是场地出租概念在因特网领域的延伸。

  • 只提供场地和机柜的数据中心，一般称为DC ( Data Center )
  • 而同时提供带宽服务的，一般称IDC (互联网数据中心，Internet Data Center )

两者有时不作严格区分。

  • 数据中心分类

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  • 数据中心发展

从简单到复杂,从不稳定到稳定。
早期的数据中心，比较简单。随着数据量的增加、数据业务的日趋复杂、生活和生产对互联网的依赖程度越来越高，耗电量的不断增长，数据中心的标准也越来越高，主要体现在标准性、稳定性、节能性和高密度性等方面。
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  • 数据中心运营分类

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  • 国内知名数据中心

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  • 数据中心整体IT产业链

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  • 数据中心层次结构

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数据中心市场

中国网民规模由2011年的约5.1亿人上升到2018年的约8.3亿人。
与此同时，移动互联网的接入流量由2011年的5.4亿GB，增长到2018年的711.1亿GB。
这些要素给作为互联网基础设施的IDC带来巨大红利。
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  • 新基建-数据中心

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  • 机架数量

截至2017年年底,我国在用数据中心的机架总规模达到了166万架，与2016年年底相比，增长了33.4%。
超大型数据中心规模达到28.3万架；大型数据中心机架规模达到54.5万架。
根据估算，2019年，我国数据中心机架总规模可达244万架。
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数据中心功能分区

  • 数据中心基础设施

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  • 核心设备机房

用于存放数据中心核心网络设备,大多为骨干网和传输网设备，即用于数据中心和数据中心连接的网络设备。
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  • 普通业务机房

用于存放服务器和接入层交换机等底层IT产品。
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  • 监控室

用于对数据中心全方位的监控，包括视频图像采集监控、电力系统监控、IT设备监控、消防门禁系统监控等。

  • UPS室

UPS的作用：保证机房内设备7X24小时不间断运行
电池运行：当市电停电或超限时，整流器自动停止，由电池向逆变器和负载供电，直到电池放电结束或市电恢复常。当市电正常后，整流器以恒流恒压方式充电24小时，然后转为浮充电。

  • 变压室

用于存放高压配电柜和低压配电柜。高压配电柜负责将双路市电转变为机房设备可用的电压电,然后经过低压配电柜将电源输送到机房、电梯、UPS室等各个子模块。

数据中心网络架构

  • 传统三级架构

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Core Layer (核心层) : 核心交换机为进出数据中心的包提供高速的转发，为多个汇聚层提供连接性，核心交换机为通常为整个网络提供一个弹性的L3路由网络。
Aggregation Layer (汇聚层) : 有时候也称为Distribution Layer。汇聚交换机连接Access交换机，同时提供其他的服务,例如防火墙, SSL offload，入侵检测,网络分析等。
Access Layer (接入层) : 有时也称为Edge Layer。接入交换机通常位于机架顶部，所以它们也被称为ToR ( Top of Rack )交换机，它们物理连接服务话。

  • 新型二级架构（大二层架构）

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  • 存在广播风暴的问题，规模越大，问题越严重
  • 某数据中心网络架构

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数据中心配套系统

  • 电力系统

数据中心使用双路10KV、35KV或110KV高压市电输送，到达数据中心后经过变压器将高压转变成低压，然后输送到数据中心各电力子系统。
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  • 消防系统-气灭火

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  • 消防系统-水灭火
  • 消防系统-组件

  • 消防系统-逃生疏散装置

  • 制冷系统-精密空调

数据中心机房内部温湿度环境的控制要依靠室内空调末端得以实现，机房空调具有高效率、高显热比、高可靠性和灵活性的特点，能满足数据中心机房日益增加的服务器散热、湿度恒定控制、空气过滤及其他方面的要求。

  • 制冷系统-新风机

新风机是一种有效的空气净化设备，能够使室内空气产生循环，一方面把室内污浊的空气排出室外，另一方面把室外新鲜的空气经过杀菌消毒、过滤等措施后，再输入到室内,让房间里每时每刻都是新鲜干净的空气。

  • 制冷系统-冷热通道

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  • 防雷系统

夏季的数据中心除了要承受酷暑的考验之外，还要抵挡频繁的雷电冲击，每逢这个时候，网络设备遭受雷击的事件便一浪接一浪，轻则造成个别网络设备受损，重则导致整个局域网一下子就瘫痪了。
很多数据中心的管理者认为日常的雷击电压不能击坏设备，但是我们需要知道的是即使雷击所造成的感应电压不足于一次击坏网络设备。但经过长年累月的过压冲击，也会引|起网络设备零件的老化，让网络设备使用寿命急剧下降，而旧设备就更加容易遭受破坏，严重地影响网络的性能稳定。介于对数据中心带来的这些灾难结果。

  • 综合布线系统

在IDC各功能区统一设置综合布线系统。综合布线系统应采用双星型拓扑结构，该结构下的每个分支子系统都是相对独立的单元，对每个分支单元系统改动都不影响其他子系统。

  • 带外管理系统

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带外网管系统是基于国际先进的OOBI带外管理架构研发的新一代网络集中管理系统，通过独立于数据网络之外专用管理通道对机房网络设备(路由器、交换机、防火墙等)，服务器设备(小型机、服务器、工作站)以及机房电源系统进行集中化整合管理。
带外管理系统(网络综合管理系统)由控制台服务器(网络设备管理维护系统)、远程KVM (计算机设备管理维护系统)、电源管理器(机房电源管理系统)和网络集中管理器(网络集中综合管理系统)四部分组成。

  • 视频监控系统

为节约IDC机房监控管理人力、物力,并且准确高效的实时监测机房网络、电源设备及环境，及时发现故障、排除故障，对机房设备加强监控和管理，提高机房设备运行的安全性和稳定性，实现信息采集和处理的实时化，实现报警信息处理的自动化。为便于管理，节约成本。

  • 环境监控系统

机房环境监控是IDC机房监控的重要组成部分,主要包括温度和湿度的监控。监控系统组要由管理系统、监控管理单元、数据采集单元和牵动探头组成。
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  • 门禁系统

机房门门禁系统在数据中心的建设中有着不可替代的作用。随着科学技术的不断进步, 信息化程度的不断提高门禁系统的功能也在不断的提升。虽然在机房系统的建设过程中禁系统所占比重不是很大,但却是不可或缺的一部分。门禁系统一般由控制器、读卡器、感应卡、电锁、综合管理服务器、系统管理工作站、制卡系统等组成，可实行分级管理、电脑联网控制。
目前数据中心的门禁系统比较完整的设置是进入大楼可能只需刷卡，进入机房则需要刷卡加密码，核心区域则可能需要密码加生物扫描，且双向刷卡。