虚拟化数据中心：现代化基础设施的基石 (虚拟化数据中心部署)

文章编号：15117 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-04-16 13:45:57 / 浏览：次

引言

虚拟化数据中心是现代化基础设施的基石，它提供了许多优势，包括提高效率、降低成本和提高敏捷性。虚拟化允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机都具有自己的操作系统和应用程序。这可以大大提高服务器利用率，减少硬件成本。虚拟化还允许通过创建和删除虚拟机快速轻松地配置和重新配置基础设施，从而提高敏捷性。

虚拟化数据中心的优势

虚拟化数据中心提供了许多优势，包括：

提高效率：虚拟化使单个物理服务器可以运行多个虚拟机，从而提高服务器利用率并降低硬件成本。
降低成本：虚拟化可以通过减少硬件、能源和管理成本来降低企业成本。
提高敏捷性：虚拟化允许快速轻松地配置和重新配置基础设施，从而提高敏捷性。
提高安全性：虚拟化的安全性是物理服务器环境中可以实现的，因为它允许隔离不同类型的应用程序和数据。
提高可扩展性：虚拟化环境可以轻松地进行扩展，以满足业务需求的变化。

虚拟化数据中心的部署

部署虚拟化数据中心是一项复杂的任务，涉及以下步骤：

规划：规划是任何虚拟化数据中心部署的关键阶段。这包括确定业务需求、选择合适的虚拟化解决方案和设计虚拟化环境。
实施：实施阶段包括安装虚拟化软件并创建虚拟机。这还需要配置虚拟化环境并确保其安全性。
管理：虚拟化环境需要持续管理，包括监视、更新和故障排除。这对于确保虚拟化环境正常运行和满足业务需求至关重要。

虚拟化数据的趋势

虚拟化数据中心的领域正在不断发展，一些关键趋势包括：

软件定义数据中心（SDDC）：SDDC 是一种架构，其中虚拟化环境通过软件定义和管理，而不是通过物理硬件。
混合云：混合云是将本地数据中心与云服务相结合的环境。这允许企业利用云服务的优势，同时仍保留对本地基础设施的控制。
容器化：容器化是一种打包和隔离应用程序的方法，以便它们可以在任何环境中运行。这为虚拟化数据中心提供了更大的灵活性和便携性。

结论

虚拟化数据中心是现代化基础设施的基石，它提供了许多优势，包括提高效率、降低成本和提高敏捷性。部署虚拟化数据中心是一项复杂的任务，但通过适当的规划、实施和管理，可以为企业带来巨大的好处。

什么是虚拟数据中心？

虚拟数据中心，英文全称是Virtual Data CEnter（简称VDC）。 VDC是将云计算概念应用于数据中心的新型数据中心形态。 VDC可以通过虚拟化技术对物理资源进行抽象和整合，动态分配和调度资源，实现数据中心的自动部署，从而大大降低数据中心的运营成本。当前，虚拟化在数据中心的开发中扮演着越来越重要的角色，已扩展至台式机，统一通信和其他领域，不仅包括传统的服务器和网络的虚拟化。它还包括IO虚拟化，桌面虚拟化，统一通信虚拟化等。 VDC是数据中心虚拟化技术的最高级别实现。未来，虚拟化技术将在数据中心无处不在。数据中心完全虚拟化后，该数据中心才可以称得上VDC。 VDC将所有硬件（包括服务器，存储器和网络）集成到一个逻辑资源中，从而提高了系统的效率和灵活性，以及应用软件的可用性和可测量性。

如何利用VMware vSphere部署虚拟化数据中心

1、前期规划

在规划与实施虚拟化的数据中心时，推荐最小使用三台主机、2台存储，如图2所示。每台主机推荐4个网卡、至少2个CPU、64～128GB内存，存储、网络交换机与服务器之间都需要有冗余连接，在选择2台存储时，如果都是FC或SAS的存储，则可以在两台分别存放虚拟机，并在另一台存储存放备份；如果1台是FC或SAS存储，1台是iSCSI存储，则将虚拟机存储在FC或SAS存储，另一台做备份。

2、使用vSphere时

在使用vSphere的时候，为虚拟化数据中心配置HA，并启用DRS、DPM功能，在大多数的数据中心中，当负载较重时，群集中的每台主机都会开启运行；而当负载较轻时，DRS会迁移虚拟机、集中到某2台主机中，而DPM则会将暂时不用的主机进入“待机”状态，这样会减少能源的消耗。当负载变重时会依次打开待机的主机，并在主机间调整虚拟机。

3、部署好之后

在部署好vCenter Server、ESXi后，最好部署VDP（Sphere Data Protection）或VDPA（vSphere Data Protection Advanced）备份装置，备份数据中有重要应用的虚拟机，如果备份空间满足需要则备份所有虚拟机，在选择备份位置时，要选择与虚拟机不在同一位置的备份设备。例如，如果虚拟机运行在FC或SAS存储上，则可以将备份位置选择另一存储。当没有多余的存储时，可以将数据备份在某台服务器的本地硬盘空间。在我们实施虚拟化项目时，都会购置新的存储。在实施虚拟化项目后，可以使用的数据中心原来的存储做备份使用。如果数据中心没有多余存储，可以用节省下来的服务器做网络存储，或者使用服务器的本地硬盘提供的共享文件夹用做存储位置，这些都是折衷的办法。

4、注意环节

当数据中心中虚拟机数量较多、应用较多时，需要选择vCenter Operations Manager，用于动态监控vSphere数据中心。vCenter Operations Manager 从虚拟环境每个级别的每个对象（从单个虚拟机和磁盘驱动器到整个群集和数据中心）收集性能数据，它存储并分析这些数据，而且使用该分析提供关于虚拟环境中任意位置的问题或潜在问题的实时信息。

未来云数据中心需要什么样的网络虚拟化解决方案

每次谈起虚拟化或云计算，管理员都会不约而同的抱怨：数据中心网络赶不上云计算发展的步伐。数据中心计算和存储能力在过去十年里取得了巨大提升，而网络还在采用过去的架构方式，并没有跟上这种演进步伐。随着云计算和移动互联网的加速发展，企业对大幅提高数据中心能力的需求也越来越强烈。为什么我们需要网络虚拟化传统的三层体系结构正在大数据和云计算的新世界之下崩溃，大二层技术逐渐流行。数据中心内的硬件设备被虚拟化后，可以进一步地逻辑池化，并且逻辑资源池可以跨多个数据中心，在逻辑资源池上提供虚拟的数据中心给用户使用，从而将离散、分层、异构的多个数据中心联结成新的云数据中心。从这个角度来看，网络的虚拟化变得绝对必要，以提供一种弹性和可扩展的工作负载的引擎，而不是单独管理离散的物理元件之间的连接。从本质上讲，网络虚拟化是服务器虚拟化自然的和必要的进化。它允许整个数据中心作为一个类似于计算和存储资源一样进行管理，能够满足动态应用程序工作的负载需求。什么样的网络虚拟化才是适合于未来的云计算数据中心？SDN的提出，提供了另外一种方式来解决问题的可能。然而SDN只解决了其中一部分问题，并没有解决现网存在的所有问题：问题1：功能灵活扩展：要实现网络功能的软件定义，从设备基础架构就要灵活可编程，而功能灵活扩展需要一个开放和灵活扩展的Controller平台架构。问题2：平滑演进：任何客户，不可能完全抛弃现有网络，去建一个新的网络。下一代网络必须能够在现网直接部署，平滑过渡，才可以生存下去。这就要求Controller必须具备开放的南北向接口，以便适应于传统的网络。对于未来的云计算数据中心，网络虚拟化方案需要适应计算和存储虚拟化的浪潮，快速的实现云计算业务的发放，以及能够满足动态的应用程序工作负载的需求；同时需要帮助管理员更简单的管理物理网络和虚拟网络，实现网络可视化。开放性同样是完美网络虚拟化的一个衡量标准，只有提供丰富的南北向接口和开放的API，并能够满足业界主流云平台对接需求，才能够满足云计算业务日新月异的发展，同时开放性也意味着能够开发不同的插件以便适配现有的网络，从而实现网络的平滑演进。

虚拟化技术及实时虚拟化概述

虚拟化技术的探索之旅

1. 虚拟化技术的基石与演变

虚拟化，是计算机科学中的一项革命性技术，它改变了我们理解和使用计算资源的方式。自诞生以来，它的历程与优势一直是技术发展的重要驱动力。

从分时系统的起始点，如BBN的分时操作系统，我们可以看到虚拟化的萌芽，旨在提供灵活的计算资源共享。

2. 虚拟化的多元形态

虚拟化并非单一概念，它有多种类型和应用场景：3. 实时虚拟化的独特魅力实时虚拟化，如ACRN和jailhouse，针对特定的实时需求，如安全性和确定性，提供了更精细化的控制。它们在嵌入式系统和混合实时非实时环境中发挥关键作用。业务需求的响应随着业务需求的日益复杂，虚拟化技术需要在性能和灵活性之间找到平衡。例如，全虚拟化虽然跨平台但性能受限，而Type2虚拟化则在兼容性与性能间取得折衷。对于实时性要求高的场景，Type1虚拟化，如KVM，凭借硬件支持提供更高的性能。4. 从模拟器到微内核：分类与应用

总结来说，虚拟化技术的世界丰富多样，实时虚拟化作为其中的一支分支，为特定需求提供了定制化的解决方案。而轻量级的容器技术，如Docker，以其高效和便捷，成为微服务和DevOps的宠儿，但安全性问题不可忽视。

未来篇章

我们将深入探讨网络虚拟化，以及虚拟化技术如何在云计算、物联网和边缘计算等领域发挥更大作用。敬请期待下文的精彩内容！

如何构建云数据中心

NewMedia新媒体联盟创始人、移动互联网时代的趋势观察家袁国宝在他的新作《新基建：数字经济重构经济增长新格局》一书中写到详细云数据中心的构建步骤主要分为3步。

新基建

一、虚拟化

利用软硬件管理程序将物理资源映射为虚拟资源的技术被称为虚拟化技术。对关键IT资源进行虚拟化，是打造云数据中心的基础和前提。

云数据中心需要虚拟化的关键IT资源主要有服务器、存储及网络。其中，服务器虚拟化主要包括Unix服务器虚拟化与x86服务器虚拟化。Unix服务器又被称为小型机，而小型机厂商普遍为自身的小型机产品开发了差异化的虚拟化程序，导致这些虚拟化程序无法对其他厂商的小型机产品进行虚拟化。

目前，市场中常见的x86服务器虚拟化产品有VMware ESX/ESXi、微软的Hyper-V、开源KVM虚拟机等。Oracle和华为等服务器厂商还开发了基于Xenia内核的虚拟化平台。

云数据中心需要同时调用不同厂商以及不同类型的服务器资源，而对服务器进行虚拟化后，便可以有效解决不同服务器间的硬件差异问题，使用户获得标准逻辑形式的计算资源。

存储虚拟化的逻辑为：在物理存储系统上增加一个虚拟层，从而将物理存储虚拟化为逻辑存储单元。通过存储虚拟化，云数据中心服务商可以将不同品牌、不同级别的存储设备资源整合到一个大型的逻辑存储空间内，然后对这个存储空间进行划分，以便满足不同用户的个性化需要。

网络虚拟化涉及到了网络设备及网络安全设备、网络本身的虚拟化。其中，需要虚拟化的网络设备及网络安全设备有网卡、路由器、交换机、HBA卡、防火墙、IDS/IPS、负载均衡设备等。网络本身的虚拟化主要涉及到FC存储网络与IP网络的虚拟化。

目前，个体与组织对网络需求愈发个性化，为了更加低成本地满足其需求，云数据中心厂商对网络进行虚拟化成为必然选择。与此同时，网络虚拟化后，云数据中心可以在网络环境与多层应用环境中将非同组用户实现逻辑隔离，这既能提高数据安全性，又能降低网络管理复杂性。

将关键IT资源进行虚拟化后，云数据中心服务商便可以对这些资源进行统一调配与集中共享，大幅度增加资源利用率。测试数据显示，未虚拟化前，数据中心IT资源利用率仅有10%～20%，而虚拟化后的资源利用率达到了50%～60%。

二、资源池化

资源池化是指IT资源完成虚拟化后，为其标上特定的功能标签，再将其分配到不同的资源组，最终完成其池化。

资源池化可以解决不同结构IT设备的规格与标准的差异问题，对资源进行逻辑分类、分组，最终将资源用标准化的逻辑形式提供给用户。资源池化过程中，云数据中心服务商可按照硬件特性，对不同服务等级的资源池组进行划分。云数据中心的资源池主要包括服务器资源池、存储资源池及网络资源池。

存储资源池化过程中，云数据中心服务商需要重点分析存储容量、FC SAN网络需要的HBA卡的端口数量、IP网络所需的网卡端口数量等是否与自身的业务规模相匹配。

网络资源池化过程中，云数据中心服务商则需要重点分析进出口链路带宽、HBA卡与端口数量、IP网卡与端口数量，安全设备端口数量与带宽等是否与自身的业务规模相匹配。

三、自动化

自动化是指使IT资源都具备按照预设程序进行处理的过程。如果说IT资源的虚拟化与池化能够让数据中心的计算能力、存储空间、网络带宽与链路等成为动态化的基础设施，那么，IT资源的自动化便是让数据中心获得了一套能够对基础设施进行自动化管理的有效工具。

云数据中心可以利用基于SOA的流程管理工具对数据中心的业务任务、IT任务进行统一IT编排。然后利用可编程的工作流程工具从资产中解耦工作流程及流程的执行逻辑。在IT编排工具的帮助下，系统设计师可以对现有工作流程进行修改，添加新的工作流程，甚至利用可重复使用的适配器对资产进行修改等，不需要重新开展工作，有效降低开发人力、物力成本。

为什么说虚拟化是数据中心架构的核心技术？

随着信息化的多年建设与发展,诸多商业银行数据中心形成了固化的建设扩展模式,即以具体项目建设为中心,根据应用需求的增加节奏,尽量将发展最大化,通常大都独立配置与搭建服务器和存储系统平台。在发展之初,这种模式被认为简单高效、有的放矢,然而长期以往,这种模式的弊病就渐渐显现出来:系统割据、资源分散、投资巨大、能耗居高不下、管理低效等。本论文正是针对上述问题,结合某银行实际情况解决这些痼疾,通过详细讨论分析某商业银行当前数据中心IT架构的痛点,形成一套系统的解决方案。论文重点讨论了通过PowerVM虚拟化技术完成对生产系统的升级改造,PowerVM的核心技术主要分解为以下前六点特性,正因为这些先进的特性保障了升级后生产系统的持续稳定性。通过使用以下第七点SCE云计算平台搭建技术对商业银行开发测试环境进行改造升级,改造后的开发测试环境能够达到预计的快速方便部署应用的目标,满足开发测试环境特点的要求。 1.研究微分区技术芯片级虚拟化技术,可实现0.1个CPU为单位划分CPU资源,并以0.01为单位调整资源。由于动态逻辑分区的资源调整功能让系统管理员可自由添加、删除或在分区之间移动系统资源。由于引入了微分区技术,更使得动态逻辑分区的资源调整功能不但可以让物理资源被移动,而且虚拟资源也可被移动、增减。根据分区系统负荷和分区业务运行特点,IT管理员就可随时将资源动态分配到需要的地方,能够大大提高资源的利用效率和灵活性。 2.研究虚拟I/O服务器技术,VIOS实现以太网、SCSI和光纤通道磁盘的共享。虚拟I/O服务器用于为客户机分区提供虚拟I/O资源。因此,传统专用网络适配器、磁盘适配器与磁盘驱动器的需求将被虚拟I/O服务器消除掉,从而达到降低成本的目的。 3.研究集成虚拟化管理器技术,IVM是为了将虚拟技术带给更多中低端UNIX服务器用户,帮助他们充分利用虚拟技术简化系统管理和提高系统利用效率,IVM是集成虚拟化管理器。 4.研究动态分区迁移技术,LPM能够将正在运行中的逻辑分区随时迁移至不同物理服务器上运行。动态分区迁移允许将正在运行中的Linux或AIX分区,以及分区系统承载的各种应用程序从一台物理服务器迁移至其它物理服务器上运行,同时对于基础服务也不会带来任何干扰。 5.研究工作负载分区技术,工作负载分区(WPAR)技术是AIX提供一种全新的软件虚拟技术,这将使得用户与应用程序被隔离。也不会依赖于硬件特性,是AIX多种核心技术的综合体现。 6.研究实现动态应用程序迁移,工作负载(而不是整个分区)能够在线移动实现。不同的服务器均可是WPAR实现的目标,当然更加允许是在同一台服务器上来实现完成。能够让将负载较轻的服务器接管负载较重服务器上的部分业务应用,以此来提高业务应用的性能。在非高峰期间物理服务器被允许进入睡眠状态,这个效果是通过采用移动工作负载方式来实现,从而帮助企业节约电能。 7.研究基础架构云计算管理技术,IBM SmartCloud Entry(SCE)是IBM基础架构云计算管理平台,可简化部署,方便使用。它可以工作在用户既存的Power服务器基础架构上,使数据中心管理者通过一个简单的界面,快速部署虚拟化工作负载的自助服务,从而提高IT资源使用效率,降低管理成本。

gbt27588标准内容

GBT是中国国家标准，标准名称为“虚拟化数据中心体系结构和技术规范”，发布于2012年。该标准主要规定了虚拟化数据中心的体系结构和技术规范，包括以下内容：1.虚拟化数据中心的概念、目标和应用场景。 2.虚拟化数据中心体系结构的设计，包括虚拟化平台、虚拟化管理层、虚拟化资源层等。 3.虚拟化数据中心的安全性和可用性要求，包括数据保护、安全管理、容错和灾备等。 4.虚拟化数据中心的能力评估和测试要求，包括性能测试、可扩展性测试、压力测试等。 5.虚拟化数据中心应用的管理和运维，包括资源管理、监控、故障排除等。 6.虚拟化数据中心的标准化、互操作性和可移植性要求。该标准的发布，推动了中国虚拟化技术的标准化和规范化发展，为国内虚拟化数据中心的建设和应用提供了重要的参考。

如何成功构建虚拟化数据中心

涉及虚拟化部署的项目往往包含了数据中心内的大量设备，从服务器、存储和网络到您的安全和管理软件。本文讲述虚拟化部署项目中的九大步骤，来规范整个安装过程。虚拟化方面的专家EricSiebert在他的文章：“VirtualizationDeployment:TheAssessmentandPlanningPhases”当中涉及了各种虚拟化的部署过程。下面我将对他描述的每一步进行展开和描述，另外也加入了额外的一些考虑和需要明确的问题。 -建设虚拟环境。在这一步骤中，安装服务器，装载选定的虚拟化管理程序（例如ESXServer或是Hyper-V），安装中央管理平台（微软的SCVMM或VMware的vCenter），最后把虚拟主机添加到管理平台中。 -配置虚拟环境。在这一步中，配置服务器的静态IP地址，纠正网络系统的参数，在有必要的情况下对VLAN进行配置。 -虚拟环境的安全保障。在这一步中，对所有的虚拟主机设置一个复杂的登录密码，在WindowsAD服务器中添加组，然后把新增加的、经过认证的VMware管理员添加到这个组中，接下来把该组认证为VMwarevCenter的管理员并且删除域管理账户。如果您还有其他类型的一些用户需要对他们的虚拟机做管理（例如SQL管理员或是开发环境），请考虑增加额外的组和新的角色。 -虚拟环境的构建。在这一步中，完成向虚拟架构中增加新的虚拟机，通过创建新的虚拟机和安装全新的操作系统，或者是借助于Vmware的ConverterEnterprise等工具（在第二部分有介绍），完成从物理机到虚拟机（P2V）的转化，以及从VMwareVirtualApplianceMarketplace中下载虚拟应用程序。请选择您P2V迁移的转换方式。 -虚拟环境的监控。在这一步，至少您会希望可以通过基本的管理工具监控到新的虚拟化主机，这可以借助免费的ESXiServer和vSphereClient中提供的简单图形界面实现。进一步地，您可能还会希望使用一些由vCenter提供的高级性能管理监控。通过设置可以实现在发生性能问题时通知到指定的管理员。随着使用的深入，很可能您还会希望用到更加复杂的性能监控工具，如同我们在“管理工具的选择”中提到的那样。 -虚拟环境的维护。在单台虚拟主机和一组虚拟机的环境中，维护是一个非常简单的工作。但是如果您的系统架构扩展了，就会用到维护工具。请不要跟虚拟环境监控的概念相混淆，在维护阶段最主要的工作就是补丁程序的管理。幸运的是，如果您采购的是VMwarevSphere，在所有的商业化版本中包含了UpdateManager。通过UpdateManager，您可以对现有ESX服务器的补丁升级做管理，包括可以涉及到一些操作系统和部分应用程序的补丁升级。如果您还使用了VMware的DRS（DistributedResourceScheduler）功能，那么ESXServer可以实现在用户不停机的情况下升级。 -虚拟环境的备份。如同使用物理服务器一样，为虚拟服务器建设备份机制也是极其重要的。当您完成对物理服务器虚拟化的同时，有效的备份机制也需要在同一天建设完成。虽然虚拟机备份也可以通过已有的传统备份软件实现，但这并不是虚拟环境备份的最佳选择。通过采用为虚拟机定制的备份软件，它们可以掌握所有的虚拟机都在哪台物理主机上，然后可以识别出在什么时间需要把虚拟机迁移到新的主机上去。这些备份软件可以支持微软的VSS（VolumeShadowCopyService），确保应用程序的持续备份以及提供一些特殊的附加功能，诸如文件级和镜像级的备份，重复数据删除和数据复制等等。典型的虚拟化环境专用备份软件包括：VMwaresDataRecovery,VeeamSoftwaresBackup以及VizioncorevRanger。 -虚拟环境的故障诊断。我们当然希望在新部署了虚拟化架构后不会遇到任何问题。但是如果问题发生了，我们需要关于虚拟化环境的文档和图表。而且还需要有所有设备——服务器、SAN、网络、存储和虚拟软件等——相关的，售后支持信息和联系人窗口。 -培训和文档。尽管这最后一步在Siebert的文章中并没有提及，但是培训和文档也是完成成功部署的重要步骤之一。所有好的部署计划都应该包含针对公司中其他管理员的培训和关于新虚拟化架构以及日常管理任务的文档。虽然对于其他管理员而言，虚拟服务器可能用起来跟物理的区别不大。但是对于虚拟机的管理和故障诊断是完全不同于物理机的。因此，培训课程是必需的，以便于那些支持人员和主要的管理员可以理解他们面临的物理系统架构所发生的变化，以及在虚拟机环境中如何完成和之前相同的工作。避免虚拟化部署中的陷阱虽然说只要遵守基于以上的安装步骤而制定的安装计划，就可以避免在虚拟化部署中出现问题，但是还是有一些陷阱需要在安装时注意。下面让我们举例来说明一些类似的问题：-低估了虚拟化主机所需的内存数量。尽管您使用了VMware的内存过分配技术，但是很有可能生产环境中的虚拟化主机会用到所有安装的内存总量。很多用于生产环境中的虚拟化主机都安装了16GB甚至更大的内存。 -低估了所需共享存储的存储空间。尽管新版的VMware提供了自动精简配置功能，可以帮助用户减少虚拟化对存储空间的占用情况，但是虚拟机会迅速地占用共享存储中的大量存储空间。如果可能的话，采用VMware的自动精简配置或者是通过SAN存储来降低硬盘空间的占用率。您还可以通过使用Vizioncore的vOptimizerPro工具来回收过分配的存储空间。 -虚拟化的速度远远超过培训和文档收集的速度。对一台物理服务器完成虚拟化是很容易的，可以在几分钟内完成，但是培训资深管理员和升级文档的时间要比虚拟化本身长得多。所以一定要避免同时对所有的物理环境做虚拟化，然后面临漫长的虚拟机故障诊断过程。以及对某些未经应用程序管理员许可的应用做虚拟化。 -过度分配。在初始化安装的时候，很容易出现虚拟机过度分配的问题，因为创建一个新虚拟机的过程看起来如此简单。和物理服务器的管理一样，我们应该仅分配那些业务所需的虚拟机。每一台新的虚拟机会占用额外的服务器资源以及带来附加的操作系统许可购买费用。 -缺少测试。对于应用在虚拟机上的测试非常的简单，只需要做从物理机到VMwareWorkstation虚拟机的迁移，然后在虚拟机里验证结果。在我的经验看来，99%的应用可以在虚拟机上工作，但是请密切关注那些图像处理密集型的应用（例如运行计算机辅助设计CAD等在虚拟桌面），或者是需要购买额外软件许可的应用软件。当验证完软件的兼容性之后，还需要考虑虚拟机架构的支持能力：能否满足应用程序的计算需求以及提供和物理服务器同等的性能表现。

如何搭建现代化的云计算数据中心？

在云计算和大数据遍地开花的今天，很多个人及企业级客户对自己的数据存放环境并没有一个很直观的认识，包括电商从业者（云主机，云空间），私有云、公有云及混合云企业用户等等。

而数据中心内部结构繁多、组成复杂，经过多年行业积累，客户在选择数据中心时主要关注数据中心等级、选址标准、建筑与结构、电力、暖通、消防、监控和网络这几个方面。

数据中心内部整体结构

1、数据中心分级标准

目前对数据中心的分级，最常用的有国内和国际两种标准：

1）在国内标准《电子计算机机房设计规范》（GB-92）中主要从机房选址、建筑结构、机房环境、安全管理及对供电电源质量要求等方面对机房分级，可分为A（容错型）、B（冗余型）、C（基本型）三个级别（建议企业选择A级别和B级别的机房）；

2）在美国标准TIA-942《数据中心的通信基础设施标准》中主要是根据数据中心基础设施的“可用性”、“稳定性”、和“安全性”分为四个等级：Tier Ⅰ，Tier Ⅱ，Tier Ⅲ，Tier Ⅳ（企业更多会青睐于Tier Ⅲ和Tier Ⅳ级别的机房）。

2、选址标准

从数据中心基本选址要求角度出发，需满足以下条件：

1）距离停车场≥10米；

2）距离铁路或高速公路≥100米（不包括各场所各自身使用的机房）；

3）距离飞机场≥1600米（不包括各场所各自身使用的机房）；

4）距离化学工厂中的危险区域\废品填埋场≥400米（不包括化学工厂所各自身使用的机房）；

5）距离军火库≥1600米（不包括军火库所各自身使用的机房）；

6）距离核电站的危险区域≥1600米（不包括核电站所各自身使用的机房）；

此外，不允许在有可能发生洪水的地区、地震断层附近或有滑坡危险区域、高犯罪率地区设置机房。

3、建筑与结构

1）建筑结构建议采用钢筋混凝土框架结构或钢筋混凝土框架加剪力墙结构；

2）抗震设防分类应不低于丙类，抗震烈度不低于7级；

3）楼层层高≥4.6米；

4）楼板承重需满足以下条件：

主机房楼板承重：800~1000 Kg/㎡；

不间断电源系统室楼板承重：800~1000 Kg/㎡；

电池室楼板承重：1600 Kg/㎡；

钢瓶间楼板承重：800 Kg/㎡；

5）防静电活动地板的高度≥400mm。

4、电力系统

高等级数据中心电力需满足以下条件：

1）电力供应需满足整体所需电力；

2）两路市电接入，分别来自同城2个不同的变电站；

3）不间断电源系统（UPS）电池备用时间不能少于15分钟；

4）配置备用柴油发电机组N+1模式。

5、暖通系统

暖通系统由空调机组和新风系统组成。

机房内冷通道和热通道需分离，冷通道内温度需控制在18-28℃，机房湿度需控制在30-70%。

6、消防系统

消防系统主要由灭火系统和火灾报警系统组成。

机房内常用灭火系统主要有两种，分别是FM200气体灭火系统和IG541气体灭火系统；辅助区域设置水喷淋系统。

7、监控系统

监控系统包括环境监控、设备监控、安全监控和大屏幕显示监控。

其中，环境监控系统包括：配电监控、空调监控、机房环境监控、柴油发电机监控、UPS电池组监控和机柜电流监控；

安全监控包括：门禁系统、视频监控系统和防盗报警系统。

8、网络

网络需采用不同的骨干链路接入物理路由，实现双链路双冗余。

机房标识小知识

机房标准：

随着云计算的不断发展，企业对数据中心的级别要求越来越高，高等级机房越来越成为当今的趋势。所以本篇我们会着重介绍A级机房以及Tier 3、Tier 4级别机房的标准。

A级机房

A级机房，是指其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断，可达到容错型要求的机房。在保证系统正常运行的标准中，电力系统和暖通系统是最为关键的。

什么行业需要使用A级机房

不同行业对机房的要求是不一样的，其中金融行业的要求最为严格。金融数据中心需满足安全可靠的标准，主要表现为对基础设施的要求非常高。那么，何为安全可靠的数据中心？体现在两点：基础设施满足符合国家A级机房标准；消除单点故障隐患点。除此之外，其他行业也有部分客户对数据中心的要求非常高，此类企业也多会选择A级机房，用来保证业务、数据等各方面的稳定性和连续性。

Tier 3和Tier 4级别标准的主要差别

有孚网络云计算数据中心等级

有孚网络拥有强大的云计算数据中心资源，以北京、上海、广州、深圳为核心分布至各个区域，总建筑面积100,000㎡+，机房面积60,000㎡+，接入电信、联通、移动、铁通等多家运营商的骨干网络，并拥有覆盖全国的优质BGP资源。

在众多资源中，有孚网络云计算数据中心均按照高等级标准建造，达到国家A级标准或国际Tier 3级别以上标准，基础设施配置完善，服务内容全面，部分机房可根据客户需求进行机房资源独享模块定制化，在提供高等级数据中心资源的同时，提供高标准的专业化服务。

安得广厦千万间，又如何才能风雨不动安如山？古代寒士道出此番领悟，感叹怎样才能得到千万间宽敞高大的房子，房子在风雨中也不为所动，安稳得像是山一样？对于企业来说，要满足其IDC未来业务发展需求，找到安稳坚固的数据中心，显得尤其重要。那么，我们就来谈谈数据中心选址和建筑的那些事儿。选址标准和建筑结构，作为企业对数据中心外部环境和建筑物考虑的一个重要因素，涉及到很多方面，并且随着数据中心发展的成熟以及客户需求的不断提高，高等级数据中心已是大势所趋。金融行业，作为高标准高要求的行业，所选数据中心首先必须满足国家A级机房的选址和建筑要求。

选址标准

我们可以先简单了解下国家A级机房在机房位置选择上的主要要求：

距停车场的距离要在20m及以上；

距铁路或高速公路的距离要在800m及以上；

距飞机场的距离要在8km及以上；天

周边400m内不得出现化工厂危险区域及废品填埋场；

周边1.6km内不得出现军火库、核电站危险区域等。

建筑结构

同样，国家A级机房在建筑结构上也设定了相关的要求，主要标准如下：

抗震烈度不低于7级；

楼层层高≥4.6米；

楼板承重需满足以下条件：

主机房和不间断电源系统室楼板承重：800~1000 Kg/㎡；

电池室楼板承重：1600 Kg/㎡；

钢瓶间楼板承重：800 Kg/㎡。

防静电活动地板的高度≥400mm。

金融业的选择标准

事实上，金融行业在考虑数据中心地理位置及建筑结构的时候，除了以上这些必不可少的因素外，还有更加严格的要求标准。

地理位置：周边不得有危险品工厂，并且极少有自然灾害发生；

建筑条件：机房要有能力提供单独的VIP包间；

周边配套设施：周边配套设施需完善，选择交通便利的数据中心（靠近地铁站或距市中心近），在现场访问及后期维护的时候能够带来极大的交通便利；周边要配备餐饮、超市等设施，并且3km内需要有能租住的配套完善的公寓、大型居民区、酒店式公寓等；

周边环境考察：在北京、上海、广州这几个数据中心聚集地区，都会有金融行业的数据中心集群区域，那么金融行业在选择第三方数据中心的地理位置时必然会优先考虑这些区域。除此之外，周边金融环境、数据中心入驻的金融客户等都会成为选址考虑的因素；

电力因素：金融行业数据中心必须有双路市电引入且来自两个不同变电站，以保证电力的持续供应，故在选址时应考虑数据中心市电接入的两个变电站的供电情况。

有孚网络云计算数据中心有哪些优势？

上海有孚网络股份有限公司拥有大型的自建云计算数据中心以及合作的高等级云计算数据中心资源，运营管理经验超过15年。以北京、上海、广州、深圳为核心辐射各个区域，机房毗邻地铁沿线，可提供丰富的机房资源独享模块定制服务，包括网络、带宽、电力、机房面积、运维服务、可扩展性、容灾、资源预留等。此外，部分大型云计算数据中心建在当地金融行业数据中心集群区域内，受周边成熟金融数据中心的辐射影响，具有得天独厚的地理优势。

现代数据中心供电系统的典型架构：

现代数据中心供电系统的典型架构

有孚网络自建及合作的云计算数据中心已经覆盖北京、上海、广州、深圳等地，并通过这些核心节点辐射各大区域。高等级标准建造，电力系统满足A类机房要求，每个云计算数据中心均引入来自不同变电站的双路市电，拥有双路UPS并行输电，并配置双路柴油发电机，提供不间断电源，保障业务安全、稳定、可持续发展。

对于金融行业数据中心来说，要满足其安全可靠的要求，供电系统需达到A级标准。那么，在A类级别的数据中心中，它的供电系统又是怎么要求的呢？

1、由来自两个不同的变电站引入两路市电电源，同时工作、互为备用；

2、机房内设有能够满足UPS电源、机房空调、照明等设备用电的专用柴油发电机，且备用有同样标准的柴油发电机，即柴油发电机系统需达到：(N+X)冗余 (X=1，2，3，4……)的要求；

3、为了使数据中心的电力持续供应，需使用两套独立的UPS供电系统，来保证数据中心的供电，即UPS系统需达到：2N或M(N+1) 冗余 (M=2，3， 4……)的要求；

4、其中，市电电源间、市电电源和柴油发电机间均可通过ATS（自动切换开关）进行切换，电源列头柜用来进行电源分配和供电管理，以提高供电系统的易管理性。

金融行业在供电方面除了需要满足以上要求外，还需满足其他相关电力要求：

1、市电中断，发电机30秒自启动；

2、市电电源为10KV以上；

3、空调设备采用双路电源供电；