什么是数据中心？

数据中心最早出现在 1940 年代初期，当时，计算机硬件的操作和维护非常复杂。早期的计算机系统需要许多大型组件，操作员必须使用许多电缆连接这些组件。它们还会消耗大量电力，并且需要冷却以防止过热。为了管理这些称为大型机的计算机，公司通常将所有硬件放置在一个称为数据中心的房间中。每家公司都投资并维护自己的数据中心设施。

随着时间的推移，硬件技术的创新降低了计算机的尺寸和功率要求。然而，与此同时，IT 系统变得更加复杂，例如在以下方面：

• 公司生成和存储的数据量呈指数级增长。

• 虚拟化技术将软件与底层硬件分离。

• 网络方面的创新使得在远程硬件上运行应用程序成为可能。

现代数据中心

现代数据中心设计不断发展，以优化对 IT 复杂性的管理。公司使用数据中心将物理基础设施存储在可以从任何地方访问的中心位置。随着云计算的出现，第三方公司开始管理和维护数据中心，并将基础设施作为服务提供给其他组织。作为全球领先的云服务提供商，AWS 在全球范围内创建了创新的云数据中心。

随着数据中心的规模和复杂性增加并开始存储敏感和关键信息，政府和其他组织对其实施了一系列法规。电信行业协会（TIA）制定了涵盖数据中心设计各个方面的四个级别或标准，包括：

• 架构和拓扑

• 环境设计

• 电力和冷却系统及配电

• 布线系统、路径和冗余

• 安全和物理安全

同样，Uptime Institute 建立了四个层级来客观比较站点性能并使基础设施投资与业务目标保持一致。我们在下面列出了四个数据中心层级。

第 1 层

第 1 层数据中心是支持办公环境及其他环境的 IT 系统的基本容量级别。第 1 层设施的一些要求包括：

• 用于停电和用电高峰的不间断电源（UPS）

• IT 系统的物理区域

• 24/7 全天候运行的专用冷却设备

• 备用发电机

第 1 层可防止服务因人为错误而中断，但不能防止意外故障或中断。您还可以预计第 1 层数据中心的年度停机时间为 29 小时。

第 2 层

第 2 层设施提供额外的冷却组件，以改善维护和安全性，防止中断。例如，这些数据中心必须具有以下资源：

• 引擎发电机

• 冷水机

• 冷却装置

• 泵

尽管您可以在不关闭第 2 层数据中心的情况下从中移除组件，但意外故障可能会影响系统。您还可以预计第 2 层数据中心的年度停机时间为 22 小时。

第 3 层

第 3 层数据中心提供更大的数据冗余，您可以在不关闭系统的情况下维护或更换设备。它们还在电源和冷却装置等支持系统上实施冗余，以保证每年只有 1.6 小时的停机时间。

第 4 层

第 4 层数据中心包含多个物理隔离的系统，以避免计划内和计划外事件的中断。它们具有完全冗余系统的完全容错能力，并且可以保证每年只有 26 分钟的停机时间。

AWS 设定了区域的概念，即我们在世界各地聚集数据中心的物理位置。我们将每个逻辑数据中心组称为可用区（AZ）。每个 AWS 区域由一个地理区域内的多个隔离的且在物理上分隔的可用区组成。每个 AZ 都由一个或多个物理数据中心组成，我们将每个 AZ 设计为在位置、电力和供水方面与其他 AZ 完全隔离。

与其他通常将区域定义为单个数据中心的云提供商不同，每个 AWS 区域的多可用区设计为我们的客户提供了额外的优势，例如可靠性、可扩展性和尽可能低的延迟。例如：

可用区使分区应用程序可获得高可用性。如果应用程序在可用区之间进行分区，则可以更好地隔离公司并防止断电、雷击、龙卷风、地震等问题的影响。

AWS 区域中的可用区通过高带宽、低延迟网络与完全冗余的专用城域光纤互连，为可用区之间提供高吞吐量和低延迟的联网。

可用区之间的流量进行了加密。网络性能足以确保可用区之间的同步复制。

此外，AWS 在四个层次或级别上提供数据中心安全性。

外围层

周界安全措施通过使用以下方式提供物理设备的访问控制：

• 保安

• 隔离栏

• 安全信息馈送

• 入侵检测技术

• 准入控制及监控

基础设施层

基础设施层安全保护设备免受损坏和过热。它包括以下措施：

• 世界一流的冷却系统和灭火设备

• 备用电源设备

• 日常机器维护和诊断

• 水、电、电信和互联网连接备份

数据层

数据层安全保护数据本身免受未经授权的访问和丢失。这一层的典型措施有：

• 数据中心的威胁和电子入侵检测系统

• 服务器机房接入点的电子控制设备

• 全年对 2600 多项要求进行外部审计

环境层

环境层专门用于支持可持续发展的环境控制措施。以下是它的一些主要措施：

• 自动检测洪水、火灾和其他自然灾害的传感器和响应设备

• 概述如何避免和减少自然灾害造成的中断的操作流程指南

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