什麼是資料中心？
資料中心是存放計算機及其相關硬體設備的物理位置。它包含 IT 系統所需的運算基礎設施，例如伺服器、資料儲存硬碟和網路設備。它是儲存任何公司數位資料的實體設施。
為什麼資料中心很重要？
每個企業都需要運算設備來執行其 Web 應用程式、為客戶提供服務、銷售產品或執行用於帳戶、人力資源和營運管理的內部應用程式。隨著業務的增長和 IT 營運的增加，所需設備的規模和數量也呈指數級增長。分散在多個分支機構和地點的設備很難維護。相反，公司會使用資料中心將他們的裝置帶到一個中心位置並有效地予以管理。他們還可以使用第三方資料中心，而不是將其保留於內部部署。
資料中心具有多種好處，例如：
- 用於管理停電的備用電源
- 跨多台機器進行資料複寫，以實現災難復原
- 溫控設施，以延長設備使用壽命
- 更容易實作安全措施以遵守資料法律
現代資料中心是如何演進的？
資料中心最早出現在 20 世紀 40 年代初期，當時電腦硬體的操作和維護非常複雜。早期的電腦系統需要許多大型元件，操作員必須使用許多電纜連接這些元件。它們還消耗了大量電力並且需要冷卻以防止過熱。為了管理這些稱為大型主機的電腦，公司通常將所有硬體放置在一個稱為資料中心的房間中。每家公司都會投資及維護自己的資料中心設施。
隨著時間的推移，硬體技術的創新降低了電腦的尺寸和功率要求。不過，此時，IT 系統變得更加複雜，例如以下方面：
- 公司產生和儲存的資料量呈指數級增長。
- 虛擬化技術將軟體與基礎硬體區隔。
- 藉助網路方面的創新，我們即可能實現在遠端硬體上執行應用程式。
現代資料中心
現代資料中心設計不斷發展，以更好地管理 IT 複雜性。公司使用資料中心將實體基礎設施儲存在可以從任何地方存取的中心位置。隨著雲端運算的興起，第三方公司管理和維護資料中心，並將基礎設施作為服務提供給其他組織。 作為全球領先的雲端服務供應商，AWS 在全球建立了創新的雲端資料中心。
資料中心內部是什麼？
大多數企業資料中心基礎設施分為三大類：
- 運算
- 儲存
- 網路
此外，資料中心設備包括電源系統等支援基礎設施，可幫助主要設備有效地正常運行。
運算基礎設施
運算資源包括具有不同內部記憶體、處理能力和其他規格的多種類型的伺服器。以下是我們給出的一些範例。
機架伺服器
機架伺服器採用扁平矩形設計，您可以將它們堆疊在伺服器機櫃內的機架或架子中。該機櫃具有特殊功能，例如網狀門、滑動擱板以及用於其他資料中心資源 (如電纜和風扇) 的空間。
刀鋒伺服器
刀鋒伺服器是一種模組化裝置，您可以在較小的區域內堆疊多台伺服器。伺服器本身很薄，通常只有記憶體、CPU、整合網路控制器和一些內建儲存磁碟機。您可以將多台伺服器滑入稱為機箱的儲存單元中。機箱可方便其內部的伺服器所需的任何其他元件。與機架伺服器相比，刀鋒伺服器佔用空間更少，處理速度更快、佈線更少且功耗更低。
儲存基礎設施
以下是兩種類型的資料中心儲存系統。
區塊儲存裝置
硬碟和固態硬碟等區塊儲存裝置以區塊的形式儲存資料並提供數 TB 的資料容量。儲存區域網路 (SAN) 是包含多個內部磁碟並可充當大型區塊儲存系統的儲存單元。
檔案儲存裝置
檔案儲存裝置 (如網路附接儲存裝置 (NAS)) 可以儲存大量檔案。您可以使用它們來建立影像和影片存檔。
網路基礎架構
大量網路裝置 (例如電纜、交換器、路由器和防火牆) 可將其他資料中心元件彼此連接，以及連接至最終使用者位置。它們在整個系統中提供完美的資料移動和連線。
支援基礎設施
資料中心還包含以下這些元件：
- 電源子系統
- 不斷電系統 (UPS)
- 備用發電機
- 通風和冷卻設備
- 滅火系統
- 建置安全系統
這些資料中心元件支援主要設備，因此您可以不間斷地使用資料中心設施。
資料中心設計的標準是什麼？
隨著資料中心的規模和複雜性不斷增加，並開始儲存敏感和關鍵資訊，政府和其他組織對其實施了法規。電信產業協會 (TIA) 建立了涵蓋資料中心設計各個方面的四個層級或標準，包括：
- 架構與拓撲
- 環境設計
- 電力和冷卻系統及配電
- 佈線系統、途徑和冗餘
- 安全性與實體安全
同樣，Uptime Institute 建立了四個層級，以客觀地比較網站效能並將基礎設施投資與業務目標保持一致。我們在下面列出了四個資料中心層。
第 1 層
第 1 層資料中心是支援辦公環境及其他環境的 IT 系統的基本容量層級。第 1 層設施的一些要求包括：
- 用於停電和尖峰的不斷電系統 (UPS)
- IT 系統的實體區域
- 全天候執行的專用冷卻設備
- 備用電源發電機
第 1 層可防止服務因人為錯誤而中斷，但不能防止意外故障或中斷。您還可以預計第 1 層資料中心每年的停機時間為 29 小時。
第 2 層
第 2 層設施提供額外的冷卻元件，可實現更好的維護和安全性，以防止中斷。例如，這些資料中心必須具備以下條件：
- 引擎發電機
- 冷卻機
- 冷卻裝置
- 幫浦
儘管您可以在不關閉它們的情況下從第 2 層資料中心移除元件，但意外故障可能會影響系統。您可以預計第 2 層資料中心每年的停機時間為 22 小時。
第 3 層
第 3 層資料中心可提供更大的資料冗餘，而您可以在不關閉系統的情況下維護或更換設備。他們還在電源和冷卻裝置等支援系統上實作冗餘，以保證每年只有 1.6 小時的停機時間。
第 4 層
第 4 層資料中心包含多個實體隔離系統，以避免計劃內和計劃外事件的中斷。它們配有具有完善的備援能力的系統，具有完全容錯能力，並且可以保證每年只有 26 分鐘的停機時間。
資料中心服務有哪些類型？
您可根據自己的需求，從多種類型的資料中心服務中進行選擇。
內部部署資料中心
內部部署資料中心是完全擁有的公司資料中心，可用於儲存該公司的敏感資料和關鍵應用程式。您設定資料中心、管理其持續營運以及購買和維護設備。
好處：企業資料中心可以提供更好的安全性，因為您可以在內部管理風險。您可以自訂資料中心，以滿足您的要求。
限制：設定自己的資料中心並管理持續的人員配備和執行成本非常昂貴。您還需要多個資料中心，因為僅是一個資料中心就可能成為單一高風險故障點。
主機代管資料中心
主機代管設施是大型資料中心設施，您可以在其中租用空間來儲存伺服器、機架和其他運算軟體。主機代管中心通常提供安全和支援基礎設施，例如冷卻和網路頻寬。
好處：主機代管設施降低了持續的維護成本，並提供固定的每月成本來容納您的硬體。您還可以依地理位置分配硬體，以最大程度地減少延遲並更接近您的最終使用者。
限制：在全球範圍內和您定位的不同地理區域尋找主機代管設施可能具有挑戰性。隨著您的擴展，成本也可能迅速增加。
雲端資料中心
在雲端資料中心，您可以租用空間和基礎設施。雲端供應商會維護具有完全安全性和合規性的大型資料中心。您可以透過使用不同的服務來存取此基礎架構，從而在使用和支付方面給予您更大的靈活性。
好處：雲端資料中心減少了硬體投資和任何基礎設施的持續維護成本。它在使用選項、資源共享、可用性和冗餘方面提供了更大的靈活性。
AWS 如何管理其資料中心？
AWS 擁有區域這一概念，這是我們在全球範圍內對資料中心進行叢集的物理位置。我們稱每組邏輯資料中心為一個可用區域 (AZ)。每個 AWS 區域均由一個地理區域內的多個相互隔離、物理上分離的可用區域組成。每個 AZ 由一個或多個實體資料中心組成，我們將每個 AZ 設計為在位置、電力和供水方面與其他 AZ 完全隔離。
與通常將一個區域定義為單個資料中心的與其他雲端供應商不同，每個 AWS 區域包含多個可用區域，這為客戶提供了額外的優勢，例如可靠性、可擴展性和盡可能最低的延遲。例如：
- AZ 允許分割應用程式以實現高可用性。如果跨多個 AZ 分割應用程式，公司可以在發生停電、雷擊、龍捲風、地震等問題時獲得更好的隔離和保護。
- AWS 區域中的 AZ 都透過高頻寬、低延遲網路與完全冗餘的專用都會光纖互連，在 AZ 之間提供高輸送量、低延遲的網路。
- AZ 之間的流量均經過加密。網路效能足以實現 AZ 之間的同步複寫。
此外，AWS 在四個層次或層級上提供資料中心安全性。
週邊層
週邊安全性透過使用以下方式提供對實體設備的存取控制：
- 警衛
- 圍欄
- 監視器影片
- 入侵偵測技術
- 入口監控和控制
基礎設施層
基礎設施層安全性可保護設備免受損壞和過熱。它包括以下措施：
- 世界級的冷卻系統和滅火設備
- 備用電源設備
- 日常機器維護和診斷
- 水、電、電信和網際網路連線備份
資料層
資料層安全性可保護資料本身免受未經授權的存取和損失。該層的典型措施是：
- 資料中心的威脅和電子入侵偵測系統
- 伺服器機房存取點的電子控制裝置
- 在一整年內進行了超過 2,600 多項要求的外部稽核作業
環境層
環境層主要負責支援永續性的環境控制措施。這是它的其中一些功能：
- 自動偵測洪水、火災和其他自然災害的感應器和應對設備
- 操作流程指南概述了如何避免和減少自然災害造成的中斷
100% 可再生能源和環境規模經濟
AWS 混合雲端服務是什麼？
AWS 混合雲端服務可在內部部署和雲端資料中心之間提供一致的 AWS 體驗。您可以從最廣泛的一組運算、聯網、儲存、安全、身分、資料整合、管理、監控和操作服務中選取，以建置符合您特定需求和使用案例的混合架構。例如，您可能決定使用這些服務：
- AWS Outposts 是一款全受管服務，可為幾乎任何資料中心、主機代管空間或內部部署設施提供相同的 AWS 基礎架構、服務和工具，以提供一致的混合體驗。
- AWS Direct Connect 透過將您的網路直接連線至 AWS 並繞過公有網際網路來提升應用程式效能。這些連線建立於全球 100 多個位置，速度從 50 Mbps 開始並可擴展到 100 Gbps。
- AWS Snow Family 裝置在邊緣與 AWS 之間收集和處理資料，以便您的應用程式在在最極端的條件下執行。
- AWS Wavelength 將 AWS 運算和儲存服務嵌入 5G 網路邊緣，以加快應用程式回應速度。
立即建立免費的 AWS 帳戶，開始使用世界級的資料中心基礎設施。
