1.4 数据中心的组成

1.4.1 数据中心的总体架构

数据中心是应用服务、数据资源、网络互联、基础设施的复杂综合体，通常分为基础设施层、信息资源层、应用支撑层、应用层和辅助系统层5个层面，数据中心总体架构如图1-8所示。

1.基础设施层

基础设施层是指支持整个系统的底层支撑，包括机房、主机、存储、网络通信环境、各种硬件和系统软件。

2.信息资源层

信息资源层包括数据中心的各类数据库、数据仓库等，负责整个数据中心数据信息的存储和规划，涵盖了信息资源层的规划和数据流程的定义，为数据中心提供了统一的数据交换平台。

3.应用支撑层

应用支撑层采用面向对象、组件式设计等技术构建应用层所需要的各种组件，与具体的业务无关，是基于组件化设计思想和通用要求提出并设计的，能随着应用层的需求扩展和伸缩。

4.应用层

应用层是指为数据中心定制开发的应用系统，包括标准建设类应用、采集整合类应用、数据服务类应用和管理运维类应用，以及服务于不同对象的企业信息门户。

5.辅助系统层

辅助系统包括供配电、空调、消防、安防等用于维护数据中心正常运行的系统，为其余各层运行提供辅助。供配电系统能为数据中心的主设备负载和辅助设备负载提供电力运行保障；空调系统能将机房内计算机设备工作时所产生的热量通过热交换带出机房，保证机房运行在正常运行温度范围内；消防系统分为灭火系统和火灾报警系统，能及时发现数据中心火源隐患并清除；安防系统包括门禁系统、闭路监视系统等，能确保数据中心的安全运行。

1.4.2 数据中心的组成元素

数据中心一般定义为一个可以对信息或数据进行集中存储、处理、交换、传输及管理的机房，涉及的物理基础设施一般包括关键主设备和基础支撑设备。关键主设备的主要任务是实现计算和通信功能，包括服务器、存储设备和网络设备等；基础支撑设备的主要任务是保障关键IT设备正常运行，其可提供符合环境条件的基础设施系统，一般包括机房、供配电设备和制冷设备等。

1.关键主设备

1）服务器

服务器是数据中心的心脏，负责数据中心海量数据的处理。对于数据中心来说，通常有成千上万台服务器，且服务器品种多样。从性能配置上看，服务器有小型机、大型机和X86服务器等；从设备外形上看，服务器可以分为塔式服务器、机架服务器、刀片式服务器和高密度服务器等。

2）存储设备

存储设备能提供海量数据储存的空间，是用于储存信息的设备。很多大型数据中心都配备有存储设备，专门用于存储数据和提供数据服务。根据不同存储介质的连接方式，存储设备可分为固态硬盘（SSD）、直接附接存储（DAS）和网络附接存储（NAS）。

3）网络设备

网络设备是数据中心构建对内和对外高速互联的传输通路。数据中心内部有大量的路由器、交换机（Switch）、传输设备在支撑数据的运输流转，各种类型的数据中心都会应用网络设备。数据中心需要一直有互联网，没有与互联网连接的数据中心只是一个信息孤岛，作用有限。

2.基础支撑设备

1）机房

机房是数据中心的载体，一般由一栋或者数栋大楼组成，这些大楼里面又划分为若干个区域，用来放置各类设备，这些区域就叫作机房。数据中心机房的要求很高，按照我国国家标准，机房分为A类、B类和C类3个等级，可对机房进行不同的配置。数据中心机房的建筑设计主要体现在防震、防水、防潮及承重等几个方面，层高、楼板及桩基都与普通的楼房有明显的区别。

2）供配电设备

供配电设备是数据中心的能源基础。不管什么设备工作都需要电，数据中心的运转也一样离不开电。供配电系统主要由交流不间断系统、直流不间断系统、电池、高低压配电和发电机构成，能够有力保障数据中心的运转不受外部市电的短时停电影响，因此即使停电几个小时甚至数天，数据中心仍然能够保持正常运作。

3）制冷设备

制冷设备是数据中心的散热器。一旦数据中心内部机房温度超过40℃，很多设备就会出现高温告警，因而数据中心需要制冷系统，及时降温，毕竟几千至上万台设备同时运行产生的热量是非常大的，温度一高设备就会宕机。大部分数据中心机房的内部温度要保持在25℃左右，这就需要一个连续稳定的制冷系统不断将机房内部设备运转产生的热量及时排出。数据中心要想长期、稳定运行，制冷设备是必不可少的。