数据中心是现代企业运行业务的基础设施。它们为运行复杂业务的IT系统提供动力，其中包括服务器、备份系统、网络设备，以及其他技术组件。分布在全球各地的数据中心目前已有850多万个，而美国的数据中心目前已超过300万个。
保持IT系统正常运行至关重要。但是，并非所有IT基础设施和业务需求都是相同的。这就是数据中心存在层级的原因。这个术语指的是数据中心配置的不同类型的系统、组件和基础设施以组或层(Tier)进行划分。
每一层级都是为满足特定的IT和设备需求而设计的。例如，数据中心的第一层级涉及基础设施的基本需求，而第四层级由最复杂的组件组成。以下了解一下数据中心的每个层级。
数据中心层级标准和要求
了解数据中心层级的工作方式对于设计有效的IT战略至关重要。层级分类系统由Uptime Institute公司在20世纪90年代中期创建。从那时起，该框架已经从共享的行业术语演变为包括数据中心关键基础设施的第三方验证的全球标准。
数据中心分层系统是渐进式的，这意味着每个层级都建立在其下面的层级基础上，并将需求合并到较低的层中。以下是每个层级在数据中心中扮演的角色：
第一层级：基本容量
第一层级数据中心设施包含专用基础设施，以支持办公环境以外的信息技术。它可以被视为实现战术层面的运营可持续性的工具。组织的数据中心第一层级需求主要由上市时间和初期成本问题而不是生命周期成本驱动。它通常包括：
- 为IT系统(如服务器和备份设备)提供专用空间。
- 不间断电源(UPS)设备，用于应对电源波动和电力故障。
- 冷却设备，以保持系统在最佳温度下运行。
- 发动机/发电机，可在长时间停电期间保持系统运行和联机。
第二层级：冗余容量组件
第二层级的数据中心框架包含冗余的关键电源和冷却组件。这些措施为电力中断和其他可能导致系统关闭或损坏的重大事件提供了一定的安全保障。第二层本质上也是战术性的。据Uptime Institute称，大多数依赖Tier I和Tier II功能的组织不需要实时功能。第二层级系统和设备通常包括：
- 电源和冷却设备，如模块化UPS、空调冷却器或水泵。
- 发动机/发电机。
第三层级：并行可维护的系统
在数据中心设备升级、更改或维护期间，Tier III数据中心设施可以在不影响IT系统的情况下运行。拥有Tier III功能的数据中心通过建立电源和冷却的冗余传输路径来避免中断或宕机。Uptime Institute公司指出，Tier III(和Tier IV)数据中心基础设施解决方案的有效寿命超出了当前的IT要求。更重要的是，它们通常被那些认识到中断或破坏成本的组织所利用，这以实际的损失和市场份额来衡量。
第四层级：容错功能
通过在数据中心拓扑中构建容错功能，Tier IV级数据中心的基础设施以Tier III级数据中心设施的功能为基础。容错描述了在中断或中断影响IT运营之前限制其影响的能力。对于关键任务应用程序和系统而言尤为重要。该层级代表最具战略性的保护级别。它通常涉及多个冗余系统。
数据中心层级一览表
数据中心的发展和演变
随着数据中心变得越来越复杂和相互连接，以及高性能计算(HPC)工作负载和云计算已成为企业的主流应用，数据中心分层策略必须解决不同的新问题。毫无疑问，现代设备与上世纪80年代的数据中心不同，而早期的数据中心通常安装大型机或中型超级计算系统。
为了采用正确的数据中心层级，了解服务提供商如何构建和维护其数据中心尤为重要。其中有几个关键因素，在某些情况下，这些因素可能与行业组织和标准相关，例如电信行业协会(TIA)创建的那些标准。关键因素可能包括：
- 地理位置/风险和当地标准
- 商业建筑标准。
- 布线标准。
- 冷却系统。
- 光纤编码。
- 运营实践。
- 设备标准，包括UPS设备、发电机和其他设备的维护和更换。
数据中心层级和云计算
当组织希望构建一个更加灵活和敏捷的IT框架时、托管数据中心和各种云计算设施(包括混合云)需要密切关注和不同的考虑。事实上，当今的数据中心通常是一个大型的私有云。
- 这些数据中心设施必须提供企业业务所需的可用性水平——通常在多个地点部署。考虑到多云计算的发展，这些数据中心通常需要采用多云策略。
- 由于组织没有对数据中心系统的控制权，因此服务级别协议(SLA)是一个关键考虑因素。
- Uptime Institute公司已扩大其数据中心等级评级，以包括运营可持续性。这涉及员工和运营组件，其中包括优先行为和风险。这是企业在迁移到云平台以及可能的基础设施即服务(IaaS)时应该考虑的一个方面。
如何制定数据中心战略
了解数据中心层级的出发点是了解组织的需求以及分层策略的适用方式，特别是随着云计算的加速发展。随着企业采用外部数据中心服务提供商的服务，并在某些情况下使用云计算供应商的云计算服务，而审查云计算供应商的挑战也在增长。
因此，许多组织正在转向外部组织，以根据他们对特定层级的遵守情况来评估数据中心。但是，Uptime Institute是唯一一家对数据中心进行评级和认证的组织。这确保了数据中心设施按照设计构建、现场功能和设备按计费工作，并且数据中心可以展示与其层级名称相匹配的性能标准。然而，值得注意的是，一些企业表示现在采用的标准超过了Uptime Institute和TIA的标准。
人们需要认识到分层并不是选择数据中心提供商的唯一考虑因素，这一点也很重要。配置管理、安全性、使用级别、许可要求、灾难恢复，以及可能的机架容量和密度问题也是重要的考虑因素。对于希望连接数据中心分层的业务，了解所提供的特定服务以及保证服务质量(QoS)级别也是非常重要的。
改善分层的关键步骤
将组织的要求与适当的数据中心层相匹配非常重要。以下是确定企业需求并建立适当的数据中心分层级别的一些提示：
第1步：评估业务和需求
了解各种企业系统和应用程序的特定可用性和性能要求。例如，金融服务公司的分支机构不需要与电子商务系统或证券交易系统具有相同级别的性能和保护。可能需要将这种评估扩展到供应合作伙伴和客户。
第2步：确定风险等级
可能出现哪些类型的中断或宕机?中断或系统故障将如何影响业务?如果一个系统或应用程序在几分钟或几小时内出现故障，那么从经济损失和声誉方面来说，其代价是什么?记录业务中断的成本，并将其与维护或购买特定数据中心层级的成本进行比较是至关重要的。
第3步：评估内部需求和/或外部供应商
确定在运行自己的数据中心时需要进行哪些更改?如果企业正在寻找外部提供商的计算、带宽或云计算资源，请确定供应商的认证、排名、政策、程序、保护以及他们提供的服务水平协议(包括对不符合标准的补偿)。
第4步：将系统映射到层级
掌握了所有必要的信息，企业可以确定什么是有意义的，以及最大化成本的因素，同时降低风险。避免模糊的语言和决策，并确保所有分层决策都基于具体和可防御的标准至关重要。建立通知系统以了解数据中心是否以及何时不符合既定的分层标准也是至关重要的。
数据中心层级战略：最后的前沿
数据中心分层策略中最重要的一步是什么?准确了解全面制定战略的重要性。
对于数据中心层级的关注可以帮助企业提高性能，降低成本并确保业务支持当前和未来的技术和性能要求。根据AFCOM公司2018年的数据中心行业状况研究，对尽职调查的需求正在增长。目前，近60%的公司拥有2到9个数据中心设施，但到2021年，组织管理的数据中心平均数量将增加到10.2个。此外，许多现有数据中心设施将需要翻新和改造。
可以肯定的是，随着组织的成长和发展，以及业务关键型服务成为强制性的服务，执行数据中心分层战略变得越来越重要。它将是成功的IT和业务的核心。
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