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資料中心五大核心架構設計
資料中心架構是現代設施、IT 和網路系統的複雜集成,這些組件協同工作以建立、設計和支援關鍵業務應用程式。這些系統是高度互聯的,需要對其設計和操作進行精心規劃和同步的方法。 資料中心架構包含了實體基礎架構(例如配電和冷卻系統)和 IT 基礎架構(套件網路架構、儲存架構、伺服器架構和雲端資料中心架構)的設計和佈局。它涉及對實體空間、電源和冷卻系統、網路連接、安全措施和軟體的詳細規劃,以確保 IT 資源和服務的最佳效能、可靠性和可擴展性。最終目標是創建一個高效、有彈性和安全的環境,用於承載現代企業和組織的關鍵 IT 基礎設施。 資料中心架構的元件 伺服器:根據其實體結構和大小分為不同的類型,包括機架式伺服器、刀鋒式伺服器和塔式伺服器 儲存系統:資料中心使用儲存區域網路 (SAN)、網路附加儲存 (NAS) 和直連儲存 (DAS) 等各種儲存技術來儲存和管理數據 網路設備:交換器、路由器、防火牆和負載平衡器在資料中心內和外部網路之間提供高效率的資料通訊和安全性 電力基礎設施:不間斷電源 (UPS) 系統、備用發電機和配電單元 (PDU) 為資料中心設備提供穩定可靠的電源 冷卻系統:機房空調 (CRAC) 裝置、液體冷卻系統和冷/熱通道密封可保持最佳溫度和濕度水平,使硬體正常運作 機櫃:資料中心使用的機架和機櫃包括開放式機架(兩柱式和四柱式機架)、封閉式機架、壁掛式機架和網路機櫃 佈線:結構化佈線系統,包括雙絞線電纜(用於以太網,如 Cat5e、Cat6)、光纖電纜(單模和多模)和同軸電纜 安全系統:生物辨識存取控制、監視攝影機和安全人員等實體安全措施,以及防火牆、入侵偵測/防禦系統(IDS/IPS) 和加密等網路安全解決方案可保護資料中心免受未經授權的存取和威脅 管理軟體:資料中心基礎設施管理 (DCIM) 軟體有助於監控、管理和最佳化資料中心元件的效能和能源效率 01、資料中心的網路架構 資料中心網路架構是指促進資料中心內通訊和資料交換的互連節點和路徑的設計和佈局。它包括網路設備(如交換器、路由器和電纜)的實體和邏輯佈局,以實現伺服器、儲存系統、防火牆和負載平衡器之間的高效資料傳輸。適當的網路架構可提供高速、低延遲和可靠的連接,同時提供可擴展性、安全性和容錯性。 幾十年來,三層架構一直是資料中心網路的標準模型。然而,另一種拓撲結構,即葉脊架構已經出現,並在現代資料中心環境中獲得了突出地位。此體系結構在高效能運算 (HPC) 設定中特別普遍,並已成為雲端服務供應商 (CSP) 的主要選擇。 以下是這兩種不同資料中心網路架構的比較: ▋三層資料中心網路架構 三層資料中心網路架構是一種傳統的網路拓撲結構,在許多較舊的資料中心中已被廣泛採用,通常被稱為「核心-匯聚-存取」模型。冗餘是這個設計的關鍵部分,除了幫助網路實現高可用性和高效資源分配外,還有從存取層到核心的多條路徑。 存取層:作為三層資料中心網路架構中的最低層,它可作為伺服器、儲存系統和其他裝置進入網路的入口點,透過交換器和電纜提供連接。存取層交換器通常以架頂式 (ToR) 配置排列,強制執行安全設定和 VLAN(虛擬區域網路)指派等策略 聚合層:也稱為分佈層,它整合來自存取層架頂式交換器的資料流量,然後將其傳輸到核心層以路由到其最終目的地。此層透過冗餘交換器增強資料中心網路的彈性和可用性,消除單點故障,並透過負載平衡、服務品質 (QoS)、資料包過濾、佇列和 VLAN 間路由等策略來控製網路流量 核心層:它也稱為主幹網,是網路的高容量中心部分,專為冗餘和彈性而設計,將聚合層交換器互連並連接到外部網路。核心層在 3 層運行,使用高階交換器、高速電纜和收斂時間較短的路由協議,優先考慮速度、最小延遲和連接性…