数据中心发展雏形——ENIAC
ENIAC是electronic numerical integrator and computer电子数字积分计算机的简称，于1946年专为美国弹道研究实验室存储火力表而研制，参加研制工作的是以宾夕法尼亚大学莫尔电机工程学院的莫西利和埃克特为首的研制小组。
ENIAC也是有不少缺点的：除了体积大，耗电多以外，由于机器运行产 生的高热量使电子管很容易损坏。只要有一个电子管损坏，整台机器就不能正常运转。
数据中心虚拟化技术商业化——TRADIC
首个晶体管计算机TRADIC是贝尔实验室在1954年研制成功，正好因为商业化系统出现时间在1960年左右，于是引领了大型机实现了突破性发展。主要是为政府和军事而研制，对环境场地和安全系统有独特要求，随着对性能的要求，人们希望在相同的系统上提供额外性能支持和资源共享，于是，虚拟化技术也就逐渐进入人们视野。 首个得到商业化应用的虚拟化技术在1972年的IBM VM/370 OS上得到实现。
C/S结构计算模型与互联网
上世纪90年代中期，互联网对市场产生了巨大影响，为记下来的十几年数据中心的部署提供了更多选择，网络提供商和主机托管商在成百上千的数据中心创建中得到发展，作为一种服务模式被大多数公司所接受。
C/S结构
1.通过将任务合理分配到Client端和Server端，降低了系统的通讯开销，需要安装客户端才可进行管理操作。
2. 服务器端主要提供数据管理、数据共享、数据及系统维护和并发控制等，客户端程序主要完成用户的具体的业务。
3. 开发比较容易，操作简便，但应用程序的升级和客户端程序的维护较为困难。
B/S结构
1.Browser/Server (浏览器/服务器) 结构，是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户界面完全通过WWW浏览器实现；
2.客户端基本没有专门的应用程序，应用程序基本在服务器端，这样应用程序的升级和维护可以在服务端完成，维护方便。
能耗问题的出现
PC的繁荣和数据中心的出现，需要占用更多的场所，增加能耗，在2002年，数据中心就已经消耗了美国1.5%的能源，并以每年10%的速度递增，为此，数据中心所有者开始部署更加经济高效，绿色环保的基础设施，2007年，大型数据中心运营商开始采用可循环的能源技术，比如风能，太阳能等，来支撑数据中心的日常运作。
模块化数据中心的出现
将数据中心的设备都部署在集装箱里面，因此又名集装箱数据中心。最有名的包括Sun Blackbox——该集装箱数据中心中的280个服务器都被部署在20英寸柜的集装箱里面，并可被运往全世界各地。这种数据中心虽然没有传统的数据中心的恢弘气势，但它却仅需要传统数据中心1%的建造成本，拥有灵活的机动性，而且能大幅降低部署周期。
模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对机房环境的耦合。集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子系统，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。
从配置形态上，可分为微模块产品MDC和集装箱数据中心产品CDC。
云数据中心
SaaS实现了基础架构带来的计算资源的需求向按需定购模式的转变。该商业模式借助了网络基础架构和数据中心运营商，共同向用户提供大规模增长的数据带宽资源。
数据中心基本组成模块
什么是数据中心？
维基百科定义： 数据中心是一整套复杂的设施。它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备（例如通信和存储系统），还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。
Google 定义： 数据中心是多功能的建筑物，能容纳多个服务器以及通信设备。这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求，并且这样放置便于维护”，而“并不仅仅是一些服务器的集合”。
华为定义：企业数据中心是水库，数据中心解决方案是洞庭湖。
水库＋湖=数据中心（数据的计算/存储/交换中心）
太平洋+长江+黄河=运营商网络管道
支流+城市管网=企业网管道
水龙头=网络终端
水=数据流（语音/数据/视频）
数据中心的模块化构成
数据中心是一个面向业务的基础架构，是支持公司业务运营和未来成长的核心保障，主要包括以下几方面： 安全的网络架构；可靠的支持设施（机房，发电机、UPS，空调等）；整合的服务器/应用平台；集中的存储和备份； 统一的系统管理平台；面向客户服务的运维管理组织和流程。
数据中心的作用：连接服务器，存储以及跨数据中心的资源。
计算网络：连接计算资源和用户
存储网络：连接存储
数据中心互联：连接跨数据中心资源
L0：盖楼，指土建，机房楼宇部分
L1：基础设施：机房配套，指机房装修，供电，制冷消防等
L2：IT基础架构，机房基础设施层，包括服务器，存储，网络以及一些虚拟化的台软件等
L3：应用平台，web hosting PASS
L4：业务，各种服务
数据中心基础设施发展
1994年，Internet进入中国，信息化建设开始出现，机房内不再仅仅是计算机系统，开始有了真正意义上的信息系统。 。
进入二十一世纪，IT系统及信息化建设成为企业发展的推动力， 数据中心基础设施建设作为IT系统的支撑，已成为必须。
现在，数据中心不再局限于场地基础设施，其内涵、外延越来越广，IT、网络、搬迁、运维都逐步纳入数据中心建设范畴
数据中心基础设施发展趋势
企业业务发展、数据中心发展和新技术/新材料的发展，三者之间是相辅相成、互相限制又互相促进的；同时，企业业务的发展是数据中心发展的原动力，即需求决定了发展。
近年来，数据中心的变化：由单一服务向多功能方向发展，
数据中心Fusion Module 解决方案
产品简介：
华为fusion module 2000智能模块是新一代数据中心基础设施解决方案。
采用高集成设计，集成了机柜、供配电、制冷、布线和管理等所有子系统，支持单排或双排密闭冷/热通道的灵活部署方式，采用模块化设计，将供配电、温控、机柜通道、布线、监控等集 成在一个模块内，达到快速交付，按需部署的需求。全面提升供电、温控系统可靠性、 节能性，并通过告警收敛定位、故障自隔离、资产自动化管理，显著提高运维效率。
应用场景：
单模块应用于总功耗小于128kW，面积在500平米以下的中小型数据中心，也可应用 于大型企业分支机构的数据中心。
用多个模块来构建中大型数据中心。可满足政府、教育、医疗、金融、电信 等行业大型数据中心的部署需求。
特点：
具有一体化集成，安全可靠，节省机房占地面积和节约能源，安装省时、省力、省心，架构兼容，快速灵活部署，完善的监控，制冷稳定等特点，是 新一代智能微模块数据中心产品。
未来的数据中心
1.数据中心的内容起码应该包括场地环境、IT设备和监控管理。
场地环境，来保证信息系统的可靠、稳定运行；
IT设备是信息系统赖以运行的IT基础设施；
监控管理，包括对场地基础设施和IT基础设施的有效管理。
2. “模块化数据中心”，就是要满足不可预知的业务和IT增长的需求；系统扩展不需要中断业务；
3. “绿色数据中心”，对数据中心来说，重点是节能降耗，就是采用多种技术和手段， 有效的降低运营成本（重点降低PUE值）
4. “智慧数据中心”，就是实现IT设备、场地设施和IT流程的统一监控管理；能够支持能 源管理和资产管理；支持实时信息、仿真模拟和远程监控等各种技术；
5. “云数据中心”，云计算有其基本特征
基于大规模基础设施支撑的强大计算能力和存储能力；
使用多种虚拟化技术提升资源利用率；
依托弹性扩展能力支持的按需访问，按需付费以及强通用性；
专业的运维支持和高度的自动化技术
绿色数据中心关键评价指标
数据中心能源效率指标(PUE)
PUE = 数据中心总用电消耗 / IT设备能源消耗
理想的 PUE = 1.6-2.0 甚至更低 常见的 PUE = 2.0-2.5 甚至更高
数据中心基础设置组成
数据中心场地基础设施是一个包括多个子系统的集成，下图是华为关于数据中心L1层基础设施多系统的定义。
典型传统数据中心逻辑分区
云数据中心基础概念介绍
DC：Data Center，数据中心。DC是物理概念，是指在一个物理空间（比如机房）内实现信息的集中处理、存储、传输、 交换和管理。服务器、存储和网络设备是DC的关键设备，供电、制冷、消防、监控等基础设施是DC的关键配套。
POD：Point of Delivery，分发点。为了便于DC的资源池化操作，可将一个DC划分为一或多个物理分区，每个物理分区就称为一个POD。由此可见，POD也是物理概念，是DC的基本部署单元，一台物理设备只能属于一个POD。
AZ：Availability Zone，可用区域。AZ是逻辑概念，代表了一个故障隔离区域。比如一些主机共用了一套电源和网络设施， 当这套设施出现故障时，这部分资源就全部不可用了。在规划时，AZ与DC可按实际部署情况灵活映射。比如：在大规模公有云中，一个AZ可包含多个DC；在中小规模私有云中，一个DC内可设置多套独立的AZ；当然，也可将一个DC规划为一 个AZ，这时DC与AZ是等同的。
云数据中心VDC与tenant
VDC：virtual data center，虚拟数据中心，VDC是一个组织可使用资源的集合，一般包括计算、存储和网络资源。
Tenant：租户，由系统管理员创建和分配。租户是一个VDC的实际拥有者和管理者，不同VDC对应不同的租户。
➢VDC在形式上类似于一个物理数据中心，是物理数据中心在虚拟化层的表现。
➢在公有云场景，系统管理员可以定义VDC并为VDC分配租户，只有该VDC的租户才可管理该VDC下的资源。
➢在私有云场景，VDC可以灵活定义，分配给一个业务/应用/部门。系统管理员可以通过VDC对企业内的不同业务/应用/ 部门进行不同等级的资源配额管理。
云数据中心VPC
VPC：Virtual Private Cloud，虚拟私有云。
VPC使用VDC中的资源，一个VPC只能属于一个VDC，而一个VDC可包含多个VPC。每个VPC为一个安全域，对应于一个业务/应用/部门。VPC可提供以下特性：
➢隔离环境：VPC提供隔离的虚拟机和网络环境，满足不同业务/部门的网络隔离要求。
➢业务丰富：每个VPC可提供独立的vFW、vLB、安全组、EIP、IPsec VPN、NAT等业务。
➢灵活组网：VPC可提供直联网络、路由网络和内部网络等多种组网模式
vRouter
vRouter作为业务子网的网关，用于子网间的三层互通。
Subnet
Subnet用于二层广播域的隔离，对应于一个子网网段。
同一VPC内不同Subnet的三层网关，都在同一个vRouter上。
同一Subnet内默认互通；不同Subnet间默认互通，也可通过配置安全组进行隔离。
vFW
vFW作为VPC的边界，除了可提供外部访问VPC内的安全访问控制，还可提供外部访问VPC内的接入服务。
可提供的特性有：FW、EIP、SNAT、IPsec VPN等。
vLB
vLB用于对外提供内部服务器间的负载均衡能力。
一个vLB可以带多个服务器，用户可给不同业务申请不同的服务器。
DCN Fabric云数据中心网络
fabric：一组spine以leaf节点互联组成数据中心基础物理网络拓扑
spine：骨干节点，VXLAN fabric网络核心节点，提供高速IP转发功能，通过高速接口连接各个功能leaf节点。
leaf：叶子节点，VXLAN fabric网络功能接入节点，提供各种网络设备接入VXLAN网络功能。
Fabric物理组网
CE系列物理/虚拟交换机作为Fabric承载设备
接入节点间的无差异性
扁平结构
灵活组网
易于扩缩
Fabric虚拟化
采用VXLAN技术的Fabric虚拟化
支持纯硬/混合Overlay
Fabric管理
SDN控制Overlay，实现虚拟网络的自动部署
Underlay网络是L2/L3网络，IGP路由协议
BGP-EVPN作为Overlay的控制面
Fabric提供的服务
提供接入节点间的L2、L3互访
云数据中心演变趋势
企业IT云转型趋势
随着信息化的不断推进，数据中心正变得越来越僵化、孤立、管理越来越复杂、业务越来 越低效……转型迫在眉睫。
企业IT云化，是企业IT转型的关键
IT云化、互联网化有机的结合，使传统的IT业务逐步的、循序渐进的演进到业务为驱动的云 模式。 私有云，是目前转型的关键
业界私有云的发展现状和趋势
1.在基础的laas服务之后，网络服务越来越成熟
2.多数支持OpenStack
3.自助服务要求越来越高
4.更加方便的接入公有云，提供公有云和私有云的融合管理
5.供应商更到等级的支持
云化进程分为3个阶段，虚拟化为主的1.0时代演进服务为主的2.0时代，到3.0时代，是以 业务的架构云化Cloud Native架构的时代。 目前业界私有云方案的发展已经进入2.0的阶段，IaaS+、OpenStack、服务逐渐面向开发 者、混合云管理等。
大多数企业处在虚拟化演变到私有云的过程
NIST定义私有云具备五个特征：按需自助服务、广泛的网络连接、资源共享、快速伸缩性或扩展以及可度量的服务。
这个转型过程是有灰度的，这也给我们企业的转型过程增加了很多不确定性和困惑。
现阶段企业IT转型中的困惑
：虚拟化 烟囱、资源无法快速适配业务、管理系统不统一、内部流程需求无法匹配；
对私有云的部署普遍停留在传统数据中心管理软件+虚拟化阶段。
企业IT转型的原动力
降成本、灵活的业务上线、增加可靠性。我们归纳为：高效、敏捷、 可靠。
华为云数据中心
面向未来的云数据中心架构 fusioncloud
从基础设施到 云平台到云管理到最后满足企业云转型各种业务场景涉及的云服务各个环节提供相应解决方案。
OpenStack架构下构建融合的计算资源池
资源的融合是解决目前虚拟化烟囱的第一步。
通过OpenStack架构构筑开发的系统框架，首先我们解决了 计算资源统一管理的问题。支持物理机、Vmware、FusionSphere和KVM（NFVI场景） 的统一监控、分配和回收。
基于异构融合和应用模板的存储服务化
其次是存储资源的融合。异构的和不同类型的存储进行融合，同时完成服务化对存储不同 性能指标的要求，实现存储的SLA
SDN支持业务跨数据中心和自动化的灵活部署
网络资源也要通过自动化和大二层进行打通实现网络的自动配置和跨域的业务部署。整体 的解决方案涵盖物理网络、虚拟网络和广域网络。
统一服务接入平台
统一云服务接入平台，快速接入和灵活编排云服务。分布式云数据中心管理，服务分钟级 完成自动化跨数据中心部署。
基于业务灵活的VDC
VDC可以跨资源池划分资源，VDC匹配客户的组织，实现云资源的分权分域。VDC拥有自 运营能力，业务部门自主分配云资源，聚焦业务，同时云平台的维护工作由IT部门负责， 使用与建设分离，提升业务对资源的驱动能力。
SLA策略化调度满足各种业务需求
不同业务对于资源的性能、功能等指标要求的也是不同的，在感知业务的前提下，通过对 资源的SLA等级的划分，可实现策略化的为不同的业务所需的不同服务分配不同的资源。
基于业务驱动的弹性伸缩和业务调度
在业务的运行过程中，对于资源的性能、数量等诉求也是动态的，FusionCloud架构感知 到业务的诉求后，可发起相应的策略，实现资源的弹性伸缩或调度。
统一的混合云管理
统一： 轻量级的混合云管理 统一的服务目
开放: 支持OpenStack cascading 支持AWS S3, EC2
灵活： 业务负载跨云自动伸缩 跨云虚机迁移
云容灾解决方案
➢无网关双活，双活业务性能提升30%
➢灾备可视化，一键式容灾，业务恢复时间从30分钟缩短到10分钟
➢去重备份、公有云备份
灾备系列方案，是在传统IT&云化数据中心等不同场景下，对客户业务提供的保护方案。
传统IT环境下的7个容灾备份子方案，满足客户不同灾备等级需求。其中以HyperMetro特 性为主打的双活数据中心方案，满足客户业务0中断，数据0丢失的最高灾备等级需求，并支持从传统IT到云化环境的平滑升级。
私有云灾备方案，是基于openstack架构把灾备业务能力进行了服务化编排，目前提供备份服务、主备服务（业界首家支持openstack架构跨中心灾备）；作为最高等级的双活服务。
思考题：
数据中心模块化的构成有哪些？
解：安全的网络架构；可靠的支持设施（机房，发电机、UPS，空调等）；整合的服务器/应用平台；集中的存储和备份；统一的系统管理平台；面向客户服务的运维管理组织和流程。
云数据中心VDC和VPC之间的关系是什么？
解：VDC：Virtual Data Center，虚拟数据中心。VDC是一个组织可使用资源的集合， 一般包括计算、存储和网络资源。
VPC：Virtual Private Cloud，虚拟私有云。VPC 使用VDC中的资源，一个VPC只能属于一个VDC，而一个VDC可包含多个VPC。每 个VPC为一个安全域，对应于一个业务/应用/部门。
