什么是数据中心？

互联网数据中心（Internet Data Center，简称IDC）是专门提供互联网基础服务的数据中心。它们是数据中心的一种类型，专注于托管客户的网络硬件和提供互联网接入服务。

为什么需要数据中心？

• 集中存储与处理

  随着数据量的剧增，所需设备的规模和数量也呈指数级增长，分布在多个分支机构和地点的设备难以维护。数据中心提供了集中式解决方案，用于高效地存储和管理大规模数据。

• 高可用性保障

  数据中心设计有冗余系统、包括备份电源和多路径网络连接，以确保即使在硬件故障或其他干扰的情况下也能持续运行，保障关键业务的连续性和服务的不间断可用性。

• 增强的安全性

  安全是数据中心设计的核心考虑之一。它们通过实施物理安全措施（如生物识别门禁）和网络安全技术（如防火墙和入侵检测系统）来保护数据免受未授权访问和其他安全威胁。

• 规模经济

  数据中心能够通过集中资源，实现规模经济，为客户提供成本效益高的服务。这种集中管理方式比分散的IT基础结构更经济，减少了客户的维护成本，提高了资源利用效率。

• 云服务基础

  数据中心是提供云计算服务（如SaaS、IaaS和PaaS）的基石，它们支持广泛的应用和服务，使企业能够灵活地扩展资源并按需访问计算能力，从而加速创新和响应市场变化。

数据中心是如何演变的？

数据中心的演变可追溯至20世纪中叶，当时大型机房被用来放置庞大的计算机系统，这些早期的数据中心聚焦于集中计算资源和存储数据。随着技术的发展，特别是个人电脑和互联网的出现，数据中心开始扩展其服务范围，逐步增加了网络基础设施和应用程序托管服务。

进入21世纪，随着虚拟化技术、云计算以及大数据的兴起，数据中心开始从传统的本地物理服务器转变为更加灵活、高效的云基础架构。这个时期出现的是高度自动化和软件定义的数据中心，更好地满足了灵活性、可扩展性和按需服务的客户需求。

最近，随着物联网、人工智能和机器学习等技术的发展，数据中心正在进一步演化成为智能数据中心。智能数据中心使用先进的自动化工具和AI来优化操作，提高能效，确保更高水平的运行效率和数据分析能力。同时，对于可持续性的关注也在推动数据中心朝着更加绿色、低碳、高效的方向发展。

阿里巴巴数据中心

阿里巴巴自2018年起着手自建数据中心，迄今在中国已建成张北、河源、南通、杭州和乌兰察布五大超级数据中心，服务京津冀、长三角、粤港澳等经济带。特别是杭州的浙江云计算仁和数据中心，采用全球最大规模的液冷集群，PUE最低可降至1.09，成为中国首个5A级绿色液冷数据中心，凸显了阿里云在推动数据中心的绿色化、低碳化上的领导力。

阿里云数据中心积极推广绿色节能技术，如自研的10kV交流输入的直流不间断电源系统和利用自然冷却的暖通系统，实现能效与资源使用的优化。张北数据中心作为碳普惠试点，展示了阿里云在减碳增效方面的行业领先地位。阿里云数据中心的绿色创新方案获多项国际奖项和认可，包括保尔森可持续发展奖。

通过科学布局和技术创新，阿里云数据中心实现了规模化、高效率和绿色环保的运营模式，引领行业向低碳、绿色、高质量的发展方向迈进，并在绿电采购企业排行榜上居领先位置，显示其在可持续发展战略上的坚定承诺和显著成果。

数据中心的设计标准是什么？

ANSI/TIA-942标准

数据中心的设计标准一般是指电信行业协会（Telecommunications Industry Association, TIA）制定的ANSI/TIA-942标准。该标准提供了涵盖数据中心基础设施的详细规范，包括电信基础设施、架构、电气和机械系统，以及其他关键设施要素。ANSI/TIA-942标准根据可靠性和冗余级别将数据中心分为四个级别：

• Tier I（基本容错能力）：具备基本数据中心设施，但没有冗余能力。只能保障有限的系统维护，不适合对持续性要求高的环境。

• Tier II（具备冗余组件）：除了Tier I的特性外，包括冗余的关键组件，如电源和冷却设备，能够承受部分系统的维护或故障。

• Tier III（并行可维护性）：数据中心能在不影响IT操作的情况下进行任何计划性的维护活动，因为所有设备都是冗余的，并且系统组件可以被替换或维护。

• Tier IV（全容错能力）：提供最高等级的可靠性和冗余。Tier IV数据中心可以应对任何计划内或意外的活动，同时保证关键业务的持续运营。

ANSI/TIA-942标准覆盖的不仅仅是物理基础设施，还包括数据中心的位置、建筑设计、环境控制、电力供应、备份电源、网络连接等方面，确保数据中心从不同角度满足业务连续性和高可靠性的需求。这些级别标准帮助设计师、建筑商和数据中心运营商明确数据中心的设计和运营目标，同时也为客户提供了选择数据中心服务级别的依据。

GB 50174-2017《数据中心设计规范》

GB 50174-2017《数据中心设计规范》是中国国家标准，规定了数据中心设计的要求，包括规划、建筑、电力、环境控制、安全和监控等多个方面。该标准旨在确保数据中心的可靠性、安全性和高效性。

在这个标准中，根据使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度，数据中心分为以下三个等级：

• A级：运行中断将造成重大经济损失，或操作公共场所秩序严重混乱。

• B级：运行中断将造成较大经济损失，或公共场所秩序混乱。

• C级：A、B级范围以外的数据中心。

在性能要求方面：

• A级数据中心为容错级别，意味着其设计和运营保证即使在用户操作错误、设备出现故障、外部电源中断或进行维护工作时，也能确保电子信息系统的持续运行，不会出现服务中断。

• B级数据中心为冗余级别，其配置要求足以应对设备故障情况，保障在冗余配置所能承受的范围内，电子信息系统能够正常运行，不受影响。

• C级数据中心为基础级别，其设计确保在所有场地设备正常操作的条件下，电子信息系统能够稳定运行，无中断发生。

阿里云如何管理其数据中心？

阿里云设立了地域（Region）和可用区（Availability Zone, AZ）的概念，设计上采用了分布式和隔离的架构，以提升服务的可靠性、可扩展性和性能。

地域

地域（Region）指数据中心所在的地理区域，通常按照数据中心所在的城市划分。例如，华北2（北京）地域表示数据中心所在的城市是北京。阿里云在全球设有多个地域，这些地域接近用户群，以提供更快的访问速度和更好的用户体验。

可用区

可用区（AZ）是指在同一地域内，电力和网络互相独立的物理区域。例如，华北2（北京）地域支持12个可用区，包括北京 可用区A和北京 可用区B等。同一可用区内实例之间的网络延时更小，其用户访问速度更快。每个阿里云地域由多个可用区组成，位于不同的物理位置，以确保故障隔离。这意味着如果一个可用区发生故障，其他可用区仍能保持正常运行，从而保证了高可用性。

地域和可用区之间的关系如下图所示。

阿里云的数据中心有以下特点：

• 隔离与冗余：阿里云的每个可用区都有独立的电力、冷却和网络资源，确保它们在电源或网络故障时相互独立。此外，各个数据中心之间存在足够的物理距离，以抵御自然灾害带来的风险。

• 网络连接：可用区之间通过高速、低延迟的专用网络连接，提供高吞吐量的数据传输。这使得在不同可用区之间进行资源复制和负载均衡成为可能，进一步提升了应用的持续性和性能。

• 安全与加密：阿里云在数据中心之间传输的数据会进行加密处理，保障数据传输的安全性。

• 灾难恢复：通过在多个可用区部署服务和数据，客户能够构建灾难恢复策略，确保业务连续性。

访问阿里云全球基础设施，了解阿里云最新的地域和可用区列表。