什么是数据中心层？数据中心层比较

在选择托管数据的设施时，数据中心层级是一个关键因素。层级评级揭示了数据中心在可靠性和性能方面可以提供什么，因此未能确定正确的层级可能会导致停机问题或不必要的开支。本文介绍了数据中心层级的工作原理以及这些排名如何使您能够评估数据中心的质量。继续阅读以了解如何使用分层标准来找到适合您的业务需求和预算的设施。

什么是数据中心层？

数据中心等级是一种标准化的排名系统，用于指示数据中心基础设施的可靠性。该分类从 1 到 4 对设施进行排名，其中 1 是最差的，4 是最好的。

数据中心从Uptime Institute获得此国际排名，这是一个独立的组织，主要根据以下因素确定设施级别：

• 正常运行时间保证。
• 容错（处理计划内和计划外中断的能力）。
• 服务费用。

这种无偏见的层级系统可以客观地了解特定数据中心的运作方式。但是，评级是可选的，因此并非所有数据中心都有指定的层级。不过，大多数主要设施都选择要求 Uptime Institute 进行评估，因为官方评级有助于：

• 建立服务信誉。
• 推销设施的能力。
• 建立信任并吸引潜在客户。
• 计划未来的升级和设施扩展。

数据中心工作人员需要将站点计划和蓝图（设计文件的 Tier 认证）发送到 Uptime Institute 以获得官方评级。Uptime Institute 的代表随后会前往该中心现场检查运营情况并进行评级。

数据中心层级分类考虑哪些因素

Uptime Institute 对分配层级的确切方法保密，但大多数关键指标都是公共知识问题。该研究所在对设施进行评级时会考虑以下因素：

• 服务可用性和正常运行时间保证。
• 冗余级别（复制关键组件并将其保存为备份和故障保险以防计划内或计划外中断的过程）。
• 冷却和电力基础设施的状况。
• 员工专业知识和维护协议（特别是处理并发可维护性的能力）。
• 服务费用。
• 运营可持续性和中心实现长期业务目标的能力。
• 设施设置新客户所需的时间。
• 数据中心安全级别。
• 运营商中立。

分层系统不需要使用任何特定的技术或设计选择。在解决方案之间进行选择的自由在满足层级目标时赋予了灵活性，因此每个数据中心都可以选择满足标准并达到所需评级的最佳方式。

数据中心等级评级说明

Uptime Institute 认证的四个数据中心层级是：

• 第 1 层：具有单一电源和冷却路径且没有备份组件的数据中心。该层的预期正常运行时间为每年 99.671%。
• 第 2 层：具有单一电源和冷却路径以及一些冗余和备份组件的数据中心。该层提供每年 99.741% 的预期正常运行时间。
• 第 3 层：具有多条供电和冷却路径的数据中心，以及允许员工在不脱机的情况下进行设置的冗余系统。该层的预期正常运行时间为每年 99.982%。
• 第 4 层：一个完全容错的数据中心，每个组件都有冗余。这一层的预期正常运行时间为每年 99.995%。

四个数据中心层是渐进的。数据中心的等级可以上下移动，每个等级都包含较低等级的要求。

虽然可靠性随着级别的提高而提高，但第 4 层并不总是比评级较低的数据中心更好。每一层都适合不同的业务需求，因此第 3 层或第 4 层（最昂贵的选项）通常是过度投资。

数据中心层比较

下表提供了四个数据中心层的高级概述，并显示了不同模型为客户提供的内容。

参数	一级	2级	第 3 层	第 4 层
正常运行时间保证	99.671%	99.741%	99.982%	99.995%
每年停机时间	<28.8 小时	<22 小时	<1.6 小时	<26.3 分钟
组件冗余	没有	部分电源和冷却冗余（部分 N+1）	全 N+1	容错（2N 或 2N+1）
可同时维护	不	不	部分	是的
价钱	$	$$	$$$	$$$$
区隔	不	不	不	是的
人员配备	没有	1班	1+班次	24/7/365
典型客户	要求简单的小公司和初创企业	中小企业	成长中的大型企业	政府单位和大型企业
企业选择这一层的主要原因	最实惠的数据中心层	良好的性价比	高性能和可负担性之间的细线	一种容错设施，非常适合持续高水平的流量或处理需求

第 1 层基础设施提供支持全部 IT 负载的电力和冷却能力。这些设施有单一的供电和冷却路径，并且任何关键系统都没有冗余。工作人员必须完全关闭操作以进行定期维护或紧急维修。

一级设施的要求是：

• 用于电源尖峰和断电的不间断电源 (UPS)。
• IT系统的指定空间。
• 发动机发电机。
• 在办公时间以外运行的专用冷却设备。

1 级数据中心还需要系统、协议和设备，以确保数据中心在标准办公时间（晚上和周末）之外正常运行。

由于缺乏备份，第 1 层数据中心客户预计每年的停机时间可达 28.8 小时。

二级数据中心

第 2 层基础设施具有第 1 层数据中心的所有功能，但增加了备份选项。这些数据中心通过以下方式提供更好的中断保护：

• 额外的引擎发电机。
• 储能。
• 冷水机。
• 高架地板。
• UPS 模块。
• 泵。
• 散热设备。
• 燃料箱和电池。
• 额外的冷却装置。

与第 1 层一样，第 2 层中心依靠单一的配电路径来提供电力和冷却，因此这些设施仍然容易受到意外中断的影响。正常运行时间优于评级较低的数据中心，因此第 2 层客户每年会经历长达 22 小时的停机时间。

第 3 层数据中心

第 3 层数据中心是一个可同时维护的设施，具有用于电力和冷却的多个分配路径。与第 1 层和第 2 层数据中心不同，第 3 层设施在维护或设备更换期间不需要完全关闭。

第 3 层设施需要第 2 层数据中心中存在的所有组件，但这些设施还必须具有N+1 可用性：

• “N”是指支持全部 IT 负载所需的容量。
• “+1”代表用于备份目的的额外组件。

N+1 冗余可确保在主要元件发生故障或工作人员移除零件进行计划维护时，其他组件开始运行。

第 3 层数据中心还需要一个备份解决方案，以在本地或区域范围内断电的情况下保持运营正常运行。设施必须确保设备在停电后可以继续运行至少 72 小时。

与较低的评级相比，第 3 层设置的可用性显着提高。依赖第 3 层数据中心的客户每年会经历多达 1.6 小时的停机时间。

第 4 层数据中心

第 4 层数据中心将容错机制添加到第 3 层要求列表中。这些数据中心有多个物理隔离的系统，充当冗余组件和分配路径。除了所有第 3 层条件外，第 4 层设施必须确保：

• 所有组件都有两个发电机、两个 UPS 系统和两个冷却系统的支持。
• 每条分发路径都是独立的，因此一个单独的故障不会导致与其他组件的多米诺骨牌效应。
• 在本地或区域停电后，操作将继续运行至少 96 小时。
• 电源未连接到任何外部电源。

冗余组件之间的分离对于第 4 层数据中心至关重要。物理隔离可防止本地事件危及两个系统。

第 4 层数据中心具有2N或2N+1 冗余：

• 2N 冗余（或N+N）意味着该设施有一个完全镜像的、独立的备用系统。如果主要组件发生任何事情，相同的备份副本将开始运行以确保继续运行。
• 2N+1 型号提供两倍的运行容量 (2N) 和一个额外的备用组件 (+1)，以防在辅助系统处于活动状态时发生故障。

4 级设施可以确保客户每年的停机时间不超过 26.3 分钟。第 4 层服务水平协议 (SLA)不能保证 100% 正常运行时间的原因是组件在维护其冗余对应项期间可能遇到问题的可能性很小。

哪个数据中心层适合您？

虽然更高层提供更可靠的服务，但选择第 3 层或第 4 层并不总是正确的选择。决策者应选择最能满足其业务需求的数据中心层。

某些类型的公司通常倾向于特定的层级。以下是每个层级的常用客户的细分：

• 第 1 层：这些数据中心最适合寻求最实惠的托管选项的小型企业和初创企业。没有复杂 IT 要求或全天候运营的小公司可以容忍更频繁的停机。 
• 第 2 层：这些设施是希望获得比第 1 层合作伙伴更具成本效益、更可靠的选择的中小型企业的首选。中小型公司通常使用第 2 层设施，通常用于托管数据备份或非关键任务数据库。
• 第 3 层：这些类型的数据中心非常适合 IT 运营需要额外故障保护的大型公司。拥有大量数据集（尤其是客户数据）的企业是这一层的主要候选者。
• 第 4 层：这些数据中心适合没有预算限制且需要不间断可用性的企业。具有关键任务服务器和强烈的客户或业务需求的政府组织和大型企业是第 4 层设施的典型用户。

通常，选择层级时的两个主要考虑因素是成本和正常运行时间。当更便宜的设施可以完成这项工作时，支付 3 级数据中心的费用是浪费金钱。同样，当您需要更长的正常运行时间时，在 2 级设施进行设置会影响您的收入、生产力、客户满意度和声誉。