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37 个你必须知道的现代数据中心术语

在今日的信息科技社会,现代数据中心这个术语越来越受到领导者的重视。云计算、闪存、软件定义网络(SDN)、容器,以及大量的编排及自动化工具。这些新型技术构成了现代数据中心的基础,这也是数字时代一个企业的基本要求。

最重要的也许是,现代数据中心不一定是一个物理存在的机房。大多数企业将数据中心视为自己的基础设施,无论是托管在机房的设备,或者是像 AWS、Azure 或 GCP 这样的公共云。现代数据中心将这些结合起来,形成单一的基础设施来运行应用程序和服务。

为了帮助您理清理解现代数据中心时所遇到的困惑,我们现在又回到了最受欢迎的博客类型之一:术语表。正如我们之前所做的,我们会列举 37 个重要的术语。为什么是 37?和我们我们的名字 Hedvig 一样,我们并不喜欢遵循那些所谓的传统。

不说太多废话,现在让我们来看看我们选出的现代数据中心中 37 个最重要的术语清单。当然,您可以列举出属于自己的现代数据中心术语表,并将其放到 TechopediaTech Target 的词汇表中。但列表这件事更加有趣,特别是当我们完成所有选取最重要术语的时候!

  • 3D NAND 闪存:这是新一代的非易失性存储器技术(闪存)。它正在变得越来越主流,并在企业中流行开来。和传统的 NAND 技术相比,它能在相同的尺寸上容纳更多数据。目前大多数的闪存存储仍然是二维平面的,但由于光科技已经达到了物理上的限制,要将更多数位存放在闪存单元中变得越来越困难。现在,芯片制造商们正在研究 3D NAND。如果将 3D NAND 视为多层建筑,而将 2D NAND 视为单层建筑,两者都占用相同的土地面积,但是多层建筑在同一空间内能容纳更多的东西,因为它利用到了垂直空间。
  • 应用层:应用层(Application layer)是七层开放式系统互联通信参考模型(英语:Open System Interconnection Reference Model,缩写为 OSI)的提供通讯功能的第七层,也是最接近最终用户的层级。使用指定的应用程序时,会和应用层及最终用户直接进行交互。应用层为应用程序提供对常见的网络应用服务的直接访问。在虚拟化和容器化环境中,应用层变得越来越重要,特别是当它从实际物理运行的基础设施中抽象出来时。它同时给应用程序提供变成自己的基础设施需求提供了方法。
  • 应用程序特定策略:在物理机器、云服务、容器或者虚拟机环境中,绑定在单一应用程序和其数据检索的特定策略,这通常和现代数据中心中的服务器,存储,网络和安全性等基础设施相关。应用程序特定策略支持多用户环境,每个应用程序都可以拥有属于自己的基础架构和服务级别(Service-Lelvel Agreement,SLA)。
  • 自动化:自动化是云计算中一个重要的概念,也是将云和虚拟化基础架构区别开来的重要因素。它包括了按需提供资源的能力,而无需人为的干预。自动化通常会和服务编排相结合,以增强服务的集成能力,并完全支持现有的许多 IT 工具,可以帮助运维人员更好的控制和掌握工具的操作。比如说,软件定义存储或者软件定义网络的解决方案可以很轻易地融入到数据中心所使用的自动化和服务编排工具中,而无需针对特定环境进行定制。
  • Cloud Foundry:最初由 VMWare 创建的它,现在是 Pivotal Software 的一部分。它由 Cloud Foundry 基金会管理,是一个开源的 PaaS(平台即服务)平台。开发人员可以用它在公共或私有云环境中构建、部署、运行和扩展应用程序。该平台利用容器来部署应用程序,并使企业能够利用诸如 Docker 和 Kubernetes 等项目来提高管理生产环境上应用程序的易用性和速度。
  • 集群:这个单词的含义很多时候会根据上下文发生变化,不过在现代数据中心中,集群是一个可被看作为单一系统的服务器网络集合,通过连接计算机软件或硬件来协作完成计算工作。很多集群同时也是分布式系统。
  • 容器:容器是一种软件技术,它提供了一种打包应用程序的轻量级、可移植的方法,使得程序从操作系统和物理架构中隔离开来。与虚拟机不同的是,容器不包括完整的操作系统,而是共享主机操作系统的部分部件。容器允许对应用程序进行打包及抽象化,以简化在不同环境之间的部署。Docker 和 Linux 软件容器(LXC)都是容器的典型代表。容器经常会与微服务相联系。容器也可以指数据存储的单元,比如亚马逊简易储存服务(Amazon S3)就使用了“桶”来描述一个数据容器。在一些软件定义存储(英语:Software-Defined Storage,缩写 SDS)的解决方案中,虚拟磁盘的数据就储存在集群的各个节点的逻辑容器当中。
  • 控制平面:控制平面最初是一个网络术语, 通常表示任何与网络的 "信号" 相关的东西。控制平面的数据包是由路由器发送或本地发送到路由器的。它决定了通信发出的位置,功能包括系统配置、管理和交换路由表信息。但随着软件定义的基础结构的兴起,控制平面现在成为一个扩展到服务器、存储和安全基础结构的术语。它现在指控制基础结构的配置、管理和监视的可编程 API 集。
  • 灾难恢复即服务(DRaaS):灾难恢复即服务(Disaster Recovery as a Service, DRaaS)是由专用的提供者备份和承载物理或虚拟基础结构, 以便在发生人为或自然灾难时能够及时进行故障转移。DRaaS 是云计算的主要驱动因素之一,通常也是采用混合或多云架构的主要动机之一。
  • 数据层:这是一个有很多不同定义的术语,甚至在营销中亦有应用。不过在现代数据中心中,数据层是一种数据结构,它保存了所有需要在数字环境(例如网站)中处理和传递到其他应用程序的数据。
  • 数据平面:也称为转发平面,它根据控制平面所提供的逻辑(数据平面上的数据所需的学习路径),将流量转发到选定目标网络的路径下的下一个跃点。最初也是一个网络术语,数据平面由通过路由器本身发送到下一个目的地的数据 (包) 组成。现在数据平面越来越多地指存储、管理、保护和传输所有应用程序数据的基础结构。
  • 分布式系统:一组用以创建单一系统的联网自治计算机。在分布式系统中,网络计算机协调并共享资源以支撑系统的工作负载。分布式系统的目标是最大限度地提高性能和可伸缩性,确保高容错性并提高资源可用性。分布式系统的例子包括Amazon DynamoDB、Google MapReduce、Apache Hadoop 和 Hedvig 分布式存储平台。
  • Docker:一个可在容器内自动部署应用程序的开源项目。与其他容器一样, Docker 的容器是将程序包装在一个完整的文件系统中,其中包含程序运行所需的所有内容,包括代码、运行时、系统工具、系统库等。Docker 通常与容器相比较,许多使用术语可互通。要注意的是,Docker 既是一个开源工具集,同时也是一个公司。公司支持开源技术以及销售自己的专有软件。

读到这里你可能想要休息一下。为了给你一些动力,你已经完成了这篇文章的三分之一,只剩下 24 个术语要读了。

  • 闪存:一种使用固态内存芯片的存储设备,用于存储非易失性的持久数据。与旋转机电盘(即硬盘驱动器)不同,闪存驱动器没有移动部件。闪存通常不会产生噪音,能更快速地存储和访问数据,具有更少的延迟,比光盘介质更可靠、更耐用。由于该技术更先进,闪存的成本通常更高。不过由于生产方法的改进和规模化,闪存的成本正在逐步降低。
  • 混合云:一种云计算环境,它将私有云资源 (例如, 内部数据中心) 与公共云 (如 Amazon Web 服务) 中提供的资源合并管理和使用。通常,应用程序和数据会通过私有与公有云的边界进行交换,从而创建单一逻辑基础结构或服务集。
  • 超融合(Hyperconverged):一种体系结构, 它将软件定义的计算和软件定义的存储组合在一个服务器上,形成一个简化的、可扩展的基础数据中心服务。输入中的 "超" 来自于 Hypervisor,一个服务器虚拟化组件的解决方案。
  • 超大规模(Hyperscale):一个软件定义的计算和软件定义的存储规模增长相互独立的体系结构。超大规模架构非常适合于实现弹性计算,因为它将存储容量和计算能力区分开来。超大规模架构支撑着包括谷歌(Google)和亚马逊(Amazon)在内的网络巨头,并且越来越多的企业采用,以此来有效地扩展或收缩环境。
  • 基础设施即服务(Iaas):基础设施即服务(Iaas)是一种云计算形式,通过互联网提供虚拟化计算资源。它被认为是云计算的三大主要类别之一(另外两类是软件即服务(SaaS)和平台即服务(PaaS))。这些计算资源通常在使用的计算量基础上计费(按需付费)。它是一种服务模型,为组织提供虚拟化的基础架构。其优点包括自动化管理成本、自主服务、动态扩展、灵活性和平台虚拟化。
  • Kubernetes:另一个流行的开源系统,用于自动化部署、扩展和管理容器化的应用程序。最初是由 Google 设计的它,后来被捐赠给了云原生计算基金会(Cloud Native Computing Foundation, CBCF)。Kubernetes 定义了一组构建块,它们共同提供部署、维护和扩展应用程序的机制。Kubernetes 还设计为松散耦合和可扩展, 因此它可以容纳范围广泛的工作负载。
  • Mesos:最初在加州大学伯克利分校开发的它,全称为 Apache Mesos,是一个管理计算机集群的开源软件。Apache Mesos 将 CPU、内存、存储和其他计算资源从机器 (物理或虚拟)中抽象出来,并允许容错和弹性分布式系统的构建和运行。它位于应用程序层和操作系统之间,并简化了在大规模集群环境中部署和管理应用程序的工作。它最初是为管理大规模的 Hadoop 环境而设计的,但后来被扩展为管理其他类型的集群。
  • 微服务(Microservices):一种应用程序的开发方法。在开发应用程序时,将程序分解为一系列独立的、模块化的小型服务,即为微服务。每个服务应在一个独立的进程中执行,彼此之间通过预先定义的轻量级机制进行通讯。微服务背后的想法是,将应用程序分解为较小的易于组合的个体时,整个应用程序更容易被构建和维护。当应用程序的不同部分被分开时,不同组件可以同时开发。微服务的另一个优点是恢复能力。服务可以在不同服务器甚至不同数据中心之间运行,当一个服务宕机时,只需要在别的地方启动一套新的服务就可以保证应用程序正常运转。微服务和面向服务的架构不同的是,每个服务都可以独立地运行和部署。微服务的知名度上升和容器的出现非常相关,因为容器可以作为服务打包和运行的一种方式。
  • 多云(Multi-cloud):在同一个组织内使用两个或多个公共云计算服务提供商。如果是同时还和私有云一起使用,则可以构成多云的混合云。多云环境可以最小化因单个云服务的硬件、基础架构或软件发生故障所导致的数据丢失或停机的风险。多云策略还可以作为定价策略的一部分,以控制成本并防止服务锁定在一个云服务提供商中。这种方法也可以通过混合使用不同的公共云提供商的最佳技术、解决方案和服务来提高整体的灵活性
  • 多层架构(Multi-tier):在多个层级之间开发和分发的一种应用程序类型,在逻辑上将不同的应用程序操作层分开。应用程序的层数因业务和要求而异,但三层是最常用的。三层是:演示(用户界面);应用程序(核心业务或应用程序逻辑),和数据(数据的管理)。也称为 N 层应用程序体系结构,它提供了一种模型,开发人员可以在其中创建灵活的可重用应用程序。多层也可以指数据存储。此时多层代表一个跨多个传统存储层的单一存储平台。每个层都由应用程序的特定性能和可用性需求来定义。0 或 1 层通常是性能最高、可用性最高的应用程序(通常由全固态闪存阵列提供服务)而3 或 4 层通常是性能最低、可用性最低的应用程序(通常由热存档或冷存档存储提供服务)。
  • 多工作负载(Multi-workload):一种分布式计算环境,其中不同的负载(当中的任务可能具有不同的特性)都同样被支撑、管理和执行。正如不同用途的自行车有不同的类型一样,不同的计算工作负载会对底层基础结构提出不同的要求,无论是桌面负载还是 SAP 系统工作负载。在计算容量、网络需求、数据存储、备份服务、安全需求、网络带宽需求、服务质量(QoS)度量等方面,不同的工作负载具有不同的特性。随着公司倾向于寻求构建一个单一的、共享的基础结构来支持所有工作负载或应用程序需求的云环境,多工作负载环境的重要性越来越突出。这与传统的、孤立的环境形成了鲜明的对比,多工作负载环境通常具有定制的基础结构。在多工作负载环境的云中,软件定义的技术和特定于应用程序的策略的应用使单个基础结构能够满足不同应用程序集的需要。
  • 跨区灾备:在不同区域之间建立数据副本的能力,以确保区域性和可用性。一个区域可以代表私有云数据中心、公有云数据中心、远程办公室或者是分支的办公室。跨区灾备可以防止任何一个区域成为单点故障。

是时候再休息一下了!伸展伸展胳膊,或者看一些比较有趣的文章?休息完记得继续回来看剩下的 12 条术语。

  • 节点:这是一个信息技术中非常常用的术语。它可能指代的是网络中的设备或数据点。诸如个人电脑、手机或打印机等设备通常被视为节点。在互联网中,节点是具有 IP 地址的任何事物。而在现代数据中心中,它可以指代一台服务器。通常,组成集群或分布式系统的不同计算机称为节点。
  • 非易失性内存主机控制器接口规范(NVMe):也被称为 NVM Express,是一种逻辑设备的接口规范,它允许固态硬盘(SSD)能高效地应用 Peripheral Component Interconnect Express (PCIe) 总线。NVMe 的目标是为广泛的企业和客户系统中提供更搞笑的性能和互操作性。它的主要优点包括减少延迟、提高每秒输入输出操作数 (IOPS) 和更低的功耗。
  • OpenStack:是一个免费开源的云计算软件平台,主要用于支持私有或公有云基础架构即服务。该软件平台由相互关联的组件所构成,它们控制着整个数据中心的多供应商硬件池的处理、存储和网络资源。用户可通过基于网页的管理面板、命令行工具或 REST 风格的 API 来进行管理。
  • 编配层(Orchestration layer):由管理云和内部组件的互连和交互的应用程序组成。在这一层中,任务被组合到工作流中,因此各种 IT 组件和相关资源的调配和管理可以自动与一些管理工具,如 Puppet、Chef、Ansible、Salt、Jenkins 等,相结合。传统的数据中心的那些基础结构管理工具(如 VMware vSphere、Microsoft Hyper-V 和 OpenStack)也被视为业务流程层的一部分。
  • 快捷外设互联标准(PCIe):英文名为 Peripheral Component Interconnect Express,它是将一个或多个外部设备连接到计算机的串行扩展总线标准。使用 PCIe,数据中心维护者可以建立跨服务器的高速网络,并将服务器连接到机架外部的千兆以太网、RAID 和 Infiniband 网络技术。它提供比并行总线(如 PCI 和 PCI-X)更低的延迟和更高的数据传输速率。
  • 私有云:一种云计算类型,旨在提供类似于公有云的特性(包括可伸缩性、灵活性和操作性),但仅供单一组织使用。例如, 一个大型的跨国企业可能会建立自己的私有云,它模仿公共云提供商提供的服务的特性,同时向多个子公司提供业务。私有云可以部署在自己的数据中心或托管在外部设施中。因此,私有云不一定意味着内部部署,尽管大多数都是这样做的。
  • 平台即服务(Platform as a Service, PaaS):是一种云计算服务,它允许用户在平台上开发、运行和管理应用程序,而不需要构建和维护自己的基础结构。PaaS 有不同类型,包括公共、私人和混合。PaaS 最初打算用于公共云服务的应用程序,而现在已经扩展到包括私有和混合选项。
  • 横向扩展、向外扩展(Scale-out):一种用于描述可应用在存储、网络或应用程序中的架构类型。通常情况下,横向扩展是指添加更多部件,以并行分布工作负载。在大多数情况下,横向扩展会对系统添加的每个节点添加更多的控制器,以实现更高的可伸缩性、性能和弹性。这和纵向扩展不同,后者指的是增加系统的容量而不增加控制器。大多数纵向扩展系统都是双控制器模型,它会受到该模型的缩放、性能和弹性约束。
  • 软件定义(Software-defined):这是一个在存储、网络和其他信息技术应用中越来越广泛使用的术语。它通常指的是在普通硬件上部署软件以提供额外的功能。传统的或硬件定义的系统将软件与专有硬件组件或设计紧密耦合。而软件定义将物理资源抽象化,自动化操作,并使基础结构的编排能够满足特定的应用程序和工作负载需要。
  • 延伸集群(Stretch(ed) clusters):一种部署模型,同一集群其中的两个或多个宿主机位于不同的地理位置中。在延伸的集群中,一系列的服务器在单一系统中提供了高可用性和负载均衡。它们的优点是可以更容易地将虚拟机从一个物理位置迁移到另一处,同时维持与集群中其他服务器的网络连接。
  • 层(Tier):可以参考上面说的多层架构。但在存储环境中,组织数据的优先级和重要性决定了数据的存储层级。例如,1 层数据是组织或计算环境必须为最关键的应用程序准备的,可立即进行访问的数据。2 层数据通常包括业务关键型应用程序数据,存储类型取决于性能和可用性要求。3 层数据通常是指备份,而存档数据通常是 4 层或更高级别。
  • 通用数据平面(UDP):由 Hedvig 提出的通用数据平面是一个单一的、可编程的数据管理层级,利用分布式计算的方法,涵盖了不同工作负载、云服务和层级。它已被很多组织所应用。它是一个虚拟化的抽象层,允许任意工作负载在任何位置存储和保护其数据。它还通过应用现代的编排和自动化框架(如 Docker、Kubernetes、Mesos、Microsoft、OpenStack 和 VMware 等)来大大简化操作。

哇哦,你已经读完了这份列表,现在你已经是一个现代数据中心专家了。你掌握了这 37 个术语,下次出门可以好好考考你的家人或者朋友了。

为了便于你线下学习,我们将这份列表整理为了 PDF 文件。点击这里下载这份包括了所有 37 个术语的 PDF(仅有英文)。

本文的版权归 Xiaoxing Ye 所有,如需转载请联系作者。

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