数据中心设计与管理 pdf下载

　　1、云计算和虚拟化基础知识，数据中心的发展历程、主要特点及未来的发展趋势。

　　2、数据中心建设中有关基础环境方面的相关技术和标准，包括数据中心的选址、功能区划分、布线系统、供配电系统、空调系统、防护系统、监控系统等。

　　3、数据中心的网络子系统，包括数据中心网络的规划与设计、数据中心主要网络设备的工作原理、

　　市场上针对数据中心的主流网络产品、数据中心

　　网络的新技术以及发展趋势。

　　数据中心的计算子系统，包括两种不同计算架构的主要特点、服务器相关技术以及计算虚拟化技术和产品。

　　4、数据中心的存储子系统，包括存储基本技术和RAID、存储虚拟化相关技术、数据备份和容灾技术。

　　5、数据中心的安全子系统，包括信息安全概述、云数据中心面临的主要安全威胁、在数据中心部署的主要安全产品，并通过实际案例介绍如何构建数据中心安全整体解决方案。

　　6、数据中心运维工作的重要性，从基础环境、网络、计算、存储、安全等不同方面介绍了相关运维技术。

　　内 容 简 介

　　本书全面介绍了数据中心建设和管理过程中的各个环节，将虚拟化技术的应用渗透到各个部分，阐述了建设云数据中心的主要内容和具体方法。围绕数据中心职能的各组成部分，将全书分为7章。其中，第1章为数据中心概述；第2～6章，分别介绍了数据中心的基础环境建设、网络子系统、计算子系统、存储子系统和安全子系统；第7章围绕数据中心的运维管理，从基础设施、网络、计算、存储、安全等方面介绍了相关技术及工具。

　　本书可供企业、高校和科研院所信息化管理部门以及各类数据中心的管理和技术人员参考使用，也可作为工科院校相关专业本科生、研究生的教材或辅导材料。

第1章概述1

1.1云计算2

1.1.1云计算概念2

1.1.2云计算的发展现状2

1.1.3云计算的特点及优势4

1.1.4云计算发展对数据中心

提出的要求6

1.2虚拟化7

1.2.1虚拟化概念7

1.2.2虚拟化技术的发展现状8

1.2.3虚拟化技术的应用9

1.3数据中心概述11

1.3.1数据中心的概念11

1.3.2数据中心的发展现状12

1.3.3数据中心的功能特点13

1.3.4数据中心的未来发展与挑战14

第2章基础环境建设17

2.1基础环境规划18

2.1.1数据中心选址18

2.1.2数据中心分级及技术指标18

2.2空间环境20

2.2.1功能区划分20

2.2.2机柜选型及布置21

2.2.3环境要求22

2.3布线系统22

2.3.1布线系统设计原则23

2.3.2拓扑结构23

2.3.3设备选型24

2.4供配电系统27

2.4.1等级标准要求27

2.4.2供电电源29

2.4.3主配电系统30

2.4.4UPS31

2.4.5二级配电系统34

2.5空气调节系统36

2.5.1空调类型36

2.5.2负荷计算38

2.5.3设备选型40

2.5.4具体实施41

2.6防护处理43

2.6.1静电防护43

2.6.2防火45

2.6.3防水48

2.6.4防雷49

2.6.5防电磁泄漏51

2.7监控系统52

2.7.1安防监控52

2.7.2环境监控54

第3章网络子系统59

3.1数据中心网络规划与设计60

3.1.1数据中心网络建设的

需求分析60

3.1.2数据中心网络的设计原则60

3.1.3数据中心网络架构设计原则61

3.1.4数据中心网络的规划和设计64

3.2数据中心网络核心设备66

3.2.1交换机工作原理66

3.2.2三层交换机在数据中心中

的优势68

3.2.3数据中心中网络的高可

用技术69

3.2.4数据中心中网络可靠性保障69

3.3数据中心网络主流产品70

3.3.1华为公司解决方案70

3.3.2思科公司解决方案72

3.4数据中心网络新技术75

3.4.1网络虚拟化75

3.4.2SDN77

3.4.3大二层网络79

3.4.4数据中心网络发展趋势82

第4章计算子系统85

4.1数据中心计算架构86

4.1.1云计算86

4.1.2高性能计算92

4.2服务器97

4.2.1服务器简介97

4.2.2服务器分类98

4.2.3服务器组件103

4.2.4服务器与PC机的区别109

4.2.5服务器主流厂商110

4.3计算虚拟化113

4.3.1计算虚拟化概述113

4.3.2计算虚拟化体系结构114

4.3.3计算虚拟化的优势115

4.3.4计算虚拟化平台115

第5章存储子系统121

5.1存储概述122

5.1.1存储的基本概念122

5.1.2存储设备的发展历程122

5.1.3存储技术发展趋势126

5.2磁盘的工作原理127

5.2.1磁盘结构与工作原理127

5.2.2磁盘接口协议130

5.2.3影响磁盘性能和I/O的因素132

5.2.4SSD133

5.3磁盘阵列技术RAID134

5.3.1RAID概述134

5.3.2RAID基础技术134

5.3.3RAID分级135

5.3.4RAID级别组合应用138

5.4主流存储设备140

5.4.1直连存储(DAS)140

5.4.2网络附加存储(NAS)142

5.4.3存储区域网络(SAN)148

5.5存储区域网络SAN149

5.5.1FC-SAN149

5.5.2IP-SAN156

5.5.3IP-SAN与FC-SAN的优劣159

5.6存储虚拟化160

5.6.1虚拟化的形式160

5.6.2存储虚拟化的类别161

5.6.3存储虚拟化面临的困境161

5.7数据备份162

5.7.1数据备份的意义162

5.7.2数据备份方式163

5.7.3备份系统架构163

5.7.4常用数据备份软件介绍166

5.8数据容灾技术167

5.8.1容灾的概述167

5.8.2容灾系统分类167

5.8.3容灾等级167

5.8.4容灾系统中常用技术168

5.8.5常见的容灾系统方案169

第6章安全子系统171

6.1信息安全概述172

6.1.1信息安全定义172

6.1.2我国信息安全发展历程172

6.1.3网络安全事件回顾173

6.2数据中心安全威胁与防范176

6.2.1网络安全威胁与防范176

6.2.2系统安全威胁与防范179

6.2.3数据安全威胁与防范180

6.2.4Web应用安全威胁与防范182

6.2.5云数据中心安全威胁184

6.3数据中心安全技术介绍186

6.3.1硬件安全防护技术186

6.3.2数据安全检测技术186

6.3.3数据隔离恢复技术187

6.3.4数据安全备份技术187

6.4数据中心安全管理介绍188

6.4.1安全管理制度188

6.4.2安全管理策略188

6.5数据中心安全产品介绍190

6.5.1网络安全产品190

6.5.2系统安全产品191

6.5.3数据安全产品191

6.6数据中心安全体系案例介绍192

6.6.1安全防护系统192

6.6.2安全检测系统193

6.6.3安全审计系统194

第7章数据中心运维管理197

7.1数据中心运维的重要性198

7.2基础环境运维199

7.2.1空调系统运维199

7.2.2供配电系统运维200

7.2.3安防系统运维203

7.2.4消防系统运维204

7.3网络子系统运维205

7.3.1文档建立205

7.3.2网络系统巡检206

7.3.3运维监控软件207

7.3.4运维管理制度的建立208

7.4计算子系统运维208

7.4.1服务器基础运维208

7.4.2操作系统运维210

7.4.3应用服务运维214

7.5存储子系统运维217

7.5.1存储基础设施运维217

7.5.2存储系统运维218

7.5.3存储区域网络运维222

7.6安全子系统运维227

7.6.1安全运维体系介绍227

7.6.2安全监测系统运维228

7.6.3安全防护系统运维229

7.6.4安全审计系统运维230

7.6.5安全运维管理规范231

附录233

参考文献240

　　《数据中心设计与管理》：
　　（1）机房的直击雷的防护。主要针对机房所在建筑物所做的防止直击雷击中建筑物而引起的直接损坏和间接引起的雷电电磁脉冲造成的损坏。通常的做法是，在建筑物上安装完善的避雷网、带，加装避雷针。由于通信机房有时所处位置较为空旷，所以不建议在建筑物自身上安装超过建筑物高度的避雷针，其原因在于：传统意义上的避雷针是将雷电通过避雷针进行放电入地，而没有考虑强大的雷电流在通过避雷针时所产生的具有较高能量的雷电电磁脉冲，这种由避雷针引雷直接衍生的雷电电磁脉冲是对现代计算机网络系统的最大威胁。
　　（2）电源系统的感应雷防雷保护。电源采用三级防雷保护有利于雷电流的逐渐释放，把雷电过电压逐级衰减，使之降到设备能承受的范围之内。电源第一级电涌保护器主要安装在大楼总配电柜（箱）内，第一二级电涌保护器主要安装在计算机中心机房的分配电柜（箱）内，第三级电涌保护器主要安装在设备电源输入的前端，使感应雷电过电压下降到设备承受的范围之内，以保护设备的安全。
　　（3）通信系统的感应雷防雷保护。机房设备的系统综合防雷，单有电源的防雷保护是不够的，因为雷电流除了会从电源端入侵外还会通过通信通道入侵。对于计算机网络信号的防雷主要针对的是传输设备及终端设备的保护，根据接口的不同类型，安装相应的防雷设备，可以对馈线、串口、并口、网络接口、各种协议接口、话路配线、光纤等进行全面可靠的保护，从而实现保护机房内设备信号系统的安全。
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　　近年来，随着云计算和大数据相关技术的发展与普及，应用软件开发架构从传统的B/S(Browser/Server)架构逐步向C/C(Client/Cloud)架构转移。在C/C架构中，应用系统和数据集中部署在云端，用户通过台式计算机、笔记本电脑、智能手机等多种类型的终端设备，访问云端的数据及应用。在这种架构中，提供云服务的数据中心成为了重要的组成部分。与传统的数据中心相比，新型的云数据中心具有一些新的特点，对于数据中心的运维工作也提出了更高的要求。

　　本书围绕云服务数据中心的建设和运维，将数据中心分为基础设施、网络、计算、存储、安全等子系统，介绍了从规划、建设到运行维护的相关技术。主要内容安排如下：

　　第1章介绍了云计算和虚拟化的基础知识，数据中心的发展历程、主要特点及未来的发展趋势。

　　第2章介绍了数据中心建设中有关基础环境方面的相关技术和标准，包括数据中心的选址、功能区划分、布线系统、供配电系统、空调系统、防护系统、监控系统等。

　　第3章介绍了数据中心的网络子系统，包括数据中心网络的规划与设计、数据中心主要网络设备的工作原理、市场上针对数据中心的主流网络产品，还介绍了数据中心网络的新技术，包括网络虚拟化、SDN、大二层技术等，最后介绍了数据中心网络的发展趋势。

　　第4章从云计算和高性能计算两个方向介绍了数据中心的计算子系统，包括两种不同计算架构的主要特点、服务器相关技术，以及计算虚拟化技术和产品。

　　第5章介绍了数据中心的存储子系统，首先介绍了存储基本技术和RAID，接着围绕数据中心三类主流存储系统——DAS、NAS和SAN，对其工作原理和主流产品进行了介绍，并介绍了存储虚拟化相关技术，最后介绍了数据备份和容灾技术。

　　第6章介绍了数据中心安全子系统，包括信息安全概述、云数据中心面临的主要安全威胁，针对这些威胁，本章从技术和管理两个层面介绍了如何加强数据中心的安全保障能力，接下来介绍了在数据中心部署的主要安全产品，最后通过一个实际案例说明了如何构建数据中心安全整体解决方案。

　　第7章围绕着数据中心的运维工作展开，首先介绍了数据中心运维工作的重要性，然后从基础环境、网络、计算、存储、安全等不同方面介绍了相关运维技术。

　　本书作者长期从事互联网骨干网及数据中心的规划、建设和运维工作，书中很多内容都是在实际工作中所积累经验的总结，具有较强的实用性。本书适合作为高校本科生及硕士研究生的教材，也适合从事数据中心建设运维工作的工程技术人员作参考书之用。

　　本书主要内容由林予松、李润知和刘炜撰写，参与本书编写的还有曹四海、任世宗、施晓杰、牛呈云、段志刚、张鹏飞、李筝等人。

　　由于时间仓促，加之编者的水平有限，书中不足之处在所难免，恳请专家和广大读者不吝赐教和批评指正。

　　编者

　　2017年5月