自現(xiàn)代計(jì)算機(jī)時(shí)代開始以來，數(shù)據(jù)中心一直是構(gòu)建我們的計(jì)算設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)中心負(fù)責(zé)存儲(chǔ)、收集、處理和分發(fā)數(shù)據(jù)。它們代表了任何依賴應(yīng)用程序、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)或數(shù)據(jù)向其客戶提供產(chǎn)品和服務(wù)的公司的骨干。

因?yàn)槲覀儾皇巧钤谝粋€(gè)完美的世界中，所以可能會(huì)發(fā)生意外，當(dāng)它影響到數(shù)據(jù)中心時(shí)，可能會(huì)對(duì)您的業(yè)務(wù)造成不可逆轉(zhuǎn)的損害。停電可能會(huì)削弱您的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施，并可能因服務(wù)器停機(jī)而導(dǎo)致巨大的收入損失。這就是為什么當(dāng)意外發(fā)生時(shí)冗余被認(rèn)為是您的數(shù)據(jù)中心最好的朋友。

冗余可以被視為設(shè)施基礎(chǔ)設(shè)施的備份系統(tǒng)，可防止其在發(fā)生災(zāi)難情況時(shí)關(guān)閉。冗余可以針對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)中心組件，例如基礎(chǔ)設(shè)施、電源、網(wǎng)絡(luò)或 UPS 系統(tǒng)。N+1 或 2N 等特定術(shù)語用于描述設(shè)施的冗余系統(tǒng)。在我們解釋這些術(shù)語之前，必須了解數(shù)據(jù)中心冗余的重要性。

數(shù)據(jù)中心冗余的重要性

冗余是系統(tǒng)內(nèi)用于防止系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)關(guān)閉的概念或?qū)嵺`。如果主系統(tǒng)由于設(shè)備故障、人為錯(cuò)誤、維護(hù)或升級(jí)要求而停機(jī)，冗余系統(tǒng)可以包括一個(gè)備份組件或整個(gè)系統(tǒng)備份。對(duì)于許多數(shù)據(jù)中心而言，它是 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)中最關(guān)鍵的組件之一。

例如，冗余電源是一種備用電源模塊，可在主電源出現(xiàn)故障時(shí)提供數(shù)據(jù)中心所需的必要電源。停電可能是電力線損壞、惡劣天氣或設(shè)備故障的結(jié)果。冗余電源有助于避免停機(jī)，通過增加他們宣傳的 SLA 正??常運(yùn)行時(shí)間，使他們的設(shè)施更加可靠。

對(duì)于數(shù)據(jù)中心，電源和冷卻冗余是兩個(gè)最關(guān)鍵的組件。它們都確保為所有托管客戶提供健康、可靠和可訪問的系統(tǒng)。這就是為什么一些最好的數(shù)據(jù)中心提供商（例如 Volico）提供頂級(jí)冗余系統(tǒng)以確保您的 IT 基礎(chǔ)設(shè)施日夜正常運(yùn)行。

N+1 數(shù)據(jù)中心冗余

既然我們已經(jīng)解決了數(shù)據(jù)中心內(nèi)冗余系統(tǒng)的重要性，那么了解不同類型的冗余同樣重要。您經(jīng)常會(huì)聽說遵循 N+1 冗余模型的數(shù)據(jù)中心。符號(hào)“N”代表設(shè)施的基線容量。N 通常代表在滿負(fù)荷下支持設(shè)施所需的電力和冷卻。容量為 N 的數(shù)據(jù)中心滿足在 IT 滿負(fù)荷下運(yùn)行設(shè)施的基礎(chǔ)設(shè)施要求，但它沒有冗余來解決維護(hù)或設(shè)備故障。

但是，具有 N+1 冗余的數(shù)據(jù)中心可以滿負(fù)荷運(yùn)行基礎(chǔ)設(shè)施，并有一個(gè)額外的組件來應(yīng)對(duì)災(zāi)難情況或維護(hù)。此設(shè)置為單個(gè)故障或單個(gè)組件所需的維護(hù)留出了空間。數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)通常要求每需要四個(gè)單元就需要一個(gè)額外的單元。如果一個(gè)設(shè)施需要 12 個(gè)冷卻單元才能滿負(fù)荷運(yùn)行，那么具有N+1 冗余的數(shù)據(jù)中心將配備 15 個(gè)冷卻單元。

2N 數(shù)據(jù)中心冗余

2N 冗余模型具有兩個(gè)相同的系統(tǒng)，它們彼此獨(dú)立運(yùn)行并且沒有以任何方式連接。當(dāng)?shù)谝粋€(gè)系統(tǒng)由于某種原因出現(xiàn)故障時(shí)，第二個(gè)系統(tǒng)可以接管并提供支持滿負(fù)荷 IT 負(fù)載的基礎(chǔ)架構(gòu)所需的容量。即使發(fā)生需要您關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)（不僅僅是一個(gè)組件）的重大故障，鏡像系統(tǒng)也應(yīng)提供支持設(shè)施滿負(fù)荷所需的電力和冷卻。

這種模型也稱為N+N冗余，2N冗余被認(rèn)為是容錯(cuò)且易于維護(hù)的。如果一個(gè)系統(tǒng)需要維修或更新，它可以隨時(shí)關(guān)閉，鏡像系統(tǒng)將接管并滿足設(shè)施的需要。此模型可防止在一側(cè)丟失或由于任何給定原因而無法正常工作的情況下停機(jī)。

2N+1數(shù)據(jù)中心冗余

現(xiàn)在您知道 N+1 和 2N 冗余代表什么，通過結(jié)合這兩種模型，您可以獲得 2N+1 數(shù)據(jù)中心冗余。這是設(shè)施中最高的冗余級(jí)別，原理很簡單。您有兩個(gè)完全可操作的鏡像系統(tǒng)，每個(gè)系統(tǒng)都有額外的模塊來解決每個(gè)系統(tǒng)中的維護(hù)和故障。2N+1 型號(hào)提供出色的多功能性和容錯(cuò)性。

例如，在數(shù)據(jù)中心采用 2N+1 電源冗余時(shí)，您的電源設(shè)備數(shù)量會(huì)增加一倍，并且每側(cè)都有一個(gè)額外的 UPS 模塊來解決單個(gè)故障。這同樣適用于遵循相同模型或其他 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)組件的設(shè)施中的冷卻冗余。

2N 與 N+1 冗余：主要區(qū)別

從實(shí)際角度來看，2N 和 N+1 冗余數(shù)據(jù)中心之間存在一些關(guān)鍵差異。一家公司決定將其 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)與提供 2N 冗余的數(shù)據(jù)中心提供商托管，而另一家公司則遷移到具有 N+1 冗余的數(shù)據(jù)中心。

選擇 N+1 冗余設(shè)施的企業(yè)的主要擔(dān)憂是，他們的基礎(chǔ)設(shè)施只允許系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)單一故障。如果系統(tǒng)同時(shí)遇到多個(gè)故障，則基礎(chǔ)設(shè)施將沒有足夠的組件來補(bǔ)充有缺陷的組件。這會(huì)導(dǎo)致服務(wù)器關(guān)閉，許多組織甚至無法容忍最短的停機(jī)時(shí)間。

2N 冗余對(duì)于單個(gè)系統(tǒng)內(nèi)的多個(gè)故障更靈活，因?yàn)樗幸粋€(gè)可以隨時(shí)接管的鏡像。在具有 2N 冗余的設(shè)施中，故障會(huì)觸發(fā)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng)，但如果輔助系統(tǒng)也發(fā)生故障會(huì)發(fā)生什么情況？即使系統(tǒng)是對(duì)稱的并且如果它們都遇到組件故障時(shí)獨(dú)立工作，系統(tǒng)也不再起作用，并且再次導(dǎo)致停機(jī)。

為什么 2N+1 是數(shù)據(jù)中心的最高冗余級(jí)別？

2N 和 N+1 冗余都比沒有冗余好。但是，2N+1 模型提供了最高的通用性和對(duì)故障的容忍度，原因很容易理解。不僅您有一個(gè)輔助系統(tǒng)可以維持設(shè)施滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，而且如果系統(tǒng)內(nèi)出現(xiàn)故障，它會(huì)得到額外模塊或組件的支持。您基本上添加了另一層針對(duì)單個(gè)或多個(gè)故障的保護(hù)，使其更加可靠。

關(guān)閉具有 2N+1 冗余的整個(gè)設(shè)施將帶來災(zāi)難性事件，而數(shù)據(jù)中心面臨的最常見問題甚至無需轉(zhuǎn)移到輔助系統(tǒng)即可解決。如果您的業(yè)務(wù)模型對(duì)停機(jī)時(shí)間采取零容忍政策，那么 2N+1 冗余模型可提供 100% 的 SLA 正??常運(yùn)行時(shí)間，它可能是您的正確選擇。

哪種類型的數(shù)據(jù)中心冗余適合您？

盡管選擇盡可能高的冗余似乎很誘人，但它并不總是適合您的業(yè)務(wù)的最佳選擇。為您的組織選擇正確的數(shù)據(jù)中心冗余類型并不像看起來那么簡單。有很多因素在起作用。

2N+1 冗余為您的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)提供最可靠的環(huán)境，但并非所有行業(yè)都需要相同的正常運(yùn)行時(shí)間和可用性標(biāo)準(zhǔn)。請(qǐng)記住，更高的冗余也會(huì)帶來更高的成本，如果您是一家發(fā)展緩慢的小型企業(yè)，這可能是不可持續(xù)的。做出正確的決定取決于在所需的冗余級(jí)別和為您的業(yè)務(wù)分配的預(yù)算之間找到平衡。

大多數(shù)公司發(fā)現(xiàn) N+1 冗余提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，您可以在此基礎(chǔ)上以可承受的托管成本構(gòu)建可靠的基礎(chǔ)架構(gòu)。事實(shí)證明，2N 冗余的安裝和維護(hù)成本非常高。它提供了更高級(jí)別的冗余，這通常高估了公司的實(shí)際需求。

2N+1 冗余是最昂貴的選擇。它主要由具有 100% 正常運(yùn)行時(shí)間要求的價(jià)值數(shù)百萬美元的企業(yè)所需要，并且由于可能導(dǎo)致的高額財(cái)務(wù)損失而無法承受系統(tǒng)崩潰。

結(jié)論

數(shù)據(jù)中心冗余是選擇托管服務(wù)提供商時(shí)需要考慮的一個(gè)重要方面。了解數(shù)據(jù)中心如何實(shí)施和評(píng)估冗余是一個(gè)很好的起點(diǎn)，表明該設(shè)施具有維持公司 IT 基礎(chǔ)設(shè)施的潛力。鑒于與服務(wù)器停機(jī)相關(guān)的高風(fēng)險(xiǎn)，您不應(yīng)忽視設(shè)施的冗余系統(tǒng)。