数据中心设计与运营实战

图书目录:

目　录

第 1章　介绍　1

1.1　仓储式数据中心　2

1.2　规模成本效率　4

1.3　不只是服务器的集合　4

1.4　单个数据中心VS. 多个数据中心　5

1.5　为什么WSC对你到关重要？　6

1.6　WSC的架构概述　7

1.6.1　存储　8

1.6.2　网络结构　9

1.6.3　存储架构　10

1.6.4　定量延迟、带宽和容量　11

1.6.5　电力使用　13

1.6.6　故障处理　14

第 2章　工作负载和软件基础架构　15

2.1　数据中心VS. 台式机　16

2.2　性能和可用工具箱　18

2.3　平台级软件　20

2.4　集群级基础架构软件　20

2.4.1　资源管理　21

2.4.2　硬件抽象和其他基础服务　21

2.4.3　部署和维护　21

2.4.4　编程框架　22

2.5　应用层软件　22

2.5.1　工作负载示例　23

2.5.2　在线应用：Web搜索　23

2.5.3　离线应用：学术文章相似度　26

2.6　监控基础设施　28

2.6.1　服务级仪表盘　28

2.6.2　性能调试工具　29

2.6.3　平台层监控　30

2.7　购买还是自建　30

2.8　长尾容忍　31

2.9　扩展阅读　33

第3章　硬件构件　34

3.1　服务器硬件成本效益　34

3.1.1　大型SMP通信效率的影响　35

3.1.2　高性能服务器VS. 低性能服务器　37

3.1.3　平衡的设计　40

3.2　WSC存储　41

3.2.1　非结构化WSC存储　41

3.2.2　结构化WSC存储　42

3.2.3　存储网络技术的相互关联　43

3.3　WSC网络　44

3.4　扩展阅读　48

第4章　数据中心基础　49

4.1　数据中心TIER等级分类和定义　49

4.2　数据中心电源系统　51

4.2.1　UPS系统　51

4.2.2　配电单元　53

4.2.3　备选项：直流配电　53

4.3　数据中心冷却系统　56

4.3.1　机房空调、冷却机、冷却塔　58

4.3.2　机房空调　59

4.3.3　冷水机组　59

4.3.4　冷却塔　60

4.3.5　自然冷却　61

4.3.6　气流控制注意事项　62

4.3.7　机架内冷却、行级冷却、冷板散热　64

4.3.8　案例分析：Google的行级冷却　65

4.3.9　基于集装箱的数据中心　67

4.4　总结　69

第5章　能源和功率效率　70

5.1　数据中心能源效率　70

5.1.1　PUE指标　71

5.1.2　PUE指标的一些问题　72

5.1.3　数据中心能源效率损失　74

5.1.4　改善数据中心能源效率　75

5.1.5　超越设施　76

5.2　计算能效　77

5.2.1　能源效率测量方法　78

5.2.2　服务器能效　78

5.2.3　WSC的能源利用率　80

5.3　可变能效的计算系统　81

5.3.1　较差能效的成因　83

5.3.2　改善能效　84

5.3.3　CPU之外其他部分的能效　85

5.4　低功耗模式下的相对效率　87

5.5　软件在能效控制中的作用　88

5.6　数据中心电力供应规划　89

5.6.1　部署适量的设备　89

5.6.2　数据中心功率过载　90

5.7　服务器能源利用趋势　92

5.7.1　使用能源储存用于功率管理　93

5.8　总结　94

扩展阅读　96

第6章　构造成本　97

6.1　资本成本　98

6.2　运营成本　100

6.3　案例研究　100

6.3.1　实际数据中心成本　103

6.3.2　建模部分使用的数据中心　104

6.3.3　公共云成本　105

第7章　处理故障和维修　107

7.1　基于软件容错所涉及的内容　108

7.2　故障分类　110

7.2.1　故障严重性　111

7.2.2　导致服务故障的原因　113

7.3　设备级故障　114

7.3.1　导致机器崩溃的原因　118

7.3.2　预测故障　119

7.4　修复　120

7.5　容错　122

第8章　结束语　124

8.1　硬件　125

8.2　软件　126

8.3　经济性　128

8.4　关键挑战　129

8.4.1　高速变化的负载　129

8.4.2　建造可靠的大型系统　130

8.4.3　非CPU组件能源控制　130

8.4.4　克服Dennard Scaling　130

8.4.5　Amdahl法则　131

8.5　总结　131

参考文献　132

跋：云基地，推动云计算集约化　155