由“hyper”（极端，比平常更大）和“scale”（改变大小）这两个词组成，术语hyperscale代表了IT行业的可扩展性和可用性的黄金标准。具有此类基础设施的数据中心可以无缝且经济高效地运行世界上最繁重的工作负载，满足无法在任何其他类型的设施中运行的用例需求。本文探讨了超大规模数据中心的核心概念，并展示了它们与传统托管设施的区别。我们还将解释超大规模系统的工作原理，并向您介绍超大规模计算的主要特征（以及优势）。

什么是超大规模？

超大规模是IT架构的扩展能力，可以自动、实时、无延迟地响应增加或减少的需求。这样的基础设施运行在数以万计的相同大小的服务器上，这些服务器可以自动激活和停用以适应当前的需求。

超大规模系统背后的主要理念是为最苛刻的IT需求集提供最高效和最具成本效益的托管环境。这样的基础设施几乎可以立即扩展，不仅可以从一台服务器扩展到几台，还可以从几百台扩展到几千台。此功能对于托管波动和需要大量处理的服务至关重要，例如：

超大规模计算完全依赖于水平扩展（或“向外扩展”）。该系统将更多相同大小的服务器添加到集群中，并在更大的设备池中分担工作负载以满足不断增长的需求。这种策略不同于垂直扩展（或“向上扩展”），在垂直扩展中，您可以改进机器的规格以提高其性能（例如，为服务器添加更多内存或更好的CPU）。

那么为什么要水平缩放而不是垂直缩放呢？以下是主要原因：

什么是超大规模运营商？

超大规模运营商是一个或多个数据中心的所有者和运营商，这些数据中心容纳超大规模所需的水平链接服务器。市场上最著名的超大规模提供商是三大领先的公共云提供商（AWS、微软Azure和谷歌云）。像Facebook和Apple这样的大公司也拥有以超大规模方式运行服务的设施。

以下是超大规模提供商和常规提供商之间的主要区别：

虽然只有少数组织有资格成为超大规模企业，但这些设施中使用的一些技术正越来越多地用于小型数据中心，例如：

超大规模计算如何工作？

超大规模计算将数万（或更多）小型、简单的服务器组合在一起，并将它们横向联网。“简单”并不意味着原始，只是服务器有一些基本的约定（例如，网络协议）来制作它们：

这些服务器在虚拟机(VM)中运行应用程序，虚拟机是依赖软件定义资源而不是专用硬件的计算环境。一台服务器可以托管多个VM并使每个VM独立运行，这允许工作负载在硬件之间移动而不会出现错误或减速。

每个超大规模网络都包含一个负载均衡器，它不断地重新分配计算、存储和网络资源。该设备管理所有传入的网络请求，并将它们路由到容量最大的服务器。平衡器持续监控每个服务器上的负载，根据当前需要处理的数据量打开或关闭它们：

此过程实时进行，以最大限度地提高成本效益（对用户和设施所有者而言）。自动化是超大规模计算的重要组成部分，因为不可能手动协调通常跨越一个设施的数千台服务器。超大规模系统还需要顶层网络来实现这种高度分布式和可扩展的架构。超高速、高光纤数网络连接服务器、负载平衡器和所有互连的数据中心。

什么是超大规模数据中心？

超大规模数据中心是容纳超大规模计算设备的设施。2021年，官方公布的超大规模数据中心数量为728个。专家预测，到2026年，这一数字将达到1000个大关。

虽然没有官方标准，但平均超大规模设施是：

大多数超大规模系统在统一的设施网络中运行，而不是在一栋建筑物中运行。这些数据中心群作为高度连接的集群运行。一些中心相邻，而另一些则相距数千英里——这种距离使公司能够：

以下是超大规模数据中心的特征：

超大规模的好处

如果您有合适的用例，超大规模计算可提供其他托管解决方案无法提供的一系列优势。以下是依赖超大规模计算的主要优势：

对于大多数用例来说太多了，但对于某些用例来说是唯一的托管选项

超大规模是一项昂贵且复杂的技术，大多数组织无法负担或无法从中受益（通常两者兼而有之）。特定的大规模用例（如云服务或社交媒体）只能通过超大规模计算高效运行。没有其他设置可以满足他们令人难以置信的可扩展性要求，因此随着世界联系越来越紧密以及公司对数据中心外包越来越满意，预计会看到更多的超大规模。