论超大型数据中心发展之路

责任编辑:贾世华

作者:harbor

2015-01-19 08:54:25

来源:企业网D1Net

原创

随着信息数据量的暴增,需要数据中心处理的数据信息越来越多,这样数据中心的规模也变得越来越大。

随着信息数据量的暴增,需要数据中心处理的数据信息越来越多,这样数据中心的规模也变得越来越大。按照数据中心相关标准定义,大型数据中心是指包含有3000到1万个标准机架,按照一个机架部署10台服务器,一个大型数据中心要拥有3万到10台服务器数量规模,而超大型数据中心规模是在1万个标准机架以上(功率为2.5KW每机架),可以部署10万台服务器的规模。10万台服务器的数据中心在10年前恐怕是个天文数字,而如今这样的数据中心在中国就多达上百个。互联网BAT三家均拥有超大型的数据中心,中国移动甚至已经开始在内蒙古投资600亿元建设超过100万个机柜的数据中心,可容纳1000万台服务器,目前第一阶段的工程已经完成。即使拥有这么多的超大型数据中心,可与欧美等国家相比,中国的超大型数据中心数量不及日本的一半,不到美国的十分之一,中国需要建设更多规模更大的数据中心,而不是单纯追求数量。建设超大规模数据中心的好处是可以降低单位面积的建设成本,运营成本,从而形成规模效应。超大规模数据中心可以对外提供高速计算、存储和带宽的服务,有着普通数据中心无法比拟的优势,并且在与电子设备供应商、数据中心服务商,大型企业用户谈判时,可拥有更多的筹码。

超大型数据中心由于拥有的机房面积,设备数量都是普通数据中心的数十倍,因此在发展上走上了一条独特的道路,我们先来看看这些拥有世界上规模最大的一些巨头公司的超大型数据中心的发展历程。首先看Google,Google是互联网巨头企业,也是云计算技术的发明者,公司业务依赖于数据中心的建设发展,所以Google在数据中心方面的投入是巨大的。从最早期租用运营商的数据机房开始,从2001年采购专门的定制服务器,到2003年开始部署集装箱IT模块,2006年在数据中心内部安装IT微模块,2007年进行预制机电模块,做标准化设计,到了2009年,引入海水冷却,收购荷兰风力发电场,在数据中心开始大量新能源应用,降低数据中心运营的PUE参数,节省能耗。2014年,Google已经使用神经网络技术,使用机器学习和人工智能来进一步提升数据中心的能效。再来看看Microsoft,也是从最原始的租用设备开始,后来进行自建,部署高效的服务器,接着使用集装箱和集成模块,再到使用再生和清洁能源,让数据中心更加环保。最后来看看Facebook,如出一辙,也是从租用设备开始,从2009年开始定制服务器、存储和网络设备,到2010年就开始进行模块化设计,2011年引入标准化设计,在俄勒冈和瑞典的数据中心实现部署。从2013年开始,预制室外机电模块,预制结构拼装室内IT模块,尝试风电/太阳能,引入新能源供电,减低数据中心能耗。从这些巨头们数据中心的发展过程不难看出,这些超大型数据中心都经历了从租用机房和设备起家,然后定制服务器或者自研设备,接着进行模块化部署,最后想办法降低数据中心的能耗。而在中国,比如BAT三家互联网的超大型数据中心,更多的是处于定制设备和模块化部署阶段,很少有人顾及数据中心能耗问题。如此,可以看到超大型数据中心发展的过程基本是这样:

租用- 定制ICT设备- IT模块- 标准化设计+预制机电模块- 建设数据中心运营平台- 预构件- 利用可再生能源

中国的超大型数据中心主要处于标准化设计和模块化设计阶段,比如在这个阶段出现的天蝎服务器,这是由BAT三家互联网企业联合研制在2011年推出的一种服务器模式,强调的是模块化服务,也叫做天蝎联盟。腾讯提出的规模化数据中心,百度提出的预模块的数据中心,都是处于这个发展阶段提出来的相关设计理念。到了2014年,天蝎联盟升级为开放数据中心联盟,融合了更多设备,比如网络、存储以及机电等。而对于建设综合运营平台,预构件和再生能源方面考虑的还不多,结合国外已有先进数据中心的发展成功过程,这些都是超大型数据中心发展所必然经历的阶段。中国的超大型数据中心还走在追赶国外先进技术的过程中,信息技术的积累不是一天就完成的,“古罗马不是一天就建成的!”,超大型数据中心需要的是一步步地稳步发展,不能跨级。国外的超大型数据中心发展历程是我们必须要学习和经历的,我们可以缩短每个发展环节所经历的时间,但无法直接逾越。

超大型数据中心具有占地面积大,能耗高,同时运营的设备数量多的特点。为了实现业务的快速部署和提升管理效率,超大型数据中心必须引入一些特有的技术。比如传统的网络架构和协议就无法适应超大型数据中心,SDN、TRILL、EVI、FCOE、各种设备的虚拟化、云计算、大数据、数据挖掘等一系列新技术要部署才能满足超大型数据中心的要求,否则超大型数据中心的优势反到无法体现出现。超大型数据中心将更多的资源集中,更多的设备集中,目的就是要实现1+1大于2的效果,决不是设备的简单堆砌。所以超大型数据中心的出现,引领了信息技术的变革,从服务器、网络再到存储、安全等各个方面都需要优化,市场孕育出了诸多机会,超大型数据中心也成为了新技术的试验田,是信息技术改革的排头兵。不难预测,未来一定有越来越多的超大型数据中心出现,数据中心一旦变大之后会带来很多问题,如果这些问题解决得不好,反而不能发挥出数据中心“大”的优势。处理好超大型数据中心面临的问题,将可以节约社会资源,部署更多的应用与服务,来丰富人们的工作与生活。

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