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        如何建設真正的云計算數(shù)據中心?

        云計算即將成為信息社會的公共資源,而數(shù)據中心則是支撐云計算服務的基礎設施,如何為云計算真正建設和運行數(shù)據中心,在最近三年時間正成為中國通信和IT行業(yè)的最重要工作領域之一。

        云計算即將成為信息社會的公共資源,而數(shù)據中心則是支撐云計算服務的基礎設施,如何為云計算真正建設和運行數(shù)據中心,在最近三年時間正成為中國通信和IT行業(yè)的最重要工作領域之一。

        什么是云數(shù)據中心

        什么是云計算數(shù)據中心,他與傳統(tǒng)IDC(互聯(lián)網數(shù)據中心)與EDC(企業(yè)數(shù)據中心)的區(qū)別是什么?傳統(tǒng)數(shù)據中心與云計算數(shù)據中心的區(qū)別在于應對的業(yè)務模式不同。傳統(tǒng)IDC多數(shù)是 支撐電信運營商數(shù)據業(yè)務,并有明確的跨網和區(qū)域性限制。傳統(tǒng)EDC支撐的信息系統(tǒng)架構也與云計算有很多不同,例如EDC更多地支持了以商業(yè)軟件為平臺的特定應用信息系統(tǒng),因此其規(guī)模、等級、變量相對固定。而云計算所需要的數(shù)據中心來源于互聯(lián)網,但又向集成化平臺演進,因此,有別于傳統(tǒng)數(shù)據中心基礎設施和信 息系統(tǒng)軟硬件分離的局面,云計算的數(shù)據中心從基礎設施到計算與應用是連續(xù)和整體的,并相互關聯(lián)和可適應。

        如何建設云數(shù)據中心

        云數(shù)據中心應該如何建設?目前,業(yè)內有兩種常見觀點。

        觀點一:“高投資、高性能的超算就是云計算”。

        觀點二:“云計算就是把一堆爛機器攢在一起提供高可靠性的服務”。

        這兩種觀點對應了兩種不同建設模式。

        觀點一對應的是傳統(tǒng)建設模式。該模式注重構建高成本和高可靠性的基礎設施,再實施有物理邊界的簡單虛擬化私有云。例如銀行業(yè)數(shù)據中心以成本簡單堆疊,努力提高基礎設施可靠性,但由于數(shù)據中心硬件與軟件系統(tǒng)分離,在高投入的情況下總體效率反而下降,事倍而功半。

        觀點二對應的另一種模式的特色是盲目追求降低初始投資成本,把數(shù)據中心基礎設施作為一種簡單資源建設和經營,建立和運行低成本、低效率的數(shù)據中心基礎設施, 從而造成初始成本雖低,但運行成本和運行風險卻較高的局面,這雖然適應了目前行業(yè)快速發(fā)展的格局,但總體上并不適合云計算的長期發(fā)展和穩(wěn)定服務。

        筆者以為,這兩種云數(shù)據中心建設模式都有著片面性和局限性。如同早年的互聯(lián)網雖然可以承載在PSTN(公共電話網絡)上運行,但卻不是最佳模式一樣,為云計 算而建的基礎設施可以運行于IDC,但卻不能有效優(yōu)化和發(fā)展云服務,若建立為社會服務的公共設施,云計算必須重新規(guī)劃和建立數(shù)據中心等基礎設施架構。

        云計算基礎設施應與計算平臺充分整合,正如云計算行業(yè)一部經典書籍《數(shù)據中心就是計算機》(The Datacenter as a Computer)而言,云計算數(shù)據中心是自上而下的全程融合和優(yōu)化,包括系統(tǒng)軟件、芯片、存儲、網絡、電源、配電以及制冷,因此,新一代的云計算數(shù)據中 心充分整合了軟件、服務器、網絡、數(shù)據中心供電與制冷、能源等多個環(huán)節(jié),并以一個系統(tǒng)和完整的體系優(yōu)化了從能源到計算的總體效率。例如谷歌并未單獨狹義地 優(yōu)化數(shù)據中心PUE(能源使用效率),而是以軟件為基礎,融合了定制基礎設施構架,建立了全球級規(guī)模的云計算基礎設施架構。

        落實到云數(shù)據中心的具體建設上,筆者認為有以下幾點注意事項。

        首先,在業(yè)務模式方面,基礎設施需要充分適應云計算的業(yè)務發(fā)展客觀規(guī)律,按照最優(yōu)化效率的單位規(guī)模建立,并根據業(yè)務發(fā)展需求而高效建設,摒棄傳統(tǒng)模式,最好 不要一次性構建大規(guī)模數(shù)據中心單體多層建筑,而將采用靈活和高效率的模塊化方式,將數(shù)據中心配電、制冷、供電、甚至建筑物與市電徹底分割,以云計算業(yè)務單 一集群為最小單位,分布實施。

        在數(shù)據中心可用性上,最好依據云計算IAAS系 統(tǒng)特性,完整優(yōu)化結構,實現(xiàn)可隨業(yè)務需求而調整,可二次提高、或甚至降低(傳統(tǒng)IDC不可實現(xiàn))模塊化內基礎設施的可用性與運行成本。在類似于T2-T4 級別范圍內,提供可保障全年五個九級別的數(shù)據中心基礎設施SLA(服務品質承諾)質量。在最小單元(顆粒度細分)的規(guī)模上,將與云計算系統(tǒng)適度匹配,允許 一次部署較少的物理服務器集群,也可提供高效率的系統(tǒng)。

        在云計算的業(yè)務服務模式上,要以基礎設施為平臺,實施數(shù)據中心精確能源計費,將資產與電力或能源分離經營,達到最優(yōu)化的云計算資源運行效率和最佳經濟模式。

        在數(shù)據中心設施交付效率上,云計算業(yè)務有較高要求,隨著行業(yè)的快速發(fā)展,很快會以月,甚至以周為單位要求系統(tǒng)的交付,這與傳統(tǒng)的以年為周期的交付有很大區(qū) 別,定制、模塊化、業(yè)務耦合性強的基礎設施建設模式,將大幅提高初產效率,將首次實施周期縮短到十二個月以內,續(xù)產效率(擴建/增設)控制在三個月以內。

        建設云計算數(shù)據中心時 最好還依據國際云計算領先技術特征的需求,在同一地區(qū)內建立多個不同區(qū)域的數(shù)據中心,并確保可靠的T級高速互聯(lián),實現(xiàn)云計算架構的可靠性與可用性的最佳匹 配,有效的降低區(qū)域性災害因素對數(shù)據中心基礎設施的破壞和對云服務的影響。通過匯集地區(qū)數(shù)據中心集群資源,將為云計算系統(tǒng)建立一個穩(wěn)定的平臺,實現(xiàn)數(shù)據中 心集約化與規(guī)?;芾?,降低運維的復雜程度和不確定性。

        在經濟性方面,云計算數(shù)據中心的成本控制和性價比至關重要,云計算數(shù)據中心將注重總體成本(TCO)的降低,并著重優(yōu)化運行成本(Opex),同時衡量成本/效率/可用性之間的平衡性。

        在行業(yè)發(fā)展和業(yè)務合作上,云數(shù)據中心服務提供商要找準定位與服務模式,以數(shù)據中心基礎設施為核心業(yè)務,與電信運營商積極合作,通過資源共享,業(yè)務共贏的模式,發(fā)揮各自的資源、成本與服務優(yōu)勢,發(fā)展和服務于中國的公有云業(yè)務。

        總之,建立新一代云計算基礎設施,應以云計算數(shù)據中心的高效率、低運行成本,靈活的業(yè)務適應性和服務可用性為目標,分階段的建設與實施。

        云數(shù)據中心的選址

        最后討論以下云數(shù)據中心的選址問題。筆者的觀點是,云數(shù)據中心建設應該一路向西。因為中國西部具有較多建立大型云計算數(shù)據中心的價值點,比較明確和顯著的即是能源、氣候與地理位置。

        以寧夏自治區(qū)為例,寧夏的地理區(qū)域具有覆蓋全國的位置與安全戰(zhàn)略縱深。寧夏處于中國的地理中部地區(qū),覆蓋國境東西區(qū)域距離相等,寧夏距離北上廣蓉距離分別為一千、一千六、一千七、八百公里,處在網絡通信15毫秒路徑內。對于云服務而言,空間不是距離而時延才是距離,在建立大容量網絡后,寧夏的資源可以西電東用,變輸送電力為輸送比特,產業(yè)結構匹配優(yōu)勢明顯。其次,寧夏處于內陸大后方,處于國家安全戰(zhàn)略縱深區(qū)域,同時人口相對資源豐富,環(huán)境容量富裕,是建立戰(zhàn)略數(shù)據儲備與處理的理想環(huán)境。

        寧夏西部的氣候特征為典型寒帶大陸性氣候,全年平均氣溫八度,氣候干燥寒冷,平均零下十度氣溫天數(shù)大于180天,全年最高與最低溫差小,蒸發(fā)量大于降水量十幾倍。在合理氣候選址的條件下,大自然是數(shù)據中心最好的能效利器,利用該地區(qū)氣候,采用蒸發(fā)冷卻模式,配合空氣潔凈度高,腐蝕物少,微塵顆粒少(寧夏西部 治沙成果),數(shù)據中心能效可有效提高,達到與全球最佳水平同步。

        寧夏電力資源充沛,能源成本低,并且是我國重要的油氣能源通道與電力外送基地。寧夏目前上網電價處于全國最低水平,并且寧夏西部的規(guī)?;夥惋L電類可再生能源,在裝機量與并網率均處于全國前列。電網綠電比例高,供電穩(wěn)定可靠(寧夏是青海與甘肅的輸電出口)。這些資源和條件均為建立大規(guī)模云計算數(shù)據中心提供了經濟型、長 久性和可靠性的能源保障,并且與國際綠色能源與云計算結合趨勢接軌。

        目前,已經有云服務提供商選擇在寧夏等西部省份建立大型云數(shù)據中心,相信不久的將來我國中西部地區(qū)將會成為云數(shù)據中心的聚集地。

        如何建設真正的云計算數(shù)據中心?

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