作者:ITValue / 日期:2014-04-17
目前,gmail為用戶提供的免費空間已經增長到了15G,而在14年前,新浪卻因為難以承受的成本壓力將免費郵箱的空間壓縮到了5M。相比傳統信息化模式,云計算展示出驚人的低成本優勢,這種優勢不僅來源于應用架構的重大改變,也源于數據中心建設、使用和運維模式的變革。
云計算將信息服務變成像電一樣的公共基礎服務,而真正讓云計算普及,除了需要便利的網絡接入外,更需要有充足廉價的計算資源、可快速擴容和按需調撥的數據中心,而現行的數據中心建設、使用和運維模式顯然不能滿足需求。
處于快車道的數據中心
云計算、大數據帶動了中國數據中心行業的快速成長。截止2013年,中國數據總量達到8-10EB,并且每年還將以50%的速度增長,與此同時,2013年中國IDC市場規模達到321.5億元,增長53%,增速遠超全球平均,成為最大潛力市場。目前,真正存儲并處理的數據僅有50%,要完全存儲處理還需要新增250萬臺服務器。
數據中心行業還有巨大的發展潛力,中國有望成為數據中心規模最大的國家。中國是人口總數最大的國家,網民數量超過了整個歐洲人口,成為信息消費第一大國僅是時間問題,這是中國數據中心市場超越其他國家的基礎。2013年1月,ICTresearch發布研究報告,目前中國各種類型數據中心的保有量目前為60萬~70萬,國內三年來每年新增數據中心面積在800萬平方米左右,新增的信息中心機房約有3萬個。同時,根據工信部《云計算白皮書》統計,截至2012年3月,全國13個省市自治區規劃了約30個左右的10 萬臺服務器以上規模的大型數據中心建設項目,總投資2700 多億,如果按規劃建成,可容納服務器將超過1000 萬臺,相當于目前全國IDC總規模的5倍。
Web1.0時代的數據中心難以支撐中國云計算發展
國內數據中心雖然發展潛力廣闊,但是現狀并不容樂觀。雖然數量多,但是規模小,可以直接為用戶提供服務器托管等服務的IDC機房數量僅有500多座。更為嚴重的是,中國數據中心建設、使用、維護模式都帶有明顯的電信數據中心痕跡,“先天不足,后天失調”,已經難以適應云計算的發展需求。
大部分數據中心按照原有的通信機房的規格規劃和建設,數據中心從選址、規劃到設計實施、部署,建設周期一般都長達12-18個月,而且前期投資大,流程復雜,據某互聯網公司的透露,其大型數據中心的土建成本就高達2-2.5萬元/㎡。
建成之后的IT設備部署也較為原始,基本還是項目部署制,“一項目一部署”和“一機一應用”,部署緩慢,密度低。設備部署項目化使得應用與物理服務器嚴格捆綁,而服務器又與制冷、供電等相關輔助模塊嚴格捆綁,從而導致服務器、網絡、存儲甚至制冷等資源都與應用系統靜態地捆綁在一起,使得整個數據中心分割為無數的孤島,架構僵化,牽一發而動全身,很難作任何改變。因而,后期的運維只能停留在 “不出事,出事后別影響業務”的低層次目標,能耗膨脹、運維費用高企以及硬件故障帶來的停機都是難以解決的問題。以能耗為例,目前國內數據中心PUE平均值達2.5以上,而歐美地區的PUE平均值普遍在1.8以下,Google等國外大型運營商的數據中心PUE僅為1.13。
浪潮云數據中心——基于融合架構的全新解決方案
針對數據中心基礎架構僵化、效率低下等問題,浪潮推出了基于融合架構的云數據中心產品和方案,硬件采用高密度、模塊化和標準化的設計思路,保證兼容性和部署密度、部署效率,通過數據中心操作系統將計算、存儲、網絡等資源進行統一調度和管理,讓數據中心成為一體化、自動化的資源池。在未來,軟件定義硬件的發展趨勢下,服務器硬件將對CPU、內存、存儲、網絡等各模塊進行硬件池化,通過硬件融合架構,實現硬件資源池化,為大型云計算平臺服務。
云海數據中心——產品化的云數據中心
在國內,新建數據中心更加關注模塊化設計,浪潮推出模塊化數據中心MDC(Modular Data Centre),利用微模塊的設計形式,將IT模塊、供電模塊、散熱模塊靈活的進行融合設計,實現IT與機電設備一體化解決方案。微模塊不僅降低了用戶的TCO,通過采用融合型整機柜服務器,配合模塊化供電和散熱設備,推動數據中心向融合架構發展,成為新型數據中心的代表。
如果用戶沒有完成基本的數據中心土建,也可以采用浪潮集裝箱數據中心CDC(Container Data Centre),浪潮集裝箱數據中心CDC基于融合架構,采用了全模塊化設計,集成了計算與存儲單元、動力單元、冷卻單元、管理單元等,該產品分為20英尺分體式和40英尺一體式兩種標準形態。其中,20英尺產品占地面積15㎡,最大重量20噸,可耐受-40℃和60℃度極端環境溫度,抗7級以上地震。該產品可容納12800個計算核心,能夠提供近200萬億次計算能力,28個云海集裝箱互聯可達到世界性能最高的天河一號峰值能力;最大6PB存儲空間能夠容納300萬部高清電影或者50萬人口醫療視頻資料,2個CDC可存儲美國國會圖書館藏書。
模塊化數據中心CDC和MDC作為一款融合型產品,一體化設計生產,所有的裝配、調試工作全部在生產車間裝配完成。設備到達用戶現場后,僅需要接上水、電、網絡等基本線路,即可正常工作并向外提供服務,具有移動靈活、部署快、按需配置等特點,適合面向新建的大規模數據中心,如互聯網公司、面向某類行業、某類區域的行業云建設,以及快速發展的中小規模社區服務云建設。
浪潮Smart Rack——基于融合架構的第一代服務器
相對于傳統的機架和刀片服務器,整機柜服務器Smart Rack是一類創新形態的服務器,打破了傳統服務器的設計思路,以標準機架為設計單位,將傳統服務器的散熱和供電模塊、管理模塊集中為機架的統一電源、風扇墻和管理模塊,傳統服務器僅作為機架的計算模塊,該產品既是云數據中心計算和存儲模塊,也是傳統數據中心向云計算數據中心演進必經之路。
整機柜服務器脫胎于OCP項目(Open Compute Project,Facebook于2011年發起的開源硬件計劃,包括數據中心和服務器兩部分,旨在為互聯網行業高效節能計算機開發制定技術標準以及促進成員間的技術共享),已經在Fackbook、Google、亞馬遜等運營商的數據中心大規模應用,是未來互聯網運營商的采購的主要類別。2012年天蝎項目組的成立,標志著整機柜服務器本土化改造的開始,天蝎整機柜服務器標準的發布,為整機柜服務器在國內的落地提供了標準。目前,天蝎整機柜服務器標準已經發展到2.0版本。浪潮Smart Rack整機柜服務器從2010年到2014年,已經發展到第四代產品,完全符合“天蝎”標準,相比傳統機架式服務器,技術和成本優勢十分明顯:
2—3倍部署密度,單機柜最大80節點,傳統不超過40節點/機柜;
8倍以上部署速度,平均部署一個機柜,從原先的8人時,縮減為1人時;
10%以上功耗節省,平均每節點散熱功耗降低70%以上,電源效率為94%,提高5%以上;
機柜統一管理,柜內的供電、散熱、計算、交換等模塊能夠統一自動化管理。
馬尼拉服務器——專注冷數據存儲和低功耗計算
馬尼拉服務器基于新的Silvermont架構的凌動平臺,避免了通用服務器的設計思維,是一款兼顧計算與存儲能力并重的產品,節省了多余需求的功能與接口,將空間占用、功耗和成本同時降低。
該產品采用模塊化設計,易于維護管理,4U的機箱高度,前面板可擴展12個存儲模塊,每個存儲模塊可插4個3.5英寸SATA硬盤,后面板支持12個計算模塊,每個模塊支持1顆凌動C2000處理器,2個內存插槽。風扇可熱插拔,雙層冗余,位于機箱腰部,從上方維護。這款產品具有十分靈活的適應性,不僅是一款微服務器,也可以通過硬盤擴展板方案,形成6節點48盤機型或者4節點48盤機型,來滿足不同客戶數據存儲需求。
浪潮云海OS——定義數據中心的平臺軟件
軟件定義數據中心,從最直觀的定義來看,就是虛擬化、軟件化數據中心的其一切資源。目前已經更新到3.0版本的浪潮云海OS數據中心操作系統,是一款數據中心資源調度管理軟件,主要是承擔整個云計算數據中心的軟硬件資源的統一管理和調度,實現數據中心資源融合、智能調性、彈性伸縮的大型系統軟件,讓數據中心邏輯上成為一臺大服務器。
浪潮云海OS V3.0包括云平臺和虛擬化兩大系統,能夠全面監控管理服務器、存儲、網絡設備、虛擬機、操作系統和應用程序等,實現了數據中心的統一界面化的調度管理,可以把傳統數據中心改造為完整虛擬化的云數據中心。該產品系統具有良好的擴展性、可用性,整體可用性超過99.99%,支持硬件在線擴展,即插即用,能夠同時管理5000臺以上的服務器,池化50PB以上的存儲空間,支持50000個以上的虛擬資源節點,通過級聯擴展還可以擴展管理規模,可以適用于大中小各類數據中心。
浪潮云數據中心技術化解規模、彈性、成本三大挑戰
規模、彈性和成本是云計算對傳統數據中心最為核心的三個挑戰。彈性不僅體現在數據中心負載的波動,也體現在數據中心的及時擴容方面。QQ同時在線人數超過1億,google每天處理超過20PB數據,海量的終端需求必然需要超大規模的數據中心支持,google、亞馬遜、微軟都已經建成容量達數十萬臺的超大規模數據中心。這種超大規模的負載條件下,在線用戶數的波動就會造成數據中心負載的巨大波動。此外,用戶經常需要在極端的時間內上線新業務,這就帶來了數據中心的突發擴容挑戰,如網易就曾經在6個月內新建一個數據中心,很大程度上講,數據中心的彈性決定了運營商所提供服務的質量。
在彈性、規模之外,整體成本也是云數據中心的重大挑戰,因為廉價的云計算必然需要低成本的數據中心。目前,龐大的數據中心建設和運營投入已經成為云計算企業主要的成本,2008年Google僅在IT設備的投資額就高達23.6億美元,幾乎相當于其2008年前兩個季度的利潤。云計算數據中心構不僅建設部署成本要更低,而且使用和維護也要更低。
浪潮云數據中心將傳統數據中心的建設、部署從笨重、冗長轉變為靈活、及時。傳統數據中心需要房的規格規劃和建設,經過規劃到施工等共計10余個環節,建設周期長達數年,最短不少于1年,而且需要巨大的前期固定投資,浪潮云數據中心MDC、CDC僅經過簡單規劃和基建,實施強弱電、供水即可,周期僅需4個月,而且不需要一次建成,可按照需求隨時擴建。浪潮Smart Rack相對傳統服務器,部署密度提升2-3倍,機房面積利用率提升1.5倍,不僅提高了固定投資回報,也降低了后期維護成本,從而大幅降低整體擁有成本。
打開互聯網大門,擺脫低價競爭
互聯網運營商最先向浪潮云數據中心產品和方案伸出來橄欖枝。
根據IDC數據, 2013年中國X86服務器總銷量為147.5萬臺,其中互聯網行業銷量為47.3萬臺,占27.1%,成為規模最大的行業市場,另外,互聯網幾乎貢獻整體市場所有的銷量增量和銷售額增量,成為市場增長的唯一動力。行業銷售的猛增直接帶來了互聯網運營商服務器保有量的快速提高,BATQ(百度、騰訊、阿里巴巴、奇虎)等領導型運營商的服務器保有量已經達到數十萬臺。
在規模迅速擴大的同時,其數據中心的建設、運維,服務器的采購、部署和維護都在不斷升級,開始從一體化的角度重新設計下一代數據中心,這些數據中心在設計之初就將部署的硬件加以考慮,讓IT設備與數據中心更加貼合,從而得到更好的效率和投資回報。另一方面,這些互聯網運營商由于搜索、社交等每個系統都需要海量的服務器來支持,也開始針對應用需求來設計專門的服務器產品。
因而,浪潮MDC、CDC、Smart Rack等產品顯然能夠更好地適應互聯網運營商數據中心與業務的雙重要求,得到客戶的青睞,目前,浪潮MDC已經在網易試用成功,并有望擴大采購規模。Smart Rack已經占據同類產品50%以上的市場份額,形成了壟斷性優勢,并且該產品在在百度內蒙古數據中心實現了單日近3000臺服務器節點的交付,創造了業內服務器部署速度的新紀錄。
浪潮集團副總裁王虹莉說,互聯網是一個競爭十分激烈的市場,浪潮依靠在云數據中心領域的技術創新和敏捷的業務鏈,走出了低價競爭的惡性循環,通過技術創新為客戶創造價值,節省成本,自身也獲得可觀的收益。
用融合架構改造傳統數據中心
互聯網是信息技術的先行者,許多革命性的技術都是從互聯網興起,而后向一般性行業用戶擴散,例如機架式服務器、分布式文件系統等。浪潮云數據中心業務已經把傳統數據中心作為發展的重要領域。王虹莉說,云數據中心相對于傳統數據中心在成本、靈活性等方面具有絕對優勢,浪潮不僅能夠研制新一代的數據中心解決方案和產品,更能夠在市場中找到一個可行的路徑,將產品輸送到大量行業客戶的數據中心去,推動用戶實現數據中心的變革升級。金融、電信、公安等行業客戶已經有很大的服務器保有量,具備數據中心升級的條件,從這幾個行業入手,浪潮云數據中心產品能夠很快打開局面。據悉,目前CDC、MDC已經在天津濱海新城以及山東、南京等地的三網融合項目中大量應用,云海OS、Smart Rack等產品也有了成規模的銷售。