狄更斯的《双城记》里,第一段是这样的:这是最好的时代,这是最坏的时代,这是智慧的时代,这是愚蠢的时代;这是信仰的时期,这是怀疑的时期;这是光明的季节,这是黑暗的季节……,这正说明了任何事物都有其两面性,只不过有些时候展现在我们面前时,某一方面表现多一点而已,或者说我们感兴趣的是它对我们有用的一面,而忽略了其它可以给我们带来麻烦的另一面,这对于数据中心也不例外,数据中心亦存在两面性,即使在当前获得如此高速发展的时候依然如此,有好的一面,也有坏的一面。那么,接下来就让我们看看数据中心市场的两面性都表现在了哪些方面上。

能耗量与吞吐量

当下,中国的数据中心正以每年20%的速度增长,占到全球总量的7%,处于高速发展阶段,这受益于云计算、大数据时代的来临。数据中心的数量和规模越来越大,一方面出现了很多超大型的数据中心,单个数据中心吞吐量都达到了新高,海量的数据和数千万互联网用户的访问涌向了数据中心,40G/100G网络走入寻常数据中心,逐渐普及,这大大增加了数据中心的网络转换容量;而另一方面由于数据中心各种设备数量陡增,能耗问题也日益突出,有的数据中心甚至能耗过大严重拖了盈利的后腿,让数据中心不堪重负。以一个拥有3000个机架的数据中心为例,每个机架平均功率按照3KW来计算,其总负荷就将达到9000KW,也就是每小时9000度的耗电量。如此算来,全年的耗电量将达到78840000KWh,电费支出超过7800万元,若再加上为此配套的空调,照明等其他设施的耗电量,电费将接近1.5亿,这对于数据中心来说是一笔数目不小的开支。我国数据中心总量已超过40万个,2016年市场总规模达728.7亿元,同比增长近40.4%,但年耗电量超过全社会用电量的1.5%,数据中心能耗问题变得异常突出。如何平衡能耗量和吞吐量的关系是数据中心最为头痛的事情,不能顾此失彼,在不断提升吞吐量的时候,尽量要能量的消耗不要也增长得那样迅猛。

虚拟与安全

虚拟化是新一代数据中心的典型特征,没有虚拟化,数据中心也就失去了创新意义。引入虚拟化技术后,数据中心拥有了更好的灵活性和效率,还降低了运营成本。虚拟机在数据中心网络中动态分配,有助于提高服务的可用性,大大提升了系统运行可靠性,当有服务器发生故障时,虚拟机可以业务无感知地自动迁移到其它服务器上,保证业务不受任何影响。虚拟化是对软件和硬件之间的抽象化,所以这意味着你不必再受制于某个特定的供应商,虚拟机自己并不在乎其运行在什么硬件上,数据中心再也不会受限于某个供应商、服务器类型甚至是平台。然而,虚拟化技术的引入也让数据中心陷入到了安全问题的漩涡里。虚拟化给数据中心带来了所有以客居方式运行操作系统的安全问题,以及虚拟化特有的安全威胁。虚拟化也给网络安全带来巨大的威胁,虚拟机间可能通过硬件背板而不是网络进行通讯,这些通讯流量对标准的网络安全控制来说是不可见的,无法对它们进行监控或内嵌封堵。虚拟机的任意迁移也是令人担心的地方。一个可能的攻击场景是一个可疑的虚拟机迁移进信任区域,在传统以太网络为基础的安全控制措施下,将无法检测到它的不当行为,必须要在每个虚拟机上安装全套的安全工具,来添加保护层,这将极大增加投入成本。所以,虚拟化技术的引入增加了数据中心安全防护的难度,传统的软硬件防火墙技术均无法阻止虚拟化技术所带来的安全风险,这也是数据中心发展过程中遇到的难题,不好把握。

冗余与资金

现在的数据中心要全年业务无中断运行,中断时长也是考核一个数据中心建设运营水平的重要标准。业务中断都是按照秒来计时的,比如能源行业每小时损失282万美元,通信行业每小时损失207万美元;制造业每小时损失161万美元;金融机构每小时损失149万美元;IT行业每小时损失133万美元等等。为了提升数据中心的可靠性,就需要对各个关键环节做冗余备份,比如光纤链路、服务器应用、网络路由、数据中心整体备份、供电、空调等部分都需要有冗余,这样出现问题时可以及时将业务切换到备用系统上来,以此来保证业务不受影响。不过,增加冗余系统是要多花钱的,本来只要建设一套系统就可以了,为了提升可靠性、增加冗余,就需要建设两套甚至多套相同的系统,同时还要完成业务在这些系统之间平滑切换。小到一根线缆,大到整个数据中心,都需要做冗余,无疑这极大地增加了数据中心的运营成本,本来一套系统就可以完成业务运转,但为了提升可靠性就需要部署多套,所要花费的费用是翻番的,所以要在冗余和资金之间做取舍,冗余不能做得过度,也不能关键的位置没有冗余,要对整个数据中心业务的重要性做好评估,哪里需要冗余,哪里能够节省资金,均需要细致评估,在两者之间权衡。

任何事情都有其两面性,数据中心的发展也是如此。这是数据中心最好的时代,也是最坏的时代。虽然数据中心在发展的过程中很是纠结,但我们依然可以从数据中心的高速发展中得到好处。数据中心的发展改变了人们的工作和生活方式,让生活变得更加快捷和方便,将信息时代带入了一个全新的发展时期,地球真的变成了一个“地球村”,让我们享受这个信息时代,享受数据中心所带来的一切改变。

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