信息化新趋势:融合架构改造传统数据中心

2014-04-29 11:47 来源:pconline 原创 作者:佚名 责任编辑:mengzhaoyu

  【PConline 资讯】目前,gmail为用户提供的免费空间已经增长到了15G,而在14年前,新浪却因为难以承受的成本压力将免费邮箱的空间压缩到了5M。相比传统信息化模式,云计算展示出惊人的低成本优势,这种优势不仅来源于应用架构的重大改变,也源于数据中心建设、使用和运维模式的变革。

  云计算将信息服务变成像电一样的公共基础服务,而真正让云计算普及,除了需要便利的网络接入外,更需要有充足廉价的计算资源、可快速扩容和按需调拨的数据中心,而现行的数据中心建设、使用和运维模式显然不能满足需求。

  处于快车道的数据中心

  云计算、大数据带动了中国数据中心行业的快速成长。截止2013年,中国数据总量达到8-10EB,并且每年还将以50%的速度增长,与此同时,2013年中国IDC市场规模达到321.5亿元,增长53%,增速远超全球平均,成为最大潜力市场。目前,真正存储并处理的数据仅有50%,要完全存储处理还需要新增250万台服务器。

  数据中心行业还有巨大的发展潜力,中国有望成为数据中心规模最大的国家。中国是人口总数最大的国家,网民数量超过了整个欧洲人口,成为信息消费第一大国仅是时间问题,这是中国数据中心市场超越其他国家的基础。2013年1月,ICTresearch发布研究报告,目前中国各种类型数据中心的保有量目前为60万~70万,国内三年来每年新增数据中心面积在800万平方米左右,新增的信息中心机房约有3万个。同时,根据工信部《云计算白皮书》统计,截至2012年3月,全国13个省市自治区规划了约30个左右的10 万台服务器以上规模的大型数据中心建设项目,总投资2700 多亿,如果按规划建成,可容纳服务器将超过1000 万台,相当于目前全国IDC总规模的5倍。

  Web1.0时代的数据中心难以支撑中国云计算发展

  国内数据中心虽然发展潜力广阔,但是现状并不容乐观。虽然数量多,但是规模小,可以直接为用户提供服务器托管等服务的IDC机房数量仅有500多座。更为严重的是,中国数据中心建设、使用、维护模式都带有明显的电信数据中心痕迹,“先天不足,后天失调”,已经难以适应云计算的发展需求。

  大部分数据中心按照原有的通信机房的规格规划和建设,数据中心从选址、规划到设计实施、部署,建设周期一般都长达12-18个月,而且前期投资大,流程复杂,据某互联网公司的透露,其大型数据中心的土建成本就高达2-2.5万元/㎡。

  建成之后的IT设备部署也较为原始,基本还是项目部署制,“一项目一部署”和“一机一应用”,部署缓慢,密度低。设备部署项目化使得应用与物理服务器严格捆绑,而服务器又与制冷、供电等相关辅助模块严格捆绑,从而导致服务器、网络、存储甚至制冷等资源都与应用系统静态地捆绑在一起,使得整个数据中心分割为无数的孤岛,架构僵化,牵一发而动全身,很难作任何改变。因而,后期的运维只能停留在 “不出事,出事后别影响业务”的低层次目标,能耗膨胀、运维费用高企以及硬件故障带来的停机都是难以解决的问题。以能耗为例,目前国内数据中心PUE平均值达2.5以上,而欧美地区的PUE平均值普遍在1.8以下,Google等国外大型运营商的数据中心PUE仅为1.13。

  浪潮云数据中心--基于融合架构的全新解决方案

  针对数据中心基础架构僵化、效率低下等问题,浪潮推出了基于融合架构的云数据中心产品和方案,硬件采用高密度、模块化和标准化的设计思路,保证兼容性和部署密度、部署效率,通过数据中心操作系统将计算、存储、网络等资源进行统一调度和管理,让数据中心成为一体化、自动化的资源池。在未来,软件定义硬件的发展趋势下,服务器硬件将对CPU、内存、存储、网络等各模块进行硬件池化,通过硬件融合架构,实现硬件资源池化,为大型云计算平台服务。

  云海数据中心--产品化的云数据中心

  在国内,新建数据中心更加关注模块化设计,浪潮推出模块化数据中心MDC(Modular Data Centre),利用微模块的设计形式,将IT模块、供电模块、散热模块灵活的进行融合设计,实现IT与机电设备一体化解决方案。微模块不仅降低了用户的TCO,通过采用融合型整机柜服务器,配合模块化供电和散热设备,推动数据中心向融合架构发展,成为新型数据中心的代表。

  如果用户没有完成基本的数据中心土建,也可以采用浪潮集装箱数据中心CDC(Container Data Centre),浪潮集装箱数据中心CDC基于融合架构,采用了全模块化设计,集成了计算与存储单元、动力单元、冷却单元、管理单元等,该产品分为20英尺分体式和40英尺一体式两种标准形态。其中,20英尺产品占地面积15㎡,最大重量20吨,可耐受-40℃和60℃度极端环境温度,抗7级以上地震。该产品可容纳12800个计算核心,能够提供近200万亿次计算能力,28个云海集装箱互联可达到世界性能最高的天河一号峰值能力;最大6PB存储空间能够容纳300万部高清电影或者50万人口医疗视频资料,2个CDC可存储美国国会图书馆藏书。

  模块化数据中心CDC和MDC作为一款融合型产品,一体化设计生产,所有的装配、调试工作全部在生产车间装配完成。设备到达用户现场后,仅需要接上水、电、网络等基本线路,即可正常工作并向外提供服务,具有移动灵活、部署快、按需配置等特点,适合面向新建的大规模数据中心,如互联网公司、面向某类行业、某类区域的行业云建设,以及快速发展的中小规模社区服务云建设。

  浪潮Smart Rack--基于融合架构的第一代服务器

  相对于传统的机架和刀片服务器,整机柜服务器Smart Rack是一类创新形态的服务器,打破了传统服务器的设计思路,以标准机架为设计单位,将传统服务器的散热和供电模块、管理模块集中为机架的统一电源、风扇墙和管理模块,传统服务器仅作为机架的计算模块,该产品既是云数据中心计算和存储模块,也是传统数据中心向云计算数据中心演进必经之路。

  整机柜服务器脱胎于OCP项目(Open Compute Project,Facebook于2011年发起的开源硬件计划,包括数据中心和服务器两部分,旨在为互联网行业高效节能计算机开发制定技术标准以及促进成员间的技术共享),已经在Fackbook、Google、亚马逊等运营商的数据中心大规模应用,是未来互联网运营商的采购的主要类别。2012年天蝎项目组的成立,标志着整机柜服务器本土化改造的开始,天蝎整机柜服务器标准的发布,为整机柜服务器在国内的落地提供了标准。目前,天蝎整机柜服务器标准已经发展到2.0版本。浪潮Smart Rack整机柜服务器从2010年到2014年,已经发展到第四代产品,完全符合“天蝎”标准,相比传统机架式服务器,技术和成本优势十分明显:

  2-3倍部署密度,单机柜最大80节点,传统不超过40节点/机柜;

  8倍以上部署速度,平均部署一个机柜,从原先的8人时,缩减为1人时;

  10%以上功耗节省,平均每节点散热功耗降低70%以上,电源效率为94%,提高5%以上;

  机柜统一管理,柜内的供电、散热、计算、交换等模块能够统一自动化管理。

  马尼拉服务器--专注冷数据存储和低功耗计算

  马尼拉服务器基于新的Silvermont架构的凌动平台,避免了通用服务器的设计思维,是一款兼顾计算与存储能力并重的产品,节省了多余需求的功能与接口,将空间占用、功耗和成本同时降低。

  该产品采用模块化设计,易于维护管理,4U的机箱高度,前面板可扩展12个存储模块,每个存储模块可插4个3.5英寸SATA硬盘,后面板支持12个计算模块,每个模块支持1颗凌动C2000处理器,2个内存插槽。风扇可热插拔,双层冗余,位于机箱腰部,从上方维护。这款产品具有十分灵活的适应性,不仅是一款微服务器,也可以通过硬盘扩展板方案,形成6节点48盘机型或者4节点48盘机型,来满足不同客户数据存储需求。

  浪潮云海OS--定义数据中心的平台软件

  软件定义数据中心,从最直观的定义来看,就是虚拟化、软件化数据中心的其一切资源。目前已经更新到3.0版本的浪潮云海OS数据中心操作系统,是一款数据中心资源调度管理软件,主要是承担整个云计算数据中心的软硬件资源的统一管理和调度,实现数据中心资源融合、智能调性、弹性伸缩的大型系统软件,让数据中心逻辑上成为一台大服务器。

  浪潮云海OS V3.0包括云平台和虚拟化两大系统,能够全面监控管理服务器、存储、网络设备、虚拟机、操作系统和应用程序等,实现了数据中心的统一界面化的调度管理,可以把传统数据中心改造为完整虚拟化的云数据中心。该产品系统具有良好的扩展性、可用性,整体可用性超过99.99%,支持硬件在线扩展,即插即用,能够同时管理5000台以上的服务器,池化50PB以上的存储空间,支持50000个以上的虚拟资源节点,通过级联扩展还可以扩展管理规模,可以适用于大中小各类数据中心。

  浪潮云数据中心技术化解规模、弹性、成本三大挑战

  规模、弹性和成本是云计算对传统数据中心最为核心的三个挑战。弹性不仅体现在数据中心负载的波动,也体现在数据中心的及时扩容方面。QQ同时在线人数超过1亿,google每天处理超过20PB数据,海量的终端需求必然需要超大规模的数据中心支持,google、亚马逊、微软都已经建成容量达数十万台的超大规模数据中心。这种超大规模的负载条件下,在线用户数的波动就会造成数据中心负载的巨大波动。此外,用户经常需要在极端的时间内上线新业务,这就带来了数据中心的突发扩容挑战,如网易就曾经在6个月内新建一个数据中心,很大程度上讲,数据中心的弹性决定了运营商所提供服务的质量。

  在弹性、规模之外,整体成本也是云数据中心的重大挑战,因为廉价的云计算必然需要低成本的数据中心。目前,庞大的数据中心建设和运营投入已经成为云计算企业主要的成本,2008年Google仅在IT设备的投资额就高达23.6亿美元,几乎相当于其2008年前两个季度的利润。云计算数据中心构不仅建设部署成本要更低,而且使用和维护也要更低。

  浪潮云数据中心将传统数据中心的建设、部署从笨重、冗长转变为灵活、及时。传统数据中心需要房的规格规划和建设,经过规划到施工等共计10余个环节,建设周期长达数年,最短不少于1年,而且需要巨大的前期固定投资,浪潮云数据中心MDC、CDC仅经过简单规划和基建,实施强弱电、供水即可,周期仅需4个月,而且不需要一次建成,可按照需求随时扩建。浪潮Smart Rack相对传统服务器,部署密度提升2-3倍,机房面积利用率提升1.5倍,不仅提高了固定投资回报,也降低了后期维护成本,从而大幅降低整体拥有成本。

  打开互联网大门,摆脱低价竞争

  互联网运营商最先向浪潮云数据中心产品和方案伸出来橄榄枝。

  根据IDC数据, 2013年中国X86服务器总销量为147.5万台,其中互联网行业销量为47.3万台,占27.1%,成为规模最大的行业市场,另外,互联网几乎贡献整体市场所有的销量增量和销售额增量,成为市场增长的唯一动力。行业销售的猛增直接带来了互联网运营商服务器保有量的快速提高,BATQ(百度、腾讯、阿里巴巴、奇虎)等领导型运营商的服务器保有量已经达到数十万台。

  在规模迅速扩大的同时,其数据中心的建设、运维,服务器的采购、部署和维护都在不断升级,开始从一体化的角度重新设计下一代数据中心,这些数据中心在设计之初就将部署的硬件加以考虑,让IT设备与数据中心更加贴合,从而得到更好的效率和投资回报。另一方面,这些互联网运营商由于搜索、社交等每个系统都需要海量的服务器来支持,也开始针对应用需求来设计专门的服务器产品。

  因而,浪潮MDC、CDC、Smart Rack等产品显然能够更好地适应互联网运营商数据中心与业务的双重要求,得到客户的青睐,目前,浪潮MDC已经在网易试用成功,并有望扩大采购规模。Smart Rack已经占据同类产品50%以上的市场份额,形成了垄断性优势,并且该产品在在百度内蒙古数据中心实现了单日近3000台服务器节点的交付,创造了业内服务器部署速度的新纪录。

  浪潮集团副总裁王虹莉说,互联网是一个竞争十分激烈的市场,浪潮依靠在云数据中心领域的技术创新和敏捷的业务链,走出了低价竞争的恶性循环,通过技术创新为客户创造价值,节省成本,自身也获得可观的收益。

  用融合架构改造传统数据中心

  互联网是信息技术的先行者,许多革命性的技术都是从互联网兴起,而后向一般性行业用户扩散,例如机架式服务器、分布式文件系统等。浪潮云数据中心业务已经把传统数据中心作为发展的重要领域。王虹莉说,云数据中心相对于传统数据中心在成本、灵活性等方面具有绝对优势,浪潮不仅能够研制新一代的数据中心解决方案和产品,更能够在市场中找到一个可行的路径,将产品输送到大量行业客户的数据中心去,推动用户实现数据中心的变革升级。金融、电信、公安等行业客户已经有很大的服务器保有量,具备数据中心升级的条件,从这几个行业入手,浪潮云数据中心产品能够很快打开局面。据悉,目前CDC、MDC已经在天津滨海新城以及山东、南京等地的三网融合项目中大量应用,云海OS、Smart Rack等产品也有了成规模的销售。[返回频道首页]

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