能耗量與吞吐量
當下,中國的數(shù)據(jù)中心正以每年20%的速度增長,占到全球總量的7%,處于高速發(fā)展階段,這受益于云計算、大數(shù)據(jù)時代的來臨。數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模越來越大,一方面出現(xiàn)了很多超大型的數(shù)據(jù)中心,單個數(shù)據(jù)中心吞吐量都達到了新高,海量的數(shù)據(jù)和數(shù)千萬互聯(lián)網(wǎng)用戶的訪問涌向了數(shù)據(jù)中心,40G/100G網(wǎng)絡走入尋常數(shù)據(jù)中心,逐漸普及,這大大增加了數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡轉(zhuǎn)換容量;而另一方面由于數(shù)據(jù)中心各種設備數(shù)量陡增,能耗問題也日益突出,有的數(shù)據(jù)中心甚至能耗過大嚴重拖了盈利的后腿,讓數(shù)據(jù)中心不堪重負。以一個擁有3000個機架的數(shù)據(jù)中心為例,每個機架平均功率按照3KW來計算,其總負荷就將達到9000KW,也就是每小時9000度的耗電量。如此算來,全年的耗電量將達到78840000KWh,電費支出超過7800萬元,若再加上為此配套的空調(diào),照明等其他設施的耗電量,電費將接近1.5億,這對于數(shù)據(jù)中心來說是一筆數(shù)目不小的開支。我國數(shù)據(jù)中心總量已超過40萬個,2016年市場總規(guī)模達728.7億元,同比增長近40.4%,但年耗電量超過全社會用電量的1.5%,數(shù)據(jù)中心能耗問題變得異常突出。如何平衡能耗量和吞吐量的關系是數(shù)據(jù)中心最為頭痛的事情,不能顧此失彼,在不斷提升吞吐量的時候,盡量要能量的消耗不要也增長得那樣迅猛。
虛擬與安全
虛擬化是新一代數(shù)據(jù)中心的典型特征,沒有虛擬化,數(shù)據(jù)中心也就失去了創(chuàng)新意義。引入虛擬化技術后,數(shù)據(jù)中心擁有了更好的靈活性和效率,還降低了運營成本。虛擬機在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡中動態(tài)分配,有助于提高服務的可用性,大大提升了系統(tǒng)運行可靠性,當有服務器發(fā)生故障時,虛擬機可以業(yè)務無感知地自動遷移到其它服務器上,保證業(yè)務不受任何影響。虛擬化是對軟件和硬件之間的抽象化,所以這意味著你不必再受制于某個特定的供應商,虛擬機自己并不在乎其運行在什么硬件上,數(shù)據(jù)中心再也不會受限于某個供應商、服務器類型甚至是平臺。然而,虛擬化技術的引入也讓數(shù)據(jù)中心陷入到了安全問題的漩渦里。虛擬化給數(shù)據(jù)中心帶來了所有以客居方式運行操作系統(tǒng)的安全問題,以及虛擬化特有的安全威脅。虛擬化也給網(wǎng)絡安全帶來巨大的威脅,虛擬機間可能通過硬件背板而不是網(wǎng)絡進行通訊,這些通訊流量對標準的網(wǎng)絡安全控制來說是不可見的,無法對它們進行監(jiān)控或內(nèi)嵌封堵。虛擬機的任意遷移也是令人擔心的地方。一個可能的攻擊場景是一個可疑的虛擬機遷移進信任區(qū)域,在傳統(tǒng)以太網(wǎng)絡為基礎的安全控制措施下,將無法檢測到它的不當行為,必須要在每個虛擬機上安裝全套的安全工具,來添加保護層,這將極大增加投入成本。所以,虛擬化技術的引入增加了數(shù)據(jù)中心安全防護的難度,傳統(tǒng)的軟硬件防火墻技術均無法阻止虛擬化技術所帶來的安全風險,這也是數(shù)據(jù)中心發(fā)展過程中遇到的難題,不好把握。
冗余與資金
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心要全年業(yè)務無中斷運行,中斷時長也是考核一個數(shù)據(jù)中心建設運營水平的重要標準。業(yè)務中斷都是按照秒來計時的,比如能源行業(yè)每小時損失282萬美元,通信行業(yè)每小時損失207萬美元;制造業(yè)每小時損失161萬美元;金融機構每小時損失149萬美元;IT行業(yè)每小時損失133萬美元等等。為了提升數(shù)據(jù)中心的可靠性,就需要對各個關鍵環(huán)節(jié)做冗余備份,比如光纖鏈路、服務器應用、網(wǎng)絡路由、數(shù)據(jù)中心整體備份、供電、空調(diào)等部分都需要有冗余,這樣出現(xiàn)問題時可以及時將業(yè)務切換到備用系統(tǒng)上來,以此來保證業(yè)務不受影響。不過,增加冗余系統(tǒng)是要多花錢的,本來只要建設一套系統(tǒng)就可以了,為了提升可靠性、增加冗余,就需要建設兩套甚至多套相同的系統(tǒng),同時還要完成業(yè)務在這些系統(tǒng)之間平滑切換。小到一根線纜,大到整個數(shù)據(jù)中心,都需要做冗余,無疑這極大地增加了數(shù)據(jù)中心的運營成本,本來一套系統(tǒng)就可以完成業(yè)務運轉(zhuǎn),但為了提升可靠性就需要部署多套,所要花費的費用是翻番的,所以要在冗余和資金之間做取舍,冗余不能做得過度,也不能關鍵的位置沒有冗余,要對整個數(shù)據(jù)中心業(yè)務的重要性做好評估,哪里需要冗余,哪里能夠節(jié)省資金,均需要細致評估,在兩者之間權衡。
任何事情都有其兩面性,數(shù)據(jù)中心的發(fā)展也是如此。這是數(shù)據(jù)中心最好的時代,也是最壞的時代。雖然數(shù)據(jù)中心在發(fā)展的過程中很是糾結(jié),但我們依然可以從數(shù)據(jù)中心的高速發(fā)展中得到好處。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展改變了人們的工作和生活方式,讓生活變得更加快捷和方便,將信息時代帶入了一個全新的發(fā)展時期,地球真的變成了一個“地球村”,讓我們享受這個信息時代,享受數(shù)據(jù)中心所帶來的一切改變。