隨著智能終端的不斷普及,各種業務應用的迅速發展,互聯網企業正經歷著前所未有的發展機遇。但作為業務基礎保障的數據中心基礎設施也面臨著巨大挑戰。這其中包括了業務迅速擴展對基礎設施擴展性的需求,降低運行成本對基礎設施效能的要求,高效的服務管理對數據中心運維人員與流程的要求等。
目前,國內互聯網服務的幾大巨頭在數據中心規劃設計與實施部署方面的觀點漸趨一致。歸結起來主要有以下幾個方面。
首先,互聯網數據中心將更多地部署x86服務器,同時互聯網企業采購部署的服務器設備配置也將相對整齊劃一,并通過標準將其規范化、系統化。
其次,互聯網行業數據中心由于采用多點分布式部署,各數據中心之間數據互為備份,因此單體數據中心的可用性級別(Availability)不需要很高;通常單體數據中心的可用性級別在Tier2至Tier3之間。
再次,互聯網企業數據中心規模將不斷擴大,單體數據中心內部署服務器數量多,密度高,用電量大。同時,隨著服務器研發的不斷更新(特別是一些定制化服務器的部署),每機架的功率密度從幾年前的3KW/機柜普遍提升到7-10KW/機柜。隨著服務器技術的不斷提高與設計的進一步優化,未來數據中心單機架的功率密度還會更高。因此,以一個容納10,000臺服務器的中大型數據中心為例,其IT負載約為2.5MW,以PUE1.6計算,該數據中心整體用電量將達到4MW以上。因此,數據中心的運行效率(Efficiency)與效能優化對于互聯網數據中心的建設者與運維人員來講顯得尤為重要。
同時,互聯網業務應用的時效性強,新業務的上線運行會在較短時間內對服務器部署數量產生爆炸性需求(例如微博的興起,在線游戲發布等)。因此,互聯網客戶對于數據中心的快速交付與部署,按照模塊化解決方案快速復制以支持新業務部署的需求開始顯現。
模塊化數據中心(Modular Data Center, MDC)的定義與技術特點
模塊化數據中心最早被用來定義傳統數據中心(Raised Floor Data Center)設計中按照標準設計對數據中心場地進行模塊化劃分(PoD),即把整個數據中心場地分為若干獨立區域,各區域的規模、功率負載、配置等均按照統一標準進行設計;數據中心的擴展隨著業務需求的不斷增加由一個模塊擴展到另一個模塊。
2007年,隨著集裝箱數據中心(Containerized Data Center)的出現,MDC也用來描述集裝箱數據中心。集裝箱數據中心內的服務器與基礎設施高度集成,通過標準貨車(20英尺或40英尺)運送到安裝地點進行快速安裝并投入生產。集裝箱數據中心可被部署在空曠的室外環境。
然而,目前中國國內的地理環境決定了集裝箱部署條件的不具備,因此,越來越多的客戶開始嘗試采用開放式機架構成模塊化模組,將送風單元(AHU)、配電單元(RPP)與機柜整合后構成標準的模塊化數據中心模組,按照業務需求進行分階段的部署。對于客戶而言,模塊化數據中心所需要的場地環境被簡化為標準的廠房或倉庫,不需要進行架空地板等裝修工程;只要將外圍的基礎設施(例如柴油發電機,UPS及輸入輸出配電柜,冷凍機組等)預先建設完成,模組內的各元器件在工廠內進行預定制,因此可以在用戶現場進行快速部署安裝(通常為3-5天);而傳統數據中心從規劃、設計、建設,直至驗收運行通常需要18-24 個月的時間。
模塊化數據中心在互聯網行業應用的優勢與前景
除了之前提及的快速部署、精準復制的特點外,模塊化數據中心由于在設計實施過程中對冷熱通道封閉、機架內電源線與數據線纜路徑、服務器部署安裝、模塊內氣流組織等進行了最優化處理,因此模塊化數據中心的運行效率(PUE)得以最大程度的優化,在實現同等運算能力的前提下大大降低運行成本。
同時,模塊的部署對場地條件沒有太多的限制,各模塊組件可以在工廠進行預定制,拆卸運輸后再到客戶現場進行快速拼裝。模塊化部署也節省了傳統數據中心建設中鋪設架高地板、吊頂、墻面等裝修工程成本。
越來越多的互聯網企業開始考慮建設屬于自己的數據中心,從而對業務應用開發以及基礎架構設備優化提供更為實時的支持。而模塊化數據中心的技術特性與部署安裝的方便易實施正符合了互聯網客戶在基礎設施推動業務發展與統一運維管理方面的需求與考量,正逐漸被越來越多的客戶采納并著手進行相關的測試與試驗。