數(shù)據(jù)中心是信息社會高速發(fā)展的必然產(chǎn)物,與人們的工作和生活密不可分,平時我們?nèi)ト】顧C取錢、去各種網(wǎng)店購物、或者乘座交通工具等等實際都與數(shù)據(jù)中心相關(guān),在數(shù)據(jù)中心里運行著各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng),人們通過網(wǎng)絡(luò)訪問到數(shù)據(jù)中心,從而完成各種業(yè)務(wù)的辦理。雖然我們看不到數(shù)據(jù)中心,甚至不知道我們訪問的業(yè)務(wù)所在的數(shù)據(jù)中心究竟在哪里,這都不會阻礙我們完成各種業(yè)務(wù)的辦理,這正是數(shù)據(jù)中心技術(shù)的魅力之處。不過,隨著數(shù)據(jù)大爆炸時代的到來,需要數(shù)據(jù)中心處理的數(shù)據(jù)和應(yīng)用越來越多,數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模都增長飛快,有人預(yù)測到2018年全球的數(shù)據(jù)中心數(shù)量可能達到870萬座,這時一個非常驚人的數(shù)字,這么多的數(shù)據(jù)中心要占用多少土地和能源,要運行數(shù)億臺的服務(wù)器,因此數(shù)據(jù)中心在我們工作與生活提供方便的同時,也在消耗著地球上的能源。已經(jīng)有越來越多的人意識到數(shù)據(jù)中心能耗問題的嚴(yán)重性,有人給出了各種綠色數(shù)據(jù)中心的解決方案,有人給出了微型數(shù)據(jù)中心,模塊化數(shù)據(jù)中心方案,還有人給出了新的制冷解決方案,還有很多類似的方案。不管哪種方案最終的目的都是希望數(shù)據(jù)中心可以使用最少的資源完成盡可能多的業(yè)務(wù)部署,即在不降低數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)部署的情況下,讓數(shù)據(jù)中心變得更小更加靈活。那么具體怎么才能在不降低數(shù)據(jù)中心處理能力的情況下,讓數(shù)據(jù)中心變得更小,本文將揭開答案。
數(shù)據(jù)中心里技術(shù)在日新月異的變化,很多人正在不斷地研究高性能的數(shù)據(jù)中心設(shè)備,所謂的高性能就是單位時間內(nèi)處理業(yè)務(wù)的能力強。一臺服務(wù)器目前最大的能力就是64核的處理器,如果說數(shù)據(jù)中心要部署的業(yè)務(wù)需要這樣的服務(wù)器要1000臺,那么如果服務(wù)器的能力再提升一倍,數(shù)據(jù)中心可能就只需要500臺了,這樣占用的數(shù)據(jù)中心空間一下子少了一半,制冷能耗也降低不少,更重要的是需要管理的設(shè)備的數(shù)量也減半。一方面我們需要計算能力更強的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、以及存儲設(shè)備,另一方面也需要資源得到很好的利用。數(shù)據(jù)中心設(shè)備廠商從未停止對高性能產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計,不過這個需要有個過程,“羅馬不是一天就建成的”,技術(shù)的更新需要時間的積累。最近我們聽到了一些令人振奮的消息,惠普可能在2015年發(fā)布首款內(nèi)存和硬盤合一的新服務(wù)器產(chǎn)品,這打破了以往計算設(shè)備都要必須配置內(nèi)存和硬盤的思維。自從1940年代以來,計算設(shè)備的設(shè)計中就存在內(nèi)存和硬盤兩種存儲介質(zhì),這種方式盛行了70年,如今終于有了改變的可能。具有這樣技術(shù)的服務(wù)器將比同類型的服務(wù)器性能快6倍,體積卻只有其十分之一,使用電能也只有1.25%,這樣使得數(shù)據(jù)中心能耗和空間一下子富余很多,尤其是能耗將是數(shù)倍的減少,這樣的技術(shù)有機會將數(shù)據(jù)中心變小。與此同時,芯片廠商也在積極進軍數(shù)據(jù)中心,英特爾就發(fā)布了數(shù)據(jù)中心的解決方案,設(shè)計數(shù)據(jù)中心專有的CPU芯片;博通公司剛推出了25G的數(shù)據(jù)中心芯片,這些廠商正在積極研發(fā)性能更高,體積更小,能耗更低的芯片,從數(shù)據(jù)中心這些微觀方面進行改進。在一個電容上省上幾個毫瓦幾乎可以忽略不計,但是一臺設(shè)備上擁有電容的數(shù)量會成千上萬的,這樣累加起來就有幾瓦,數(shù)據(jù)中心擁有的設(shè)備基本都是數(shù)千量級的,總共加起來將十分可觀。因此從設(shè)備芯片和經(jīng)典技術(shù)上進行小小的改良,都將產(chǎn)生累計效應(yīng),對于數(shù)據(jù)中心就是天翻地覆的變革。
受生產(chǎn)工藝和研發(fā)能力所限,這方面的優(yōu)化在緩慢地進行著。除了微觀上的優(yōu)化可以將數(shù)據(jù)中心變小,在宏觀上也有不少事情可做。數(shù)據(jù)中心里各種設(shè)備占用了大量的空間,有人就提出了將服務(wù)器可以拆解開。現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心機房里放置的都是一排排的機柜,機柜里擺滿了服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。那么可以將原來一排機柜設(shè)計成一個大機柜,然后機柜里是一個大的電路扳,上面密密排列著CPU、內(nèi)存、硬盤、風(fēng)扇等各種部件,這樣做的好處就是節(jié)省了空間,在這個大機柜里可以放置是原來設(shè)備數(shù)倍的部件,大大提升了數(shù)據(jù)中心的計算能力,也可以使得數(shù)據(jù)中心變小。臉譜就將所有服務(wù)器設(shè)計成為單板的樣子,然后放入特殊的油中,既有利于降溫,又節(jié)省了數(shù)據(jù)中心的占用空間。
數(shù)據(jù)中心里空調(diào)制冷系統(tǒng)就占用了近一半的能耗,所以對制冷系統(tǒng)必須做些改進,然后制冷技術(shù)也是需要一點點的提升,需要等待很長的時間,所以干脆有的數(shù)據(jù)中心直接建到了海上,建到了地下,建到了冰島,這些數(shù)據(jù)中心盡可能的利用自然散熱,從而降低能耗。采用自然散熱也讓數(shù)據(jù)中心減少制冷系統(tǒng)的部署,要知道在一個數(shù)據(jù)中心機房里,地板下是通風(fēng)道,機房內(nèi)部兩側(cè)部署的都是空調(diào),還要走布線。為了達到更好的制冷效果,在每排機柜之間都留有通風(fēng)通道。所有的這些制冷設(shè)施幾乎占到了數(shù)據(jù)中心一半的空間。如果采用自然散熱,那么節(jié)省能源的同時,也可以將數(shù)據(jù)中心變小。
在不犧牲數(shù)據(jù)中心性能的情況下,將數(shù)據(jù)中心變得更小有很多方法,本文提到的都是最新創(chuàng)意十足的方法,這些方法說白了就是要提高數(shù)據(jù)中心單位面積上的業(yè)務(wù)處理能力。也許未來數(shù)據(jù)中心小到可以放到箱子里,甚至可以放到兜子里,卻依然可以擁有強大的計算能力,這樣就不用擔(dān)心數(shù)據(jù)中心和我們?nèi)祟悡屇茉戳恕?shù)據(jù)中心不能一味的擴大,最近幾年數(shù)據(jù)中心的新建與擴建雖然讓社會得到了高速發(fā)展,同時也給我們的社會帶來了各種煩惱,尤其是數(shù)據(jù)中心的規(guī)模。能夠讓數(shù)據(jù)中心變得更小更靈活的技術(shù)必然掀起新一輪的變革。