有這樣一個數據中心，它就像一個三好學生或一個全能選手，在設計建造、運營管理和綠色節能等諸多方面都表現出色。更重要的是，它可并非一個僅供參觀的“樣板間”工程，而是一個真正承載了一個跨國公司的日常運營的主數據中心。它，就是思科位于德克薩斯州艾倫市(Allen)的艾倫數據中心。

幸運的是，《網絡世界》記者近日得以親赴思科艾倫數據中心，實實在在地參觀、體驗到了這個融多項先進技術于一身的數據中心。

艾倫數據中心之前世今生

在介紹艾倫數據中心本身之前，我們不得不首先介紹思科IT全球數據中心戰略。因為沒有該戰略，大概就沒有今天的艾倫數據中心，而艾倫數據中心本身也是思科IT全球數據中心戰略中最重要的一環。

據悉，2007年，思科已經明顯地感受到其數據中心容量與IT靈活性難以應付高速發展的思科業務。同時，當時思科主要的生產型數據中心位于屬于地震高發區的加州，隱憂始終高懸。因此，思科在2008 年成立了一個 IT 特別小組，制定了一個為期六年的思科IT全球數據中心戰略。

此戰略為思科在數據中心建設上定下了四個明確目標：一是解決該公司在數據中心容量、業務靈活性和地理風險上所面臨的問題;二是將思科 IT 部門改造成推動業務向前發展的服務部門;三是充分展示思科在虛擬化、云計算、數據中心基礎設施方面的技術與產品;四是將 50 多個數據中心整合到20個以內，減少數據中心的總體占用空間。

為落實這個戰略，思科計劃在全球新建三座數據中心。在新建的三座數據中心里，有一座將是思科旗艦型數據中心，因為它要承載思科90%的關鍵業務。當然，現在我們知道，它就是艾倫數據中心。

艾倫數據中心系統工程師Tony Fazckarly表示，當時選擇在艾倫市建設這座最重要的數據中心其實多方因素權衡的結果：首先思科當時已經在德克薩斯州理查森市(Richardson)有一個生產型數據中心，就叫思科理查森數據中心，兩個數據中心之間相距13英里左右，便于做雙活數據中心;其次，如今艾倫數據中心所在地以前就是思科的地產，面積又大，足足有34英畝，這意味著可以節約一大筆初始投入。不過，艾倫或者說整個德克薩斯州有一個明顯的缺點，就是有颶風。但相比起地震，颶風破壞力畢竟小得多，而且更易于預測與防范。

定址艾倫后，2009年1月，思科著手進行艾倫數據中心規劃。同年8月，破土動工。2010年12月，新數據中心移交給思科 IT 部門。2011年4月思科正式啟用艾倫數據中心。需要說明的是，這個總占地面積為16.2萬平方英尺(機房面積3.8萬平方英尺)、總額定功率為10 兆瓦(IT設備額定功率5.25 兆瓦)的Tier3等級的數據中心完全由思科自行設計、開發和建造。

記者第一眼看到艾倫數據中心時，感覺就像一座普通的二層辦公樓(記者后來得知，艾倫數據中心主體的確由一座辦公樓翻建而成)，但只要稍微細心點就能體會出不同之處。

首先，園區圍欄配備的是高等級的高科技防護系統，大門口的路障足以讓一輛時速40邁的6噸載重卡車在1米內停下來。其次，整個數據中心窗戶極少(應該是出于安全與節能目的)。此外，Fazckarly還告訴記者，如果俯瞰艾倫數據中心，就會發現整個數據中心其實被一圈土堤所圍住。這種看似普通但實際經過科學設計與建造的土堤可使爆炸沖擊波偏轉，也有助于建筑物抵御颶風——艾倫數據中心的堅固程度足以抵擋風速175英里/每小時的颶風。

以上還只是些有趣的初始印象，隨著采訪的深入，記者逐漸發現，這真的是一個擁有多種特色，以至于無法被簡單定義的數據中心。

它是一個雙活數據中心

所謂“雙活”數據中心，是指區別于一個數據中心、一個災備中心的模式，兩個數據中心同時運行用戶的業務，互為備份，因此被形象稱之為“雙活”。

未來十年，我國銀行業在IT建設上的一個最重要的趨勢就是建設“兩地三中心”，并構建同城雙活數據中心，只不過目前國內還少有銀行用戶真正達到這個目標。而這次我們來到艾倫數據中心卻驚喜地發現，這就是一個真正的雙活數據中心。

據Fazckarly介紹，艾倫數據中心與理查森數據中心共同實現了真正的雙活數據中心物理基礎架構，思科稱之為城域虛擬數據中心(Metro Virtual Data Center，MVDC)。這兩座雙活數據中心在兩個地點同步運行思科關鍵應用，例如 Cisco.com 和 Oracle ERP等，從而提供卓越的彈性與高可靠性。如果其中某個站點發生故障，另一個站點也可以保證數據與應用的正常運行和可用性。

面對活生生的雙活數據中心，我們產生了一個疑問，即兩個雙活數據中心之間最遠可以相距多遠?

Fazckarly表示，思科艾倫數據中心與理查森數據中心相距約13英里，不過這個數字沒有指導意義，因為兩個地點是一開始定下來的，思科沒有可選的余地。如果是完全新建兩個雙活數據中心，那么這兩個雙活數據中心在不超過50英里的范圍里最好盡可能地遠，“但是也不宜超出這個距離，因為需要使用磁盤同步寫技術，而且太遠了，應用時延會變得明顯。”Fazckarly說。同時，出于成本考慮，Fazckarly并不建議所有的應用都走雙活模式。此外，為支持雙活數據中心模式，思科在理查森和艾倫數據中心之間鋪設了一條裸光纖環路。

客觀地說，這兩個雙活數據中心相距得有點近，因此為避免兩個數據中心同受攻擊——雖然這樣的可能性微乎其微，思科還是在距艾倫數據中心2575公里之外的北卡羅萊納州建設了一個災備中心。

它是一個云數據中心

如果艾倫數據中心只是做到了數據中心雙活，其實就已經很不錯，但是該數據中心還是一個云數據中心落地的典范。

在介紹艾倫數據中心云計算實踐之前，有必要介紹思科一種頗為有名的企業文化——“吃自己的狗糧”，當然，思科通常會更委婉地稱之為 “喝自釀的香檳”。說法雖不同，意思都一樣，指的是在自己的IT建設中使用自己的產品。

艾倫數據中心就是“吃自己狗糧”文化淋漓盡致的體現，因為該數據中心在IT基礎設施層面上使用的基本都是自家的產品，包括思科統一計算系統UCS、全線Nexus交換機和MDS存儲網絡產品。

據介紹，在啟用之初，艾倫數據中心共配備了10 個思科UCS 種集群(總共約 400 臺服務器)。集計算、網絡、虛擬化于一體的UCS具有快速配置、易于管理、隨需擴容等特點。思科Cisco on Cisco部門IT架構師Douglas Algar則著重強調，UCS幫助艾倫數據中心將布線成本降低了60%。UCS集群中的每個機箱都用一根10Gbps FCoE雙芯線纜連到一臺架頂接入交換機上，該線纜可同時支持存儲流量和網絡流量。

從架頂交換機開始，存儲流量通過16Gbps的連接送往思科 MDS SAN交換機，而網絡流量則通過40Gbps LAN連接轉發至思科Nexus 7000交換機。未來還有可能采用FCoE攜帶集成的存儲/LAN流量給Nexus。

在UCS、交換機等IT基礎設施之上，艾倫數據中心還部署了思科自家的IaaS平臺CITEIS(Cisco IT Elastic Infrastructure Services ，思科 IT 彈性基礎架構服務)，從而晉升為一個真正的云數據中心。

思科艾倫數據中心私有云平臺

CITEIS是思科2009年就推出的云計算平臺，它由思科UCS、Nexus交換機、云智能自動化工具CIAC平臺等構成。不過，此次艾倫數據中心使用的是思科第二代云計算平臺CITEIS Gen2。

思科云計算領域的系統工程師Lawrence Cross表示，CITEIS的部署不僅顯著提高IT資源利用率，更重要的是讓思科IT能夠快速響應業務需求。在艾倫市數據中心上線之前，IT應用的所有者要想獲得新服務，從提出申請到在數據中心中完成部署，需要等待6-8周的時間。而現在，思科IT部門可以在1小時甚至15分鐘內完成新服務的部署。

“應該說，我們已經成功將艾倫數據中心變成了整合的、虛擬化和自動化的高效 IT 資源中心，現階段的任務是設計和管理這些資源，同時繼續對組織和業務流程進行調整，從而充分利用云計算來進一步提高 IT 部門的效率和業務靈活性。”Cross說。

它是一個綠色數據中心

像艾倫這樣一個PUE值為1.35，并且已經通過美國領先能源與環境設計(LEED)金牌認證的數據中心，用綠色數據中心形容它絲毫不為過。事實上，從非石油基變壓器油到節水景觀綠化，從無化學制劑的水處理到地源熱泵，從再生材料的選擇到LED照明和太陽能電池板的使用，艾倫數據中心每項建設都充分考慮到環境因素的影響。

在種種節能環保舉措中，Algar表示對減少二氧化碳排放、節約能源和水源，以及降低數據中心PUE值最有效的主要是以下幾種。

1.飛輪UPS的使用。

當前，大多數數據中心都采用靜態 UPS 系統。這種靜態UPS系統一般都包含數排鉛酸電池，用來存儲能源以便在電源擾動期間為網絡設備提供線路調節和備用電源。不過，這種UPS的主要弊端也就在電池。鉛酸電池的生產和管理都對環境不利。在使用方面，鉛酸電池的使用壽命會不斷縮短，因此用戶每隔幾年都要支付大量的電池更換費用。

艾倫數據中心所采用的飛輪UPS是不需要電池的，不含有毒化學物質，十分有利于環保。而且由于它沒有使用電池，也就不需要具備與電池相同的散熱條件，對散熱和溫濕度的要求大大低于普通UPS，不需要像普通UPS那樣要配備專門的冷卻系統。

飛輪UPS。銀色管道內裝有飛輪UPS和發電機，柴油機則在藍色管道內。

“飛輪UPS初始投資成本比較高，但是設備的使用壽命更長。而且，飛輪UPS的維護需求極低，每年只需進行 3 次檢修，10 年后才需要進行徹底檢修，因此其，長期擁有成本更低。”Algar說。

目前，艾倫數據中心共配備了兩個UPS房間，每個房間都有4組巨大的飛輪UPS、發電機和柴油發電機組合。如果出現供電中斷，飛輪UPS便會驅動發電機保持提供10到15秒的電力，直到柴油發電機啟動。每4組飛輪UPS聯動可生成15兆瓦的電力。

2.免費自然空氣冷卻。

或許是因為位于美國南部，德克薩斯州經常被人認為是個氣候炎熱的地方，但該地區其實四季分明。因此，艾倫數據中心部署了免費自然空氣冷卻系統后，全年竟然有50%~60%的時間可以實現免費冷卻。

Algar表示，只要當外界溫度低于77華氏度(約25攝氏度)時，就會關掉冷氣機，將新鮮冷空氣進行過濾、加濕或除濕后送入數據中心，即節約又環保。

　　上圖右側這一排灰色柜子其實是空氣處理機，總共13臺。它們將吸收進來的新鮮冷空氣進行過濾、加濕或除濕，再送入數據大廳。

當溫度高于77華氏度后，艾倫數據中心就得啟用機械制冷了。該數據中心一共配備了3臺1000噸的冷卻塔(均安裝在數據中心樓頂)和5臺冷水機(3臺1000噸和2臺500噸冷水機)。為了保證冗余設計，冷卻塔可以和任何一臺冷卻機相連接。同時，所有這些冷水機不使用含氟制冷劑，且都是變頻轉動的，在需求較低時可以低速運轉，從而降低了能耗。

機柜上面裝“煙囪”，隔離冷熱風。從圖中還可看出該數據中心未使用高架地板。

艾倫數據中心其他一些值得借鑒的節能設計還包括：機柜上安裝煙囪架熱風隔離系統，將冷熱風通道有效隔離;機房里放棄高架地板，不僅節省了大量成本，而且利于更高效地解決空氣分布問題。

結語

近年來，思科一直致力于轉型，并將重點聚焦在五個方面，即核心網絡與服務、云計算與數據中心、視頻、協作以及業務轉型架構。而艾倫數據中心意義在于，它不僅承擔了思科自身業務的高效運轉，更重要的是讓世人切實體會到了思科在整個數據中心、云計算層面的能力和潛力。