數據中心是新基建的重要方向,也是數字經濟轉型和雙循環的基石。從本次全球性的抗疫來看,數據中心在連接社會各行業的應急能力和支柱作用凸顯。咨詢機構預測國內數據中心規模年平均增長率達30%以上,然而,從全球數據中心市場來看,國內數據中心數量只占全球的9%,而美國數據中心數量占全球的38%,國內數據中心仍有巨大的發展空間。今年年初,國務院把數據中心寫入政府工作報告,各地方政府相繼出臺利好政策扶持數據中心發展,業界都有強烈感受,即是數據中心的黃金時代正在到來。
而從這些年的數據建設情況看,數據中心建設也出現了新的矛盾。一方面,無論是數據的產生還是對數據的需求都呈現了爆炸式的增長,這就需要數據中心的規模越來越大,導致耗電量劇增,需要占據的土地和建筑資源急速增加。而能提供這些資源的地區往往和數據集中產生的地點是不同的;另一方面,用戶需求更為廣泛和多樣,特別是行業服務對數據服務提出了更多的要求,需要數據中心更加靠近數據產生點,也需要更完善的安全機制。這就使得以單一中心形式的數據中心變得難以滿足所有業務形式的需求。因此,在數據中心的選址、技術和服務架構方面都需要做創新。只有明確數據中心的建設宗旨,通盤考慮各類制約因素,制定完善的規劃設計,才能最大化發揮數據中心的作用。業界認為一個理想的數據中心應滿足以下特征:
1、綠色、節能---在極致PUE下,可持續發展;
2、靈活、可擴展---基礎架構、網絡架構、計算架構均可彈性部署;
3、快捷、高效---簡化的交付流程;
4、智能、安全---智慧運維,主動發現隱患;
5、高速、互聯---更大帶寬、更低時延、互聯互通。
但在具體建設一個數據中心時應該以合適為原則,回歸到數據中心的本質,數據的有效利用應該是追求的目標。同時,這是一個動態的目標,很難用一項指標衡量一個數據中心的先進性,必須從多個維度來考慮,包括數據中心的投資者、數據中心的使用者、數據中心的運營者。
基于以上的挑戰和特性,除了要考慮數據中心作為一種產品的全生命周期管理,同時還要在整個過程中關注所服務數據的狀態。傳統數據中心建設模式,在數據中心生命周期考慮上并不完善,各個階段獨立進行,任務式完成工作,前后沒有強關聯性,目前還沒有系統化的解決方案。數據中心還應以數據利用效益為中心,以一個動態的過程來構建,結合反饋循環模型原理,烽火提出了建設數據中心的新理念:規劃設計階段的“智選”、建設交付階段的“智構”、運維管理階段的“智享”,通過不斷反饋、不斷積累、不斷完善,尋求最優解決方案。
“智選”簡單講就是規劃過程中的服務化。
烽火通過這些年的實踐,深刻認識到選擇數據中心即選擇一種服務,用戶根據自身的需求,能挑選適合自身發展路徑的服務,這種服務是模塊化的,包括算力服務、網絡服務、基建服務等,用戶做出的選擇能夠非常簡潔而理性。依托烽火ICT2.0戰略升級,將數據中心的宏觀規劃、基礎設施、數據和網絡、設計施工及運維能力服務化,并逐步實現模塊的標準化,大大提升數據中心的適用性和可擴展性。
“智構”通俗講就是建設過程的模塊化。
在數據中心綠色建設過程中,除了保證每個設施的綠色環保外,還需貫穿從綠色設施向綠色運營的整個過程。我們通過Fit Atrix微模塊解決方案解決了冷熱通道封閉隔離的問題。在此基礎之上,我們又推出了FitNeo制冷解決方案,包括氟泵雙循環、熱管背板空調,以及正在開發的全直流變頻空調、間接蒸發冷卻空調、制冷智能控制系統等。目標是將PUE由達到國家要求的1.4不斷挑戰至1.1或以下。目前實現了從綠色設施向綠色運營各環節的完善:綠色建設,即選用中壓電力、HVDC、休眠技術、液冷等;綠色運行,即采用容量精細管理、負載平衡技術、AI使能運維;綠色運營,拓展清潔能源使用、廢舊電池回收機制、碳排放交易等。
烽火把模塊化作為智構的基礎貫徹到數據中心建設的各個層面,這種特性總結為三級模塊化,即建筑模塊化、架構模塊化和產品模塊化。所謂建筑模塊化即把建筑按照功能分區定義為一個個單獨功能模塊,比如核心機房模塊、配電機房模塊等;架構模塊化即把主要的配電系統、暖通系統、布線系統、消防系統等定義為一個個獨立架構模塊;產品模塊化即把每個子系統的子產品定義為一個個模塊化產品。通過三級模塊化理念引導,烽火FitDC解決方案正升級為全模塊解決方案,除了建筑模塊、電力模塊、機柜微模塊、制冷模塊,未來還將開發布線模塊、消防模塊等,滿足數據中心快速交付、去工程化的趨勢。
網絡是數據中心的重要組成部分,網絡在數據中心的的服務化是非常重要的。在構建過程中重點要考慮數據中心的服務模式和資源狀況,對物理機和虛擬網絡資源實現統一的調度規劃,以保證不同客戶的需求以及客戶對不同業務的需求,針對數據的安全性、承載業務的實時性和可靠性要求,實現確定性網絡架構和設施的措施。另外,要注意提升DCI網絡的集成度,實現硅光集成,減少物理空間和改善轉發效率會提高整個數據中心數據的利用效率。
除了自身的數據安全,數據中心也為社會安全提供保障。國產化的考慮就是一個長期的過程,中國信科目前在建設數據中心的過程中,已經從底層的服務器到云操作系統實現了國產化信創的要求,同時在整個架構的設計上滿足全棧國產化的適配要求。目前也是在數據中心各個層面來實現國產化的生態系統。當然整個工作也不是一蹴而就,因為要實現整個數據中心的數據利用效率問題,有一個逐漸磨合的過程,但是在服務器和云操作系統上我們會一直堅持這條信創的道路。
智享:概括講就是運維中的智能化。
數據中心的全生命周期在規劃設計和建設交付占10%,而運營運維占90%以上。在運維方面通過AI的融入使能,讓我們的數據中心更加智慧,更加符合我們業務發展,具備可持續性,讓用戶能更好的享受數據中心帶來的便利與價值。
一方面,通過對實現CPS系統來完善數據中心的數字化建模,通過和大數據的結合實現數字空間和物理空間的互動。
在數據中心的構建工程中,需要提前考慮運維的關鍵節點,比如暖通、電氣、環境、網絡、安全,系統的執行末端、監控末端、設備反饋端進行規劃和布局采樣點,在智能運維平臺端定義運維標準和流程,數據采集后的數據分析通過算法及經驗積累,逐漸自學習故障病理的過程,快速模擬和呈現故障病理診斷,使數據所見即所得。
另一方面,通過機器學習和智能算法建立服務模型,實現資源和服務之間的最優匹配,讓數據中心的資源發揮最大的價值。
我們將數據中心所有的資產資源化,讓算力資產、物理空間資產、基礎環境資產、網絡資產、安全資產變成可以用于服務的資源,并通過資源配置算法,按業務的需要投入所需的資源。對運營人員來說,在所有的資源可量化后,運營的目標指標化、可量化考核,可通過智能運營平臺清晰呈現數據中心再用資源、可用資源,數據指導運營,實現更高效的運營目標。
智選、智構、智享建設需要逐步積累和完善,目前已經取得初步成果,比如在建設楚天云數據中心過程中,融入反饋循環建設模型,在規劃和建設階段增加對運營業務系統特性考慮與信息反饋,選擇風液結合方案,針對超高密業務區(GIS地理信息+大數據業務)單機柜密度超過30KW區域,選擇液冷服務器及液冷解決方案;針對高密區及其他普通區域,選擇風冷+自然冷方案;在運維階段引入AI,通過實時預警網絡風險,創新數據備份方案和虛擬資源的安全機制,使數據安全可靠性得以大幅提升,同時在暖通系統實現基于負載變化趨勢的自動化控制,通過電氣拓撲學習及故障模擬,實現病理切換、故障溯源,通過BIM與GIS結合的VR技術,實現運維立體可視化,故障快速定位等。
數據中心是一個產業化的行業,涉及上下游產業鏈合力,國內國外技術的融合。在烽火向市場推出FitDC整體解決方案系列的一年時間里,已經得到了市場的檢驗,列間空調已有2600多套應用于市場,背板空調出貨8500多套,微模塊1000多套,室外一體柜1500多套。未來烽火將繼續發力,現有的Fit Atom/Fit Array/Fit Atrix/Fit Berg整體解決方案不斷升級功能,并自主開發更多符合市場需求的模塊化整體解決方案。此外,烽火還會加強生態平臺的合作建設,面向客戶、面向合作伙伴、面向行業,進行數據中心全生命周期的深度合作,與合作伙伴共同創造領先、可靠的解決方案,助力數據中心產業的長足發展。
責任編輯:pj
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