异军突起 模块化数据中心将日渐走红

如果建一座数据中心像搭积木一样快捷、容易，如果一座数据中心可以像一座活动房子一样到处移动，如果当一座数据中心不够用了，可以像集装箱似地再连上一座，这是不是解决了许多企业数据中心目前面临的大问题？

这就是目前正在悄然走红的模块化数据中心。按照市场调研机构IDC数据中心趋势研究人员Michelle Bailey的说法，“庞大的、整体的数据中心已经过时了”，而模块化的模式有望在未来5年内成为建造数据中心的“几乎默认的方法”。

模块化崛起

所谓模块化数据中心是指每个模块具有独立的功能、统一的输入输出接口，不同区域的模块可以互相备份，通过相关模块的排列组合形成一个完整的数据中心。

传统的数据中心在空间、效率、能耗上的瓶颈日益凸显，如存储空间紧张、效率低下、能耗过高。而模块化可将存储和成百上千台的服务器置入一台拥有制冷系统的可移动的大型集装箱或固定空间中。模块化数据中心支持即插即用，一般只要8?12周即可完成从设计到部署。模块化数据中心包括机架、制冷系统、不间断电源和电池、灭火系统、配电、冷却系统和远程监测。与传统的数据中心相比，可移动式模块化数据中心可以最多节约30%的成本，所占面积也可以减少多达50%。

目前，模块化数据中心多表现为集装箱式数据中心，它在安装和管理上比传统的数据中心要容易得多，也更加高效和节能。同时，集装箱式数据中心能因地制宜，更易于安全维护和通过审批。Michelle Bailey认为，现在要建造一个很庞大的、配置过度的数据中心，恐怕得有十分充足的理由才行。

模块化数据中心几乎适合任何一家企业，不管规模大小或从事哪个行业领域，而且与建造或扩建传统数据中心相比，它能以更短的时间、更少的成本来添加IT空间。另外，与传统数据中心不同的是，模块化数据中心可以建在几乎任何地方，如办公楼旁边、一块空地上、公司停车场上或者仓库里，只要有水电和网络等资源。

模块化数据中心最重要的优势是降低成本和缩短部署时间，另外，它可根据需要，逐步扩大空间。Michelle Bailey说：“如果一家中型规模的公司想要一个真正的数据中心，而不是只想要小小的服务器机房，模块化模式就更划算，你不用弄清楚今后20年需要多大的容量，而只要搞清今后3年需要多大容量就行。”

澳大利亚的WesTrac公司由于上马新的IT项目，需要尽快增加数据中心容量，但由于场地问题，无法扩建现有的数据中心。于是，该公司订购了IBM的便携式模块化数据中心，临时服务于新的IT项目，直到公司找到一个长久之计。之后，这个便携式数据中心将用做灾难恢复解决方案。

各路厂商纷纷出动

模块化数据中心或集装箱数据中心目前市场并不大，还处于早期发展阶段。据IDC的Michelle Bailey估计，2010年模块化数据中心的销量只有85个左右；她预测，今年的销量估计在145个左右。一些用户目前还处于实施阶段，只有一小批公司（主要是厂商）进入到了全面应用阶段。

尽管如此，从IBM、惠普、戴尔、Oracle（Sun）、SGI等厂商的不断加入，足可以看出这个市场的未来前景被广泛看好。

2007年，Sun率先推出了被称为“黑盒”计划的集装箱式数据中心，这个全球第一款移动式数据中心引起了人们的关注。之后，由于传统数据中心的弊病逐渐显现，越来越多的厂商开始进入这一领域。

IBM在2008?2009年，先后发布了几款模块化数据中心，包括可实施50到500平方米机房空间的可扩展模块化数据中心（SMDC）、从500到2500平方米的企业级模块化数据中心(EMDC)，以及可移动式模块化数据中心(PMDC)。PMDC采用集装箱式，包括了三种规格：8英尺宽，20、40或者53英尺长。IBM声称，PMDC提供了一个完整的物理基础架构，包括供电、冷却系统和远程监控。

2010年，被Rackable收购的SGI开始涉足模块化数据中心，并推出了ICE Cube集装箱式数据中心产品，之后又推出了新的ICE Cube Air模块化数据中心，做了较多的改进。SGI全球首席市场官George Skaff在接受本报记者采访时说，集装箱式数据中心适合建设灾备中心，还可临时性或紧急性地扩建IT设施，只要指定场地能提供电源和供水，即可立即投入运行。集装箱式数据中心在能效指标方面能达到很高的水平，PUE（能源利用效率）可以达到1.2，这是传统数据中心难以企及的。

戴尔在模块化数据中心方面一直比较低调，它推出的第一款模块化数据中心采用了标准化的集装箱式设计。不过，去年戴尔推出的新产品则摈弃了这种设计，而是在其两侧部署了12个钢架结构的标准服务器机架，中间修一条服务用的通道。据戴尔透露，此机架设计可以根据其计算容量的需要来选择三层还是四层。戴尔同时表示，这些数据中心只提供给少数客户。

惠普在模块化数据中心上采取的策略与众不同。去年，惠普推出了模块化“蝴蝶”式数据中心设计，主打“灵活”设计理念，数据中心具有一个中央网络核心，以及四大服务器空间模块，而电源和冷却基础设施则安置在周围。

在中国，4月7日，浪潮发布了云海集装箱数据中心Smart Cloud，在推出集装箱数据中心的同时，紧紧与云计算密切相连，声称是国内首款云数据中心。

其实，模块化数据中心逐渐升温离不开一些大用户的推动，微软、谷歌都是其中重要的推手。微软公司使用Rackable提供的集装箱，在美国芝加哥城外建造了一座拥有150个集装箱的大型数据中心，每个数据中心都配置了1000到2000台服务器。另据报道，微软采用IT-PAC（IT预装配组件）在美国华盛顿州Quincy搭建的数据中心已经完成，数据中心拥有超过2000台服务器，其模块化设计使整个搭建过程仅用了8个月。而谷歌公司则在2008年就为它们的模块化数据中心申请了专利，其中包括一个联合运输的集装箱和集装箱内的计算系统。

对于模块化数据中心，业内人士认为，目前，这还是一个小众市场，不过，类似的数据中心在边远地区可能大有作为。军队对可以靠近军事活动区域的移动数据中心表示出了极大的兴趣；另外，像石油天然气行业正在热衷于在目前勘探中的边远地区部署类似的数据中心；而电影和动画制片室期望利用移动数据中心，加强计算密集型特效所需的强大的数据处理功能。也有人认为，模块化数据中心最新的市场可能是缺少建筑场地的学校，集装箱数据中心对那些正在为是给学生建大楼还是给服务器建大楼而犯难的高等院校提供了另一个选择。

三种不同类型

市场调研公司IDC数据中心趋势研究人员Michelle Bailey认为，现在的模块化数据中心产品有三种基本类型。最早的概念是重新配置的集装箱，通常被称为“pod”，厂商通常装配好IT设备后，即可在客户选定的位置交付。

另外，一些厂商已开始提供预制结构，目的是在内部空间和布局配置方面提供更大的灵活性。Bailey说：“这就像是组合式房屋，房屋的部分或全部先在厂里做好，再运到客户指定的地方，然后现场完成建造。”

第三种方法是结合了模块化设计特点和传统设计特点的混合模式。厂商向客户出租那些可以迅速配置和扩建的模块化空间，这些空间位于大型办公楼或类似厂房的设施里。

随着模块化数据中心市场日渐发展和成熟，“它正由集装箱向一种预先装配的环境转变。”企业管理协会（EMA）高级分析师Albert Lee说。

许多模块化数据中心厂商，特别是集装箱数据中心制造商将自己的产品作为一体化套件来销售，除了电源、冷却和其他装置外，这种套件还包括服务器和相关的基础设施设备。这类系统可以为客户提供从规划到部署的一套完整的解决方案，Albert Lee说：“对此，有人觉得很方便，有人觉得很局促，各花入各眼。”他认为，客户可能会发觉自己从短期来看获得了部署快、成本低以及方便等优点，可是从长期来看，却丧失了其他厂商提供的定制、配置和支持/服务等方面的机会。

模块化模式并非万能

虽然模块化数据中心具有众多潜在的好处，但用户也要提防一些隐藏的陷阱，被厂商锁定可能是其中最大的缺点。市场调研公司IDC的Michelle Bailey说：“你将非常依赖为你提供服务的那家厂商，例如你购买了惠普的集装箱数据中心，那你在这方面就只好依赖惠普提供的服务。”

Forrester研究机构模块化数据中心分析师Richard Fichera表示，模块化数据中心的潜在用户还要记住:可以利用虚拟化和云计算等技术创新来缓解对更大场地的需要。他说：“人们在不断购买新技术的产品，更密集地塞入到现有的数据中心里。尽管有些数据中心的容量在5年前就告罄了，但仍可通过继续在现有数据中心里重新设计架构，不断发掘潜力。”

Michelle Bailey指出，虽然模块化数据中心可以满足越来越多企业的需要，但它们还是不太适合一些企业。她说：“如果你能很容易地预测企业IT技术方面的增长情况，能很准确地预测那些IT负载所需的用电量，也许应该用一种比较传统的方法来建造数据中心。”

她表示，精心规划和合理利用让这类企业有望从传统的数据中心获得长远效益，已经买来和付费的现有数据中心也许里面能够装得更密集，因而比添加模块化单位更划算。

美国科罗拉多州阿斯彭滑雪有限公司的信息技术负责人Paul Major解释了为什么预装配不适合他们今年5月即将启用的新数据中心，除了对旧数据中心进行环境方面的改进外（包括把一些冷却成本减少60%?70%），新数据中心的最大好处之一是“头一次把我们的所有IT人员集中到了同一个地方。”

普渡大学的John Campbell“强烈鼓励”那些考虑部署模块化数据中心的IT管理人员在做出最终决定前，先参观一下正在运作的数据中心，他说：“花点时间参观一下，进入到里面，看看它们是如何用线缆连起来的，并确保它适合你所在的环境。”

NASA的Obrien则建议管理人员要密切关注迅速变化的模块化数据中心市场，他说：“许多创新正在迅速出现，你要关注这个市场，随时了解这方面的最新进展。”

正在试用 美国宇航局扩充容量

美国宇航局（NASA）开源云计算项目Nebula的项目经理Raymond G. Obrien正在试用Cirrascale公司提供的一台集装箱数据中心，探究模块化数据中心的可行性，他想看看这个方法能否帮助NASA更有效地管理海量的计算需求。他说：“数据的增长等因素促使我们要积极采取一种领先的解决方案，否则我们Ames研究中心的数据中心可用容量很快就会告罄，NASA的其他一些研究中心未来也会面临同样的处境。因此，我们决定研究一下集装箱数据中心，看看这个方案能不能有效地应对数据的增长。”

NASA同时开展众多不同的研究项目，而每个项目有各自的计算需求，这种环境使用模块化数据中心似乎再合适不过了。NASA的集装箱经装配后，允许放入各种规格的服务器，能测试不同的服务器和存储配置方案，Obrien说：“事实证明，这对于确定哪些配置能最有力地支持NASA项目的使用模式极其重要。”

Obrien表示，既能迅速、轻松地添加计算和存储资源，又使现有的数据中心不受场地的制约，这是一大潜在好处。另外，标准尺寸和集装箱数据中心只需极少的连接接口，更容易预测将来需要的场地，以及为未来发展而做的数据中心预算。

虽然他们目前还没有就模块化数据中心的可行性给出最终结论，不过Obrien表示，Nebula的团队已经学到了一个重要的经验：密切关注线缆管理。他说：“集装箱里面没有太大的空间，服务器设备塞得非常紧，所以，拥有良好的线缆管理方案将确保技术支持团队能够在里面活动自如，很容易找出与需要注意或维护的服务器和网络硬件有关的线缆。”

成功案例 普渡大学解决电力供应问题

普渡大学主管教学技术的助理副校长John Campbell谈起他们学校很快就要实施的模块化数据中心时，难以掩饰激动的心情。他说：“从业务角度来看，说到降低成本，并尽量提高解决方案的效率，模块化数据中心是一种非常切实可行的解决方案。”

John Campbell所在的大学高性能数据中心在过去3年内建造了3个大型服务器集群，目前迫切需要增加电力。数据中心是在一幢10层楼的地下室，其他层是普渡大学各系的多个研究项目，而仅数据中心一家的耗电量就占整幢大楼的85%，使大楼内的其他研究项目的电力供应受到了影响。

数据中心的电力升级迫在眉睫，但他们等不了政府部门的层层审批。John Campbell说：“完成电力升级需要两三年，而我们根本没有时间按部就班地升级。”他和下属比较后否决了几种方案，并考察了校园内有场地、有电力的地方，但找不到一个合适的，他甚至还考虑了场地托管方案，但由于担心后勤和成本问题，最终也被否决了。

无计可施的John Campbell及其团队于是把注意力转向了模块化数据中心，并立刻看到了它的好处：基于集装箱的结构可以快速部署，可以建在靠近主数据中心的场地上，可用来减轻现有资源面临的压力，又能满足未来发展的需要。最重要的是，模块化结构不必提交规划部门审批。John Campbell说：“模块化结构被认为是一件设备，而不是一笔大楼建筑开支，所以，我们就能直接拿来设备，并在2?4个月内把它搭建起来。”

做了一番深入分析后，他们向惠普订购了集装箱数据中心，并可在需要时添加额外的结构。他们打算今年夏天再部署一个集群。眼下，惠普表示最多60天就能将集装箱数据中心运过来，它将附属于主数据中心。

结果证明，这个方法的成本远低于他们之前考虑过的其他任何方案，成本只有场地托管服务费用的一半左右，并且还有其他好处。John Campbell说：“它与原来的数据中心相比极其节能，而且更灵活，我们可以根据发展的需要来建造和添加新设备。”

John Campbell表示，部署方面的惟一难题是让他的员工习惯于使用建在外部结构里的数据中心。他说: “新的数据中心在街道的另一头，虽然多年来维护人员一直在远程操作和维修设备，但需要上门服务时，还是有点不一样。”比如在冬天，工作人员就需要花点时间穿上保暖的衣服。

小贴士 模块化数据中心的优缺点

　　优点：

　　部署速度快——模块化数据中心可以非常迅速地部署完毕，通常只需要几周时间；相比之下，建造传统的数据中心通常得需要几个月，甚至几年。

　　成本低——成本低廉的建筑材料和建筑方法为采用集装箱数据中心和预制单位的用户降低了成本。在一些国家或地区，采用者还能享受税收和监管方面的优惠。混合型客户（在传统的数据中心里使用集装箱数据中心）与其他数据中心共享数据中心空间，因而节省了费用。

　　易于部署——集装箱数据中心和预制单位可以部署在采用者指定的任何位置。

　　易于扩展——如果需要，可以添加更多的空间，其表现为添加集装箱数据中心、预制单位或建筑面积。

　　缺点：

　　耐用性差——集装箱数据中心和预制的模块化数据中心能在多大程度上经受时间和天气的考验，目前还是个未知数。

　　服务可用性低——为放置在边远地区的集装箱数据中心和预制单位提供水电和网络资源的难度大、费用高。

　　缺乏工作空间——大多数模块化数据中心，特别是集装箱数据中心，其设计是用来容纳设备、而不是容纳人的。

　　被厂商锁定——许多模块化数据中心产品要求只能使用特定厂商的硬件或解决方案。

　　安全性差——孤立的集装箱数据中心或预制单位比普通大楼更容易被闯入或捣毁。