2013第六届中国数据中心大会 加速云落地

大约两年前，一篇名为《Why Software Is Eating The World》(《为什么软件正在吞噬世界》)的文章在整个科技和IT业界掀起风暴。文章作者Netscape创始人、硅谷著名投资人马克·安德森指出，软件将成为全球经济数字化转型的核心推动力。

当时，惠普宣布对具有更大增长潜力的软件业务加大投入，谷歌则对摩托罗拉移动部门进行了收购。今天，智能化的终端设备、各式应用和服务交付已经渗透到人们生活的方方面面，无论是自家书房、汽车还是办公环境，无论是手机、PAD还是其他各式终端，智能化的体验无不流淌着软件的血液。可以说，软件已经成为关乎所有产业竞争力和生命力的核心。云计算的兴起所引发的服务交付与商业模式、企业IT应用和策略的变迁就是“软件定义”的重要佐证。中国计算机报社长李树翀在第六届中国数据中心大会上表示：“计算无处不在已经成为IT演进的重要表征。各式各样计算设备、移动终端进行数据交换、逻辑运算，离不开后台数据中心的支撑。以社交应用、移动计算等为特征的大量非结构化数据的涌入更对服务交付背后的基础平台产生了重大影响。”在数据中心逐渐转变为以软件为导向的趋势下，用软件的眼光审视今天的数据中心和信息技术就显得至关重要。

加速云落地

软硬件垂直整合、一体化解决方案、融合式基础架构、开放的云参考架构、软件定义等正在成为今天数据中心市场的关键词。在这些关键词的背后，我们看到的是IT厂商对“软件定义”这一趋势的价值认同和诉求。那么对于数据中心的使用者而言，软件定义的解决方案究竟能带来哪些好处?其背后的业务驱动力何在?VMware大中华区技术总监张振伦认为，如何更高效地运行IT架构、以自动化的管理降低成本、确保数据中心的高可用性和敏捷性是企业CIO与IT业界共同思考的问题。在新型应用不断涌现、业务需求快速扩展的环境下，后台的IT基础架构需要更高的弹性、可靠性和稳定性，而软件将在解决数据中心复杂性、确保数据中心高可用性和可管理性等方面发挥重要作用。

过去，企业构建的数据中心都是基于特定应用、某个项目、一个部门构建起来的系统。而前端业务需求的多样化、传统工作负载的扩大和新型工作负载的涌现、数据中心规模的变大带来了管理的难题。华为企业业务IT产品线数据中心高级顾问吕增望表示，大部分现有数据中心存在僵化、复杂、低效等问题。如何应对这些挑战?VMware公司最新的云成熟指数(针对亚太及日本地区)显示，90%的企业认为虚拟化是走向云的必要条件。IDC的调研指出，成本、效率、管理是虚拟化应用三个非常重要的驱动因素。而来自Gartner的研究报告则指出，到2016年中国70%的x86企业服务器将实现虚拟化。“x86的性价比、虚拟化所有应用、虚拟化所有的硬件组件是推动数据中心面向未来的三个关键趋势。”张振伦表示，“许多用户已经将虚拟化当做企业IT部署和实施中的第一策略。面向未来的新型数据中心是基于虚拟化策略实现的，具备云的相关能力和特性。通过虚拟化，可以将所有的计算、存储、网络、安全、可用性资源全部整合成一个虚拟的资源池，并通过动态调度和自动化管理能力实现应用和服务的快速交付。”这些过程全部是基于策略实现的，用户可在分钟级水平上完成资源的配置和应用的部署，而不用去考虑存储、网络的复杂性。显然，软件定义的数据中心可简化定义应用及其所需的全部资源的过程。

非结构化数据、移动计算、社交网络等为代表的新型工作负载带来的不仅是对传统IT基础平台的压力，其应用部署的场景与环境、交付模式也进一步复杂化。对于企业用户而言，既可以通过现有的内部基础平台、私有云的部署实现服务和应用交付，也可以选择公有云平台。对异构和复杂环境的支持，能够实现跨云的、无缝的应用漂移和数据迁移，同时保障服务的高可用性也是未来软件定义数据中心演进的重要方向。“软件定义的数据中心可以加速云计算的落地，实现整个基础架构的现代化，并加速IT之于业务的价值释放。” 张振伦表示。

软件驱动存储架构革新

每7~10年，受消费级和企业级环境中新技术驱动，基础架构平台的需求都会发生重大改变。这些结构性的变化带来了新的业务模型，但同时也暴露了传统基础设施的系统性差距。目前，全世界范围内部署的大部分存储设备是基于15~20年前的需求设计的，无法满足现在无法预期的工作负载以及大量增长的数据对于系统的要求。“现在应用工作负载的高度虚拟化以及业务对应用近乎实时性的部署需求正在驱动传统IT向自服务架构转型，例如云计算。虚拟化和IT作为一项服务，为基础设施带来了更多的不可预期性。” 惠普亚太及日本地区首席存储技术顾问Paul Haverfield表示，“十年前，用户可以部署应用和相关的基础设施，并清楚地了解可以运行这个堆栈的时间，而今天的现实是一个项目或者应用上线可能是随时随地的。当用户试图整合工作负载，但失去对运行应用所需的性能和容量的预测能力时，他们必须重新思考存储的方式。”

以非结构化数据兴起为重要驱动力的大数据正在重构存储。“它需要能够支持归档、分析、搜索以及大规模数据流动的架构设计。” Paul Haverfield认为，“传统的双控制器阵列将被面向软件定义的数据中心的存储所取代，其交付的方式可以是公用的存储系统或者软件定义的存储。例如，工作负载将通过基于优化硬件(闪存、ASIC等)的可横向扩展和集群的架构交付服务。”

关于“软件定义的存储”这一概念，IDC这样描述：“存储软件堆栈能够安装于任何商用资源(x86硬件、管理程序或云)或现有的计算硬件上，能够为潜在的持久性数据资源提供一整套存储服务及可扩展性，租户可以在这些资源间自由实现数据的迁移。” Paul Haverfield表示，虚拟存储设备(VSA)正在越来越受到市场的关注，其背后的驱动力在于以下几个方面：x86的广泛部署、虚拟化的应用、磁盘性能和容量提升、投资回报。灵活性和成本优势是用户选择此类解决方案的重要因素，数据和应用的可迁移性也非常重要。VSA由标准化的x86硬件与软件组成，集成OpenStack，提供开放的基于API的管理控制平台并支持OpenFlow网络协议，非常适合中小企业及云服务提供商使用。

软件定义未来网络蓝图

“软件定义的数据中心”这一概念事实上脱胎于“软件定义的网络(SDN)”。目前，网络市场中几乎所有的厂商都将SDN视为网络的演进方向，众多SDN创业公司被IT大佬们锁定。博科收购Vyatta、Oracle收购Xsigo Systems、思科投资Insieme，火爆的SDN市场在Nicira被VMWare收购后被彻底点燃。在SDN的应用方面，以谷歌为代表的互联网企业走在了前列。以谷歌为例，其全部数据中心骨干连接都采用了这种架构，网络利用率惊人地提升到95%。

无论是对于企业数据中心、云服务提供商还是运营商而言，网络都是其运行的架构的基础。显然，SDN是实现软件定义的数据中心的基础和重要组成部分。“SDN有三个关键特性，一是要提供网络的虚拟化，二是要提供可编程的网络控制，三是要提供云计算的协作平台。软件定义的网络的最终目的就是要实现一个开放的可编程控制的网络架构。” 博科高级技术顾问沈之千表示，“实现SDN的基础和核心在于高效的网络架构。它是一个基于云计算架构的扁平化的网络架构，能够提供虚拟化感知和大数据集中能力的扁平化架构。以太网矩阵是SDN和虚拟化的基石。”具体而言，SDN的架构需要在网络矩阵层、网络虚拟化层、应用层等不同的网络层次上提供最佳的多路径优化能力;在可编程的控制上，要提供创建服务的标准化的开放的可编程接口，支持OpenFlow并提供单节点访问能力;在云协作平台方面，需要支持OpenStack等开放平台插件，使用者能够无缝地调用资源创建服务。“SDN实现的是一个可靠的、可自我修复的网络。对于上层应用而言，用户无需关心网络的层次是如何运行和扩展的。SDN本质上是一个动态的架构，基于云计算的架构。” 沈之千表示。高密度的虚拟化环境需要虚拟化的网络提供支持，要构建一个能够实现按需构建应用的虚拟化云平台，需要虚拟交换机和虚拟路由器的支持。目前，跨数据中心的网络虚拟化、网络分析、应用分析、服务创建和插入、数据中心网络虚拟化、SDN云网关等都是SDN应用的主流技术方向。

功夫不只在IT

云计算和大数据驱动数据中心不断向大型化、复杂化演进。在这种情形下，数据中心基础设施管理对于整个数据中心的意义就显得尤为重要。今天的数据中心不仅是传统意义上的工具，更是企业重要的投资和生意。施耐德电气IT事业部中国区副总裁、数据中心业务总经理曲颖认为，数据中心提供服务和释放商业价值需要具备三种能力：第一，宽带;第二，良好的管理和增值服务能力;第三，能源管理能力。

“在云和大数据时代，数据中心管理平台面临的挑战主要来自于两方面，一方面是数据中心的可用性，另一方面是冗余设计带来的应用效率方面的困扰。” 曲颖表示，“在数据中心的整个物理基础设施层面，IT和风火水电、楼宇空间等因素前所未有地结合起来。数据中心的物业、运维与IT人员已经密不可分，然而IT和物理基础设施所使用的软件和管理完全不同，需要对物理基础设施和IT基础设施进行集成性的管理，DCIM(数据中心基础设施管理软件)正是连接数据中心IT层和物理基础设施层管理的纽带，能够对数据中心实现从楼层到机架、机柜再到服务器、虚拟机的智能管理，优化数据中心生命周期。”管理软件能够帮助用户快速、有效、准确地定位和部署IT资产，设计和监控机房中的IT和物理基础设施，通过及时响应和变更管理有效提高数据中心的能效水平。随着集装箱数据中心、模块化数据中心等新型数据中心部署的增多，数据中心管理将完全实现基于软件的远程管理。

在数据中心领域，制冷规划一直是关系数据中心整体能效水平的关键因素。在机架空间内的能耗之外，空调等制冷系统的电力需求是数据中心能耗最主要的方面。“一个合理设计的冷热通道能够有效提高数据中心的PUE水平。间接的自然冷却是最为高效的冷却方式。”深圳英维克科技有限公司副总经理王铁旺举例说，“Yahoo的鸡舍数据中心是最适合通过空气自然对流进行制冷的数据中心设计，而Google著名的漂浮数据中心利用的则是海水制冷的自然冷却方式，两个数据中心均达到了非常高的PUE水平。”无论是构建还是改造数据中心，冷却方式规划、送风方式和冷热通道规划、回风温度的规划等都是数据中心制冷规划中不可或缺的方面。

高效数据中心与节能

一直以来，国内数据中心行业致力打造绿色高效节能的数据中心，就目前国内数据中心节能状况来看，节能效果还远远没达到国际顶尖水平，尤其在云计算等新技术的引入方面，更缺乏经验。

对于数据中心业主，由于UPS系统需要7×24小时在线运行，提高UPS供电效率可以带来直接的电力节省。Active Power大中国区总裁王桓认为：“UPS发展趋势首先具有更节能、更高的供电效果;二是要为数据中心的业主提供更高的可靠性;三是更短的后备时间。这是从全球范围内看到的UPS供电技术的发展趋势。” 未来UPS市场中传统UPS技术将逐渐退出，减少UPS后备时间的趋势将会继续，且高频化、智能化、网络化和大容量单机冗余化的发展也是UPS发展趋势。

在数据中心规模不断增大、数据存储能耗屡攀高峰的背后，内部IT设备、散热管理系统的运行能耗也是不容小觑的。江森自控中国战略项目部张伟说：“数据中心属于能源密集型产业，用电量相对较大。数据中心的耗电量十分惊人。巨大的能耗无形之中增加了用户的能源开支，也让企业背起了高耗能的包袱。”不少数据中心用户将目光放在能耗大户——IT设备、空调系统之上，希望借助高科技手段，提高能源利用率，建成绿色、低碳、环保的数据中心。

在数据中心的能耗中，制冷机房仅此于IT设备，是排名第二的能耗大户。数据中心的空调系统包括制冷机组和精密空调。而冷水机组一直是大型公共建筑空调系统的主力机型，其能耗占到整个空调系统的70%。因此，冷水机组是整个空调系统节能环节的重中之重。

数据中心建设与运营

数据中心设计和建设之初，需要根据不同地区的位置和气候特征，兼顾考虑政策支持、水电配套设施等周边环境，来选取比较适合建设数据中心的区域。中金数据系统有限公司(简称中金数据)基础设施部总监曹洁认为：“选址是建设数据中心的根本。” 中金数据于2005年开始设计建设数据中心，目前已经在全国拥有位于北京(分一期和二期)、烟台和苏州的三个数据中心，并且即将建设投产位于广州市的第四个数据中心。

数据中心首先服务于IT基础设施，但是现在IT系统更新换代的速度越来越快，所以灵活性和可拓展性对一个数据中心来说非常有必要。此外，云计算给数据中心的安全带来了巨大的挑战，数据转移到云端会为企业带来一种感觉：自己失去了对数据信息的掌控。所以，在数据中心建设初期做好网络安全部署，在应用层做好数据加密、备份、信息的认证授权访问至关重要。曹洁表示，保证可用性、可靠性和安全性是设计和建设数据中心的中心思想。

许多企业在数据中心的运营过程中，也许会出现这样的状况：在空调运转正常、数据中心各种指标可控正常的情况下，数据中心还是会宕机，硬盘也经常无故损坏。这些问题有什么解决办法?

IT设备的微环境、不均匀的环境场和静电的存在都是数据中心环境潜在的危险。大部分工作人员在设计数据中心时会着重考虑机房的制冷系统是否满足数据中心的散热要求，但却很难注意到环境中温度的细微差别。比如，机房温度可能是22℃左右，但是某个服务器周边的温度高达30℃~33℃。长此以往，会使服务器的运行越来越不稳定。在为用户安装服务器时，经常会感受到静电的存在，这种静电对人的刺激不大，但对IT设备的危害非常大，会导致系统供电不正常、数据失真，严重的还会导致宕机。

太极运营增值服务部经理张春强表示，通过数据中心环境可视化平台对环境进行阶段性评估，以及对数据中心进行深度体检，可以时刻掌握数据中心的脉搏。

一体化解决方案渐热

融合已经成为数据中心未来发展的重要趋势之一，计算与存储的融合，网络架构之间的融合，硬件与软件之间的融合，方案与服务的融合，可以看出，行业用户对于数据中心整体解决方案的需求也越来越强。

面向工作负载的一体化解决方案能够让IT人员从应用的角度看问题。戴尔中国有限公司全球云计算市场经理张建新举例说，用户在考虑VDI、私有云或者ERP等不同的应用系统时，需要的并不是计算、存储、网络等零散的硬件组件，他们真正需要考虑的是服务水平的级别。例如VDI服务于多少个席位的客户，整个基础架构的安全水平是怎样的。融合类的基础架构解决方案非常适合于私有云、远程办公和分支机构、应用程序托管平台等。整个融合架构可以成为一个资源池，让用户动态地、非常敏捷地部署和运行应用。

数据中心的价值最终要通过应用实现，应用性能的表现和交付水平直接关系到用户体验，因此面向应用的负载均衡和优化至关重要。应用的性能直接关系企业的生意。Riverbed大中华区产品市场总监丁伟介绍，以世界知名的B2C网站为例，其页面响应速度每下降0.1秒，单日成交量就会减少1%，全球化的经济活动和营销体系更对应用交付的性能提出了一致性和高规格的体验要求。曾有人做过这样的形象比喻，经过优化的网络，犹如脱掉了冬天的棉衣换上夏天的轻装一样轻便。

谈到数据中心，人们想到的往往是机柜、服务器、存储、网络、综合布线等，实际上这并不是数据中心的全部，而只是一部分。在美国泛达大中华区技术总监梁俊看来，数据中心的大量投资集中在空调、电源、监控等容易被人忽视的地方，而它们正是降低数据中心建设和运维成本的关键所在。“物理层的整体解决方案包括对机柜、布线、空调、供电系统等一系列物理基础设施的监理，这能有效帮助用户降低数据中心的建设和运维成本。”梁俊表示。

以非结构化数据为代表的大数据的兴起是云计算时代的重要特征。用户不得不面临极速的数据增长(每年50%~100%)、与日俱增的IT架构投资与低下的利用率和效率、长期的数据保留需求、传统的备份机制无法应对大数据的保护等难题。美国昆腾国际公司大中华区技术顾问韩炜认为，适合大数据的存储系统需要具备极强的扩展能力、支持并发的高I/O性能、大数据存储管理、数据保护和归档能力。