有图有真相：华盛顿州昆西微软云数据中心

ZD至顶网服务器频道 10月14日 新闻消息：
 

华盛顿州东部小镇里巨大的微软数据中心。

有关微软云的数字令人惊叹：一百万台服务器及全球超过一百多个网站。我们既然要进入其中的一个数字中心，不妨先看一些统计数据。

• 1989年：微软在华盛顿州园区的雷德蒙德启动第一个数据中心。

• 200多个：微软数据中心提供的在线服务个数，全年365天每天24小时无休服务。

• 150多亿美元：微软建设云基础架构的投资。

• 30多万亿：存储在微软数据中心里数据对象个数。

• 1500多万：微软旗下网络平均每秒收到的请求个数。

• 微软的光纤网络数，微软光纤网络是北美的大网络，其长度是地球至月球距离的2倍多。

• 38亿千瓦小时：微软购买的绿色电力功率，零碳目标的一部分

笔者曾在英国建过和运行过国营ISP，过去数年也负责筹建了三两个数据中心。和微软构建和运行的云相比，在下接触到云自然是微不足道，因此笔者十分期待能一睹微软云的真面貌。微软日前组织人参观数据中心，是十多年来的第一次，笔者收到邀请，当然不会放弃这种好机会。

即便是受邀而至的人，要进入Microsoft数据中心也不容易。9月上旬的一个早晨，我出示了身份证明和签署几个表格后，与一小组企业和数据中心记者一起爬入一辆车里。我们花了3小时候乘车前往华盛顿州哥伦比亚河附近的一个小镇。镇里有微软的大型数据中心，当地的低成本水电以及高高在上的沙漠平原稳定气候适合大型数据中心的运行。

昆西是个不起眼的小镇，几十年来一直是东华盛顿州农产业的核心；东华盛顿州自称是美国马铃薯之乡。不过云计算的崛起改变了小镇风貌，昆西的电力便宜、吸引力大，将数据中心带入了沙漠。昆西的寒暑分明，气候稳定，对数据中心要用到的空调有利，天气炎热时只需将空气经制冷器导入，天气凉快时的晚上，外部空气无需制冷即可直接使用。

微软在昆西建的数据中心不止一个，微软在昆西建了几个数据中心，用于展示数据中心各年代的设计。最早期的数据中心不外乎传统的成品服务器机架，和其他的地理分布型数据中心无异，但昆西站含三种不同的数据中心设计的例子。微软在昆西的设施共占地270多英亩，遍布沙漠小镇昆西。

微软昆西站里的ITPAC设备

昆西最老的数据中心是我们见惯了的现代数据中心，服务器之间冷热通道交错，而在不同的房间里可以看到不同版本的服务器硬件。从这里可以看到一个非常有趣的现象，随着硬件变得更强大、更密集，机架数目却越来越少，这样做是为了确保服务器大厅的功耗不超过设计预算。数据中心的发展后来进入基于开放计算的系统，可以说是在原来的一级供应商硬件基础上的一个飞跃。二者虽然可以共用一个大厅，但是基于开放计算的系统用的机架要少得多。

微软期间向虚拟化基础架构转型，用了软件定义网络和虚拟设备处理交换和其他网络功能，硬件数量进一步减少。在数据中心见不到许多见惯了的网络硬件还真有一种奇怪的感觉，但时下越来越多的设施都采用这种设计，机架层次上的网络用虚拟设备进行处理。

迈出标志着上几代数据中心的大厅后，我们来到微软目前数据中心构建版的样板前。新一代设施均为容器化设备，有些置于装有通风装置的大棚内，有些置于户外的混凝土垫上。容器由知名硬件供应商构建，容器在微软目前诸如运行Azure之类的云服务里占有核心地位。这些容器的设计目标是只需电力、网络和少量的水，它们是现代云的基石，我们用到的计算和存储都拜它们所赐。

挡雪板确保严冬里通往ITPAC的道路畅通无阻

昆西的容器化数据中心模块展示了微软称之为ITPAC的数据中心在不同阶段（及供应商）的发展过程。最初的ITPAC放置在一个大型、只有顶的建筑里，高度为两个容器。这些建筑一开始并无墙壁，但ITPAC迁入后不久，工作人员时时需在雪堆里穿梭，就装上了挡雪板。后来，ITPAC就部署在户外的混凝土垫上。

原始的ITPAC设计是基于容器化硬件，曾在微软芝加哥站运行过，我们并未见到它的样本。ITPAC的重要性不在于它包含什么，而在于它的设计理念。其时微软最关注的是几个参数规格：功率、计算、存储、网络接入点、电力供给及冷却。除此之外，其他一切都都交给了供应商，甚至包括容器设计。各ITPAC之间的区别表明了这一点，有些是基于传统运输集装箱，有些更类似于旅行房车。

在ITPAC里穿行，有点像是在现代数据中心的热通道或冷通道漫步。在这里见不到什么令人惊讶的东西，毕竟，大规模交付云的关键是要减少与运行数据中心相关的风险，因此，大多数硬件都是见惯了的服务器，让人能联想到网络设备的东西寥寥无几。

户外的ITPAC，上方无顶，唯见云

微软正在大规模扩建昆西站，新的超规模数据中心正在兴建中。新的超规模数据中心由四个建筑组成，各自拥有独立的设备，该数据中心是笔者见过的最大的中心之一。由于尚在建设之中，只有一座建筑完成了装修，出于安全上的考虑，我们未获准进入。不过，坐在车上转一圈也能感觉到它的硕大：堪比747飞机的机库。

在这四座建筑下，微软的数据中心策略正朝着全新方向发展。微软不会再从第三方供应商购买ITPAC和服务器。微软现在用OEM构建自己的开放计算项目硬件。如此，微软可以构建高密度的机架，这些机架将在软件定义平台上支撑起新一代云服务。而软件定义平台则可以根据需要利用Windows服务器和Azure中内置的软件定义数据中心工具重新配置。

我们没有进去，但微软提供了旗下新数据中心里开放计算硬件的照片。

新数据中心的设计寿命比以前的数据中心寿命更长。等到新的昆西站寿终正寝时，其间必然要经历几代硬件的发展，还会加入计算和存储，同时它用到的电力预算却保持不变。基于此原因，微软重用回服务器机架法，而并非用时下的容器化设计，这样做在更换服务器和安装新硬件时会更容易一些。

但这并非微软数据中心发展的终结：微软尝试过交付云的各种新方式，例如，微软最近进行了水下数据中心的测试。在前进的道路上，微软将打造和推出更多新一代的数据中心，将在这片荒漠上扩建更大规模的、装满计算、网络和存储的设施。

微软对环境影响表现了强烈的关注，旗下所有数据中心均为零碳型（昆西站的运行靠的是附近哥伦比亚河的水电系统）。而且，微软还回收所有旧的服务器，但磁盘永远不会离开昆西站，至少不会是整块的。我们去参观了微软用的磁盘粉碎机，超大的设备，瞬间就将一个硬盘驱动器变成面目全非的一堆金属：砸、压、扭、搅。貌似非常彻底的数据安全法！

微软在旗下数据中心所为都是商业上敏感的东西，微软能通过开放计算项目共享是件喜人之事。四个最大的云供应商里三个加入了OCP（开放计算计划），他们都在共享关于云服务器、存储和网络方面的设计和经验，并为我们提供未来云发展的各种线索。

微软最近在开放计算项目里共享了关于一种新的UPS方法，做法是将电池与PSU置入服务器本体内。如此可在数据中心里为服务器腾出更多空间，在电源故障的情况下用到的电池室不会占地方。内置电池可以相对较小些，它们只需要在站里的大型发电机启动时保持服务器正常运行。

笔者对微软昆西站的最终印象是什么呢？假若我说它是令人叹为观止的凡间之物，我并不是在指责微软。这样的说法其实是赞语。

超大规模云需要的就是平凡、简单、甚至凡俗。超大规模云必须全年365天、每天24小时运作，几十年如一日。即是说它必须可靠，巨大的房间里没别的东西发生，只有服务器风扇的转动、LED的闪烁。如果它成了别的东西，那它就不是一众企业和芸芸众生依赖的云了。如果它成了别的东西，那就意味着微软的失败。

我上面说“令人叹为观止的凡间之物”。是的，还真概括得不错。