外行看熱鬧,內(nèi)行看門道。近些年來,各種奇葩的數(shù)據(jù)中心層出不窮,外行看到的是酷,內(nèi)行看到的是創(chuàng)新,當然也有部分人(包括部分從業(yè)者),卻對此嗤之以鼻,認為是瞎折騰。
到底是不是瞎折騰?相比軟件,老魚對硬件是外行,本不敢妄言。不過本著軟硬不分家,不懂就問的原則,最近跟不少硬件專家請教學習,多少還是有些收獲。
因此,今天就以一個外行的角度,侃一侃國外企業(yè)為什么要花費大量人力物力搞出這么多稀奇古怪的數(shù)據(jù)中心,這種“折騰”背后的原因和驅(qū)動力是什么?如果說的對請點個贊,說的不對您就當個樂子。
奇葩的數(shù)據(jù)中心
開聊之前,先看一組下海、入地,去北極的奇葩數(shù)據(jù)中心組圖。
這是微軟最近剛宣布的一條消息,其自研水下數(shù)據(jù)中心正在英國蘇格蘭奧克尼群島附近的海底試運行。
數(shù)據(jù)中心的尺寸與船舶、火車和卡車運輸中使用的集裝箱大致相當,其中裝載了12個機架,包含864臺服務(wù)器以及相關(guān)冷卻系統(tǒng)設(shè)施。
Facebook位于呂勒奧的數(shù)據(jù)中心,離北極圈只有100公里。呂勒奧自1961年以來超過30度的時間不超過24小時。
Facebook設(shè)計了巨大的風機將外部冷空氣引入機房內(nèi),被過濾器和霧化器處理后,從外界進來的冷空氣會像水一樣“沖洗”服務(wù)器。消耗的電力則少了將近 40%。
Iron Mountain地下數(shù)據(jù)中心,位于地下約66米深處。安全級別僅次于白宮和國防部的秘密資料庫,聲稱是地球上最安全的地方之一。
這間數(shù)據(jù)中心采用的服務(wù)器冷卻方式非常獨特,他們將系統(tǒng)散熱用通風管連接在數(shù)據(jù)中心內(nèi)的石灰?guī)r壁上,利用地底石灰?guī)r的低溫來為服務(wù)器散熱。據(jù)稱其散熱的效率可達每平方英寸1.5個英制熱量單位。
看完上圖是不是感覺很酷,很黑科技,至少外行如我,最初看到還是蠻震撼的。其實,各種奇葩的數(shù)據(jù)中心還有很多,比如沙漠數(shù)據(jù)中心,牛糞數(shù)據(jù)中心,鑒于篇幅所限,就不一一列舉。
就以微軟數(shù)據(jù)中心下海為例,顯然是需要巨大的成本投入的,因為,這可并不是把數(shù)據(jù)中心放在集裝箱丟進海里就完事,涉及到潛艇技術(shù),機架設(shè)計、冷卻系統(tǒng)、機械工程、能源發(fā)電相等等多種技術(shù)相結(jié)合,顯然是個大工程。
回到話題,國外企業(yè)為什么要花費重金把數(shù)據(jù)中心送到地下、海底和北極?背后的根本原因是什么?到底值不值?
原因解析:規(guī)模、效率、能耗
這些年無論是搞軟件還是硬件,對分布式架構(gòu)相信都不陌生。傳統(tǒng)集中式架構(gòu)由于成本高昂、靈活擴展性差等因素已經(jīng)開始被逐步淘汰,而基于X86服務(wù)器的分布式架構(gòu)廣為流行,這使得大部分數(shù)據(jù)中心購買和使用大量便宜的通用服務(wù)器,在消除了彈性硬件需求的同時,也導致了硬件的瘋狂擴張和大量的能源和冷卻需求。而云計算發(fā)展壯大更是進一步推動了數(shù)據(jù)中心的集中化,由此誕生了“超大規(guī)模”的數(shù)據(jù)中心。
數(shù)據(jù)顯示,2017年,僅亞馬遜一家就采購了全球13%的服務(wù)器。據(jù)Synergy Research數(shù)據(jù)顯示,2017年底,全球超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量已經(jīng)達到390個,其中美國以44%的份額位居首位,中國以8%的份額位列全球第二。
數(shù)據(jù)很清楚的告訴我們,在服務(wù)器與數(shù)據(jù)中心規(guī)模上,中美企業(yè)還有一定差距。而規(guī)模大了就會帶來很多問題,而且是沒有達到一定規(guī)模是難以深刻感受的問題。而創(chuàng)新總是基于需求驅(qū)動,國外企業(yè)在數(shù)據(jù)中心上的創(chuàng)新走在我們前面就不難理解。這與我們在移動支付方面遠勝美國是一個道理。
而超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心帶來的問題主要有以下三個方面:
首先是能耗。數(shù)據(jù)中心規(guī)模小的時候可能更關(guān)注建設(shè)成本,規(guī)模大時節(jié)能的重要性反而遠高于建設(shè)成本。企事錄創(chuàng)始人張廣彬向老魚舉了個例子,國內(nèi)大型互聯(lián)網(wǎng)運營商中的某家數(shù)據(jù)中心提供商發(fā)布公告,要為其建設(shè)五個數(shù)據(jù)中心約40億,但十年的電費,卻將近83億。這是一個很鮮明的例子,十年的電費是建設(shè)費用的2倍多,這充分說明了,對超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心建設(shè)而言,如果用少部分的建設(shè)成本提升換取更好的節(jié)能效果,那絕對是劃算的買賣。
不過,張廣彬也感嘆,相對國外企業(yè),國內(nèi)企業(yè)對基礎(chǔ)硬件方面重視程度還是遠遠不夠。(PS:老魚也想說,其實國內(nèi)對基礎(chǔ)軟件的重視也好不到那里去,相比而言,基礎(chǔ)軟件公司比基礎(chǔ)硬件公司生存更加艱難。)
其次是密度。隨著房地產(chǎn)成本的不斷飆升,使得企業(yè)很難通過將收購?fù)恋?,以新建?shù)據(jù)中心作為一種產(chǎn)能擴張的手段。因此,如何在相同的空間放置更多的機器就成為了一個方向,但機架中服務(wù)器放多了又會帶來能源供應(yīng)和散熱問題。還有,通用服務(wù)器也無法滿足規(guī)?;男枨?,因為通用服務(wù)器規(guī)模化又帶來密度低、能耗高、安裝和維護工作量大等問題。
最后是環(huán)保,數(shù)據(jù)中心長期以來,一直受到環(huán)保組織的批評,因為它們不僅是能源消耗大戶還是碳排放大戶。2016年,美國政府的一項研究發(fā)現(xiàn),2014年,美國的數(shù)據(jù)中心消耗了700億千瓦時的電力,相當于該國全年能源消耗總量的1.8%。研究人員估計,2014年數(shù)據(jù)中心每年對全球溫室氣體排放總量的貢獻率約為2%。
因此,如何降低能耗、降低成本,打造出綠色節(jié)能的新型數(shù)據(jù)中心,就成為許多企業(yè)及工程師們需要思考和解決的問題。為了解決這些問題,自然也就誕生了眾多的創(chuàng)新,各種奇葩的數(shù)據(jù)中心設(shè)計,開放計算與整機柜服務(wù)器就是奔著解決這些問題而去的。
開放計算、開源硬件、整機柜
開源軟件大家都熟悉,相比開源軟件,開源硬件出現(xiàn)的時間就要晚的多,而且一直在模仿開源軟件的運作模式。
開放計算就是開源硬件的一類,旨在促進行業(yè)的專有技術(shù)和硬件供應(yīng)商和用戶之間最佳實踐的共享,使他們設(shè)計和生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施可以有效的運行和部署,以應(yīng)付未來數(shù)據(jù)中心需求。
提到開放計算,就必須提到3大組織,OCP(Open Compute Project)、ODCC(原天蝎聯(lián)盟Project Scorpio)、Open19,三大組織的宗旨都是打造數(shù)據(jù)中心開放平臺,推動數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施標準化、產(chǎn)業(yè)化。
其中,OCP由Facebook發(fā)起,最初是為了對抗谷歌,現(xiàn)在谷歌也加入其中,算是做的比較好的,在歐美包括亞太都有一定影響力,節(jié)點量也較多。ODCC(天蝎組織)是國內(nèi)BAT搞的開放數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟,對標的是OCP,在國內(nèi)的落地應(yīng)用也較多,有幾十萬的節(jié)點。而Open19剛起步,影響力有待進一步提高。
值得注意的是,這三大組織都同時選擇整機柜服務(wù)器的這種產(chǎn)品形態(tài),原因很簡單,因為超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心部署速度是一個非常頭疼的現(xiàn)實問題,而整機柜服務(wù)器就能很好解決這個問題。
目前,整機柜服務(wù)器國內(nèi)的最大用戶是百度,12306也部署的整機柜服務(wù)器。
整體機柜有這么多好處,可并不適合所有企業(yè),那到底什么企業(yè)適合使用整機柜服務(wù)器?老魚總結(jié)為以下2條:
一、 采購規(guī)模夠大(如果每年只有幾十臺上百臺就別考慮了?。?/strong>
二、有高效利用設(shè)備的需求
最后,關(guān)于整機柜服務(wù)器選擇,這里不得不提下浪潮,不是因為浪潮是唯一一家同時支持以上三大開放標準的服務(wù)器提供商,而是浪潮在開放計算方面,起步最早,屬于最早吃螃蟹的,更是國內(nèi)整機柜服務(wù)器出貨量最大一家,出貨量大意味著產(chǎn)品落地應(yīng)用最多,成熟度更高。
當然,最后怎么選,還得根據(jù)您企業(yè)情況來。
寫在最后
在云計算,人工智能,大數(shù)據(jù),物聯(lián)網(wǎng)的推動下,整個計算行業(yè)對數(shù)據(jù)中心資源的需求正在呈指數(shù)級增長。
這種場外服務(wù)的需求增長將為服務(wù)提供商的硬件基礎(chǔ)設(shè)施帶來更大的成本壓力,許多主要的云計算供應(yīng)商將在產(chǎn)品價格上進行激烈的競爭,因此,在基礎(chǔ)設(shè)施上的任何創(chuàng)新,都將勢必成為競爭力的一種體現(xiàn),無論是基礎(chǔ)硬件(數(shù)據(jù)中心),還是基礎(chǔ)軟件。
正是在此種背景下,開放計算應(yīng)運而生,采用開放計算,相當于站在巨人肩膀上成長。雖說,開放計算或整機柜并不能代表數(shù)據(jù)中心的未來,因為,正如前文所說,創(chuàng)新基于業(yè)務(wù)驅(qū)動,業(yè)務(wù)的不同最終會導致數(shù)據(jù)中心需求與實現(xiàn)方式上的不同。但總體而言,開放計算依然是當前大多數(shù)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心建設(shè)最佳選擇之一。