爱华网我们正在进入一个“云时代”。 “云”就是计算机群。通过云端上的大规模的云计算数据中心，我们在云端的一头用个人电脑可以处理文档、存储资料、观看影片娱乐、进行即时通讯等；而另一端则是各种IT连接设备、实时数据流、面向服务的体系结构（SOA）的采用以及搜索、开放协作、社会网络和移动商务等Web2.0空前规模的应用联接。目前，云计算、社交网络、移动互联三大技术开始广泛影响到企业的运营模式和商业模式，我们正在进入一个由云计算、云存储、云安全、云管理等组成的云时代。 目前，云时代的理念已经深入人心，阿里云、新浪云、盛大云、百度云等公共云平台的迅速发展，腾讯、淘宝、京东等开放平台飞速崛起，企业内部云解决方案也层出不穷，云计算已经进入到实践阶段。2011年，中国云计算市场规模已经达到288.23亿元，同比增长72.3%。2012年，中国云计算市场规模达到了474.48亿元，同比增长64.6%，并且连续3年保持高速增长态势。随着云计算、移动互联网、物联网等新一代信息技术应用需求的全面爆发，各种数据急剧增加。而在云时代，数据中心——依然是整个云计算市场中备受用户关注的焦点。 云时代巨大的数据生成量 云计算有很多优点，其不仅能够降低IT系统成本和能耗，提高生产力，更有助于催生创新，大幅推进社会信息化。对企业来说，云中的基础设施可以帮助企业省去大量成本。云计算的采用可为企业带来包括业务连续性、灵活的计算能力和成本节省等诸多方面的好处，而企业也可利用云来减少管理IT资源所用的时间，而将更多的时间用于核心业务的运作。 但在云计算强劲的功能背后，却依赖于数据中心对运算、存储、安全等方面的高速集成。与传统数据中心相比，云计算的数据中心需要对巨大的数据生成量进行全面的升级。 根据IDC统计，现在企业生成的关键数据量正以52%的复合年均增长率不断提高，全球每18个月中产生的数据量就相当于现有数据量的总和。思科发布的报告显示，目前，与云计算相关的流量占数据中心总流量的11%左右;预计到2015年，数据中心的年度总流量将增加4倍，达到4.8泽字节，与云计算相关的流量在总流量中的比例也将大大提高。 此外，由于数据结构发生变化，大量不同来源的所有结构化和非结构化的数据正在迅速累积，而这些海量数据在数量及复杂性方面已经远远超出了用户现有的处理能力范围。比如大量非结构化数据，如社交网络媒体资料、视频、音频、邮件、图像等都需要依赖服务器进行处理。而在有限的成本范围和时间区间内，人们已经无法使用通用的数据处理技术来收集、管理和分析这些“云端的大数据”，这就要求云计算的数据中心拥有更大的存储规模，更快的处理速度和更高效地数据处理技术。 另外，云时代的大量数据都存储于数据中心的服务器中，其中的信息安全保护显得至关重要。确保数据安全和业务持续性，也是云时代最基本、最重要的主题之一。所以，云时代的数据中心，还要求具备特殊的安全架构来为数据护航，这也成为数据中心扩展所面临的重要挑战之一。 云计算颠覆数据中心格局 云计算数据中心作为云平台的承载者，对系统建设和运营都提出了新的需求。天地超云公司高级副总裁邓洪升表示，目前传统的服务器片面追求高性能，在计算密度、能耗、存储效率、CPU利用率等方面表现出瓶颈，而未来云计算数据中心的建设更关注的是能效、空间、PUE能耗指标、总拥有成本TCO等关键指标，因此，在云计算环境下，数据中心格局，包括一系列软件和硬件设施都将发生巨大变革。 那么，云计算数据中心面临哪些挑战，在哪些方面又会发生变革呢？ 一是机房的部署方式将会发生改变。业内专家解释说，传统数据机房采用楼宇化部署模式，由于缺乏对业务发展需求的合理评估，导致基础设施建设存在过度规划、浪费严重、利用效率低等问题。云机房将颠覆传统数据机房楼宇化的部署方式，转而向模块化、户外化的部署方式快速演进。而在这个过程中，如何提升基础设施的利用效率，有效降低机房运行成本已成为云机房的一大挑战。比如传统数据机房内存在粗放式管理现象，如风帽直接上送风、无挡风盲板、走线杂乱等，这些都将影响机房制冷利用效率的提升，增加了基础设施运行耗电，最终影响机房的能源利用效率。 此外，随着网络设备性能的大幅提升，尤其是刀片式服务器的规模化应用，单机架功耗已经从传统的2kW~3kW成倍数上升至10~40kW。新建成的集中式数据中心功耗密度非常大，比如太平洋电信在重庆投建的云计算数据中心，公布的总投资为1.5亿美元，架设服务器总量为3万台。重庆市目前为这个云计算基地分别建成了一个500千伏、一个220千伏、一个110千伏的变电站，并专门请华能集团为其配备了一个200万千瓦的冷热电三联供电厂。如此巨大的功耗，对于机房的散热和配电系统带来极大挑战，可能导致散热和制冷能力的供应不足，并最终降低机房内设备运行的可靠性。因此，机房的部署方式将会考虑大功率配电和高密制冷问题。 二是云服务器的规格将发生明显变化。中国传统服务器格局被IBM、HP、Dell三个跨国公司垄断，而国内服务器企业老三家分别为浪潮、联想和曙光，但国内服务器企业处于产业链下游，竞争力相对较弱。在服务为中心的理念下，云服务器对数据的加工计算能力、虚拟化、安全等诸多领域都面临前所未有的挑战。国研数据的相关专家解释说，传统的服务器主要为单个物理设备的堆砌，按照峰值性能要求而设计和采购。服务器的功能类似“资源孤岛”与“信息孤岛”，它们缺乏动态部署能力，应用范围狭窄。但云服务器在互联网公司及超大型数据中心的强大定制化服务需求下，标准化、高密度、低功耗、低成本的服务器将成为数据中心的采购目标，同时众核（ARM）、多核（PHi）、计算图形处理器也将占据移动市场份额。 同时为了应对现代云计算数据中心面临的高负载、实时在线等需求，云服务器需要采用一系列负载均衡与高可用性技术，以及冗灾技术进行应对。目前的服务器除了追求高密度和低能耗，还要在易管理和系统优化上做足功夫。比如可以对资源与工作负载进行动态管理，在整个数据中心实现实时动态的调度资源与共享资源等。 三是数据中心所面临的安全挑战。云服务器将在未来承担主要的数据存储功能，其次其安全性必须得到保证，所以云服务器所涉及的设备管理、数据分析、数据应用、操作系统和网络等都需要进行集成处理，并设立更为严格的安全技术和机制。 企业跟进绿色数据中心建设 互联网企业几乎都拥有相似的文化基因，它们是市场上最出色的“猎豹”，有着最为敏锐的市场嗅觉，最快的反应速度和最强烈的捕捉“猎物”的欲望。同样在云时代的快速变革中，针对目前宏观形势和行业趋势，众多企业都在快速跟进云时代绿色数据中心的建设。 比如为了更有效地利用数据中心的这些电力和有效排出数据中心在运营过程中产生的热量，德国施耐德电气旗下的APC应用虚拟化的服务器、虚拟化的存储、虚拟化的网络甚至是整个中心的虚拟化，提高了数据中心资源的利用率和灵活性。施耐德在标准化的机房中实现了动态的供电与制冷，对机房物理基础设施实现全面、动态的管理，最大程度地节约数据中心的能耗。
位于北京经济技术开发区的捷联集团针对数据中心的一体化建设问题，首先推出了最大容量为200kW的集装箱式数据中心。整合空调制冷、UPS、发电机、环境监控、消防安全等数据中心的基本元素，采用统一标准的集装箱，根据用户的需求量身定制。针对大型数据中心冷源部分占整个耗电的三分之一强，传统风冷已不能满足用户对机房设备和环境越来越高的冷却要求，捷联专门开发了冰帽供冷、机柜供冷、自然冷却、热回收技术、磁悬浮变频离心等技术。目前其磁悬浮离心的水冷技术已经应用于清华大学的空调实验楼，其压缩机采用10%～100%无级调速，能效比可高达8～10。另外捷联还开发了能量提升机用于常年制冷和免费制热，可以作为大型数据中心制冷的有效补充。 而华为公司通过对云计算、云存储、虚拟化等IT新技术进行深入的研究，锤炼出了业界领先的数据中心集成解决方案来应对云计算数据中心的绿色环保要求。面对云机房发展的挑战和需求，华为推出了云数据机房全场景系列化解决方案。方案中的精确送风方案可消除机房局部热点，改善机房气流组织，避免级联加热，实现绿色高效运行。同时，由于采用了智能监控系统，机房维护也变得更加简单。目前华为已经完成内蒙古移动云机房建设，通过采用精确地板下送风方案，每年节电510万kWh，节电率约41%，同时提升了机房空间利用率，达到2.8m2/柜，优于业界平均值3.5m2/柜。 而百度公司则在南京数据中心首次建立了ARM架构体系，这也是全球的首个ARM体系大规模商用的案例。百度南京数据中心集成了大规模的万兆网络集群（5000台），其中ARM架构体系承担了主要的存储和轻量计算任务。ARM架构的存储体系主要用于支撑个人云存储服务，ARM基于百度云平台将软件与CPU解耦，实现了轻计算负载，高密度存储，存储密度提升了70%。 未来，为适应云计算网络系统总体结构区域化、层次化、模块化的设计理念，云计算数据中心将采用更多的技术和设计来实现其绿色、节能的目标。未来的绿色数据中心也绝不仅仅是一个承载服务器的机房，还会承担着更多功能区布局，也会面临更多云端绿色与安全的双重挑战。
