数据中心基础设施设计与建设
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.1 数据中心的现状与发展趋势

1.1.1 数据中心技术发展的驱动因素

IT技术的发展和IT部门在企业或机构中的重要性是数据中心迅速发展并形成一个巨大产业的两个重要驱动因素。

IT技术的发展开创了更多的新应用,提高了IT的地位;IT地位的提高又促使投资增加以及IT技术和新产品的发展。在这一互相促进的过程中,数据中心这一新产业也就应运而生并逐步普及了。当前,信息化和全球化的浪潮冲击着地球的每一个角落,世界各国政府、军事部门、科教部门、金融交通等各行各业,都不得不借助IT技术来提高自身的生存和发展能力。在高性能计算、网络服务和多媒体信息处理等许多热门领域新的应用层出不穷,原有的规模也不断扩大,对服务器、存储、网络通信等IT设备的数量和技术水平提出了越来越高的要求。从而导致服务器数量爆炸性增长、性能急剧提高,这也要求使用更大容量的存储、更高性能的服务器和更高带宽的网络来存放、处理和传输海量的数据。

信息爆炸对数据中心产生的影响首先是数据容量巨大。目前国内各种法规要求业务数据的保存周期均在5年以上,累积的数据需要庞大的存储系统存放。十年前,企业数据库的容量已达到了GB数量级。而现在,更大数量级的信息量已经来临,TB数量级的数据库比比皆是,主要原因在于近几年互联网的快速发展产生了大量非结构化数据信息。其次是数据吞吐量激增。这不仅要求存储系统具有极高的吞吐性能,而且要求服务器也有很高的数据和业务处理能力。再次就是数据信息的有效性和安全性。数据信息已成为企业赖以生存的核心要素之一,数据中心必须能够保证数据随时可以被合法访问,不会失窃、不会丢失,并且通过数据挖掘与分析技术支撑业务决策与创新。

第一个数据中心诞生于约四十年前。随着因特网的日益普及,如今的数据中心甚至可以成为公司的代名词。无论是企业、研发院校、大型超市、各级政府和各行业部门,还是跨国集团与联合国机构,都设立了数据中心。IT技术已经成为企业生存与发展、政府机构管理的生命线。离开IT技术,金融机构无法营业,政府机构无法办公,企业无法生产与营销。数据中心扮演着无数公司生产机构和收入中心的角色,最明显的是因特网服务提供商和托管服务提供商。当前,从全球经济模式及商务运作形式一直到人们的日常生活方式都在发生着巨大的变化,全球网络、全球通信、信息实时处理,以及一年365天每天24小时的贸易,将逐渐变成日常生活的准则。

数据中心的功能可概括为:企业的生产中心、企业的核心运营支撑、信息资源服务、核心计算、数据存储和备份、业务可持续性计划实施等重要环节和关键业务。到目前为止,大型银行、电信、主要政府部门已经逐步完成了数据大集中,其趋势正在持续加速,更多的企业和地方政府也加入其中。实施数据大集中的初衷是为了进一步强化风险控制能力,降低总体运营成本。但是数据大集中之后的形势却并不乐观,企业数据中心危机重重。数据大集中的同时将原有分散的风险集中于一点,企业整体的IT服务管理和组织体系严重滞后于技术进程,增加了协调效率的损失和成本。其后果就是:一旦有系统性事故发生,实现业务恢复进程的效率基本不能保障,信息系统随时可能失控,事故的后果将面临无限扩大化的风险。

数据大集中是管理集约化和精细化的发展方向,是企业优化业务流程和管理流程的必要手段。目前多数企业数据中心已陷入左右为难的境地:一方面是高昂的能源成本,并且如果没有足够的电力和冷却能力,就无力满足新一代高密度服务器和存储设备的需要;而另一方面则是IT基础设施的容量增长严重受到场地空间的制约。因此,构建新一代数据中心,在新经济环境中使其能够提高效率、积极响应业务需求、快速交付服务,并且能够与业务目标更加紧密地协调一致,帮助企业降低和控制不断攀升的成本,从而为企业提供持续发展和创新所需的工具,在竞争环境中保持领先,已经成为大多数企业的迫切需求。

数据中心的称呼可能有所不同,如部门级数据中心(服务器室)、企业级数据中心,或者是全球性的互联网数据中心。但是,在用户不断扩展其数据中心以满足迅猛增长的业务需求的过程中,基于传统设计思想和实施技术的数据中心已经发展到了极限。大多数数据中心都不能够以更少的人员和预算满足更高的业务需求。他们在能量消耗、计算密度、自动化和服务连续性等方面都面临着一系列日益严峻的挑战。人们越来越清楚地看到,当前的数据中心在这些挑战面前面临着难以逾越的困难。企业和机构必须采用创新的途径改造他们的基础设施,从静态、孤立和集中的架构过渡到动态、灵活和模块化的架构。数据中心技术正处在革命性的变化过程中。

新建、扩建和改建数据中心的投资是巨大的,ICTresearch咨询公司提供的一组数据(见表1.1、表1.2、表1.3)有力地说明了数据中心发展的速度和产业化的规模。

表1.1 2008~2010年世界数据中心新建、扩建成本投资

表1.2 2008~2010年世界数据中心新建、扩建面积规模

表1.3 2008~2010年世界数据中心保有量区域分布

从表1.1、表1.2和表1.3的数据可以看出,全世界范围内,2008~2010年每年的新建、扩建数据中心成本高达730~750亿美元,新增、扩建数据中心面积超过6000万平方米。从2008~2010年全球数据中心市场的分布(表1.3)来看,虽然欧美发达国家仍然是最主要的市场,但不难看出其在全球数据中心市场的占比呈现出逐年下降的趋势。这主要是由于发展中国家经济呈现出高速的发展势头,从而带动了这些国家数据中心市场持续高速的发展。而且我们认为这种高速发展的趋势在短期内不会改变,未来5~10年内发展中国家的数据中心市场将会进入一个稳定的高速发展期。

表1.4、表1.5、表1.6则列出了ICTresearch咨询公司对中国数据中心2008~2010年发展情况的调查数据。

表1.4 2008~2010年中国数据中心新建、扩建成本投资

表1.5 2008~2010年中国数据中心新建、扩建面积规模

表1.6 2008~2010年中国数据中心新增数量

数据来源:ICTresearch 2010,11。

表1.4、表1.5、表1.6的数据表明,我国2008~2010年每年用于新建、扩建数据中心的投资都在600亿左右,每年新增数据中心面积在800万平方米左右,新增数据中心在3万个左右。这是一组庞大的数据,据权威人士估计,我国各种类型的数据中心的保有量为60~70万。此数据有力地说明了数据中心已经成为像交通、能源一样的经济基础设施。

表1.7是2010年度中国新增数据中心规模与投资比例分析。从投资比例来看,小型(面积<200m2)和中型(面积为200~500m2)数据中心占新增数量的91%以上,中小型数据中心主要是指部门级和企业级数据中心。

表1.7 2010年度中国新增数据中心规模与投资比例

数据来源:ICTresearch,2010.11。