硬件能否成為數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的基石?
摘要：在計算和存儲領(lǐng)域?qū)蓴U(kuò)展性和性能的需求急劇增長的推動下，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計正達(dá)到一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。然而，由于制定了更嚴(yán)格的效率目標(biāo)，因此必須尋求對未來數(shù)據(jù)中心的重新設(shè)計。
在計算和存儲領(lǐng)域?qū)蓴U(kuò)展性和性能的需求急劇增長的推動下，數(shù)據(jù)中心的設(shè)計正達(dá)到一個轉(zhuǎn)折點(diǎn)。然而，由于制定了更嚴(yán)格的效率目標(biāo)，因此必須尋求對未來數(shù)據(jù)中心的重新設(shè)計。
迄今為止，隨著數(shù)據(jù)中心運(yùn)營團(tuán)隊努力為日益增加能耗的IT基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)，機(jī)架中所容納的硬件基本上不受到限制。但是，硬件能否成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基石?如果仔細(xì)研究數(shù)據(jù)中心機(jī)架中的實(shí)際內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)?這將如何影響運(yùn)營結(jié)果?數(shù)據(jù)中心能否更具可持續(xù)性并仍能達(dá)到更先進(jìn)的性能?
Canva免費(fèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)建筑大數(shù)據(jù)機(jī)房
行業(yè)專家認(rèn)為通過改進(jìn)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心設(shè)計的四個真相
在構(gòu)建和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心時，無論參與了供應(yīng)鏈的哪一部分，如果要為未來的數(shù)據(jù)提供服務(wù)，都存在著四個不可忽視的基本原則。
(1)真相一——數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長，而數(shù)據(jù)中心則不然
如今，全球正在創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量以及想要訪問數(shù)據(jù)的人員和設(shè)備的數(shù)量呈指數(shù)增長。例如，IDC公司預(yù)測，到2025年，全球數(shù)據(jù)的年復(fù)合增長率將達(dá)到61%，訪問量將增加10億人(總數(shù)將達(dá)到60億)。2025年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)到175ZB，如果這樣做更容易的話，不管采用哪種方法，都是一個很大的問題。
隨著存儲介質(zhì)技術(shù)的進(jìn)步，可以將更多的存儲設(shè)備安裝到機(jī)架空間，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和存儲需求將需要更多的數(shù)據(jù)中心空間，同時在電源和散熱方面也有相應(yīng)的額外需求，但這不可持續(xù)。
(2)真相二——傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設(shè)備高能耗并產(chǎn)生大量熱量
通過增加存儲容量可以帶來一些可持續(xù)性收益，仍然必須為這些數(shù)據(jù)中心供電，并提供足夠的電源來支持這些負(fù)荷。多年來，雖然數(shù)據(jù)中心的電源效率已經(jīng)得到了顯著改善，但這仍然是一個很大的問題。
現(xiàn)在，額外的熱量是一個問題。實(shí)際上，數(shù)據(jù)中心消耗的電力約有30%僅用于冷卻。企業(yè)部署的高度優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心的情況很少見。公共云供應(yīng)商和大型企業(yè)(例如YouTube)將會構(gòu)建和運(yùn)營這樣的數(shù)據(jù)中心。可以肯定地說，在過去幾年的云遷移浪潮中，許多組織對企業(yè)級數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的投資可能停滯。
雖然解決方案的一部分是解決氣候變化問題，但僅僅通過碳補(bǔ)償計劃或簽署可再生能源合同來緩解日益增長的電力需求是無法實(shí)現(xiàn)的。如果數(shù)據(jù)中心架構(gòu)要減少對環(huán)境的影響和對企業(yè)社會責(zé)任戰(zhàn)略的積極影響，就需要從根本上減少能耗。
(3)真相三——從核心到邊緣，再回到核心
在受到冠狀病毒疫情帶來的影響之后，人們目睹了數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)核心轉(zhuǎn)移到邊緣。盡管核心數(shù)據(jù)仍在增長，但邊緣計算卻使真相一和真相二變得更加關(guān)鍵。如果將數(shù)據(jù)移動到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，則可能還會移動到員工工作地點(diǎn)附近的位置，也許是在城市、郊區(qū)和其他人口稠密的區(qū)域內(nèi)，這些位置通常不是數(shù)據(jù)中心以往的位置。毫無疑問，數(shù)據(jù)中心空間非常寶貴，而且可以對這些環(huán)境進(jìn)行逆向工程或針對電源效率和/或冷卻的需求進(jìn)行優(yōu)化的機(jī)會更少。然而，本著“減少、再利用、再循環(huán)”的精神，如果能夠成功地找到在不進(jìn)行重大改造或建設(shè)的情況下重新利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的方法，這將有助于顯著減少向“邊緣”轉(zhuǎn)移的環(huán)境影響。
例如美國的一個航空和國防大型組織如何選擇Softiron公司的Ceph存儲設(shè)備，在地理位置分散的數(shù)據(jù)中心以獲得邊緣收集和生成的數(shù)據(jù)以進(jìn)行快速處理。
(4)真相四–將數(shù)據(jù)遣返給本地
混合云興起的原因是眾所周知的。人們還發(fā)現(xiàn)了從公共云中移出數(shù)據(jù)并將其遣返回本地的趨勢，客戶數(shù)量也有所增加。這種趨勢或者是由于希望通過將敏感數(shù)據(jù)保存在本地，對敏感數(shù)據(jù)應(yīng)用有著更好的安全控制，解決常規(guī)訪問的數(shù)據(jù)的延遲問題以提高性能和可訪問性，或者是兩者的結(jié)合。
例如，像AWS這樣的大型公共云供應(yīng)商已經(jīng)開始關(guān)注這些問題，并試圖通過Outposts之類的解決方案來遏制這一潮流，但這是否真的解決了數(shù)據(jù)安全性問題?仍然被鎖定在專有架構(gòu)中的挑戰(zhàn)是什么?
數(shù)據(jù)中心解決方案提供商如何提供幫助?
這些“真相”一直是數(shù)據(jù)中心解決方案提供商的驅(qū)動戰(zhàn)略。它們代表了許多“針對特定任務(wù)”的設(shè)計如此重要的原因，并且這種設(shè)計建立在安全來源的基礎(chǔ)上。盡管這種方法可以滿足數(shù)據(jù)中心其他不斷發(fā)展的需求，但效率和可持續(xù)性無疑是數(shù)據(jù)中心設(shè)計原則的核心。
通過從頭開始設(shè)計和構(gòu)建高性能和超高效的特定任務(wù)設(shè)備，可以同時降低功耗要求，并減少冷卻需求。
其結(jié)果是，可以將更多的存儲設(shè)備部署到機(jī)架中，并且仍然在可用的電源和冷卻預(yù)算范圍內(nèi)。這樣可以騰出數(shù)據(jù)中心更多的空間，使它們更高效，可以在以前的運(yùn)營環(huán)境中進(jìn)行邊緣部署，而無需進(jìn)行更多改裝。
通過從頭開始進(jìn)行設(shè)計和構(gòu)建，而不是像其他供應(yīng)商那樣使用從全球采購的通用設(shè)備，將提供透明、可審核的平臺，并構(gòu)建真正安全且可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境。
最后，通過采用行業(yè)領(lǐng)先的開源平臺，但將其應(yīng)用在特定于任務(wù)的硬件中，這樣既可以消除在組織中使用這些平臺的復(fù)雜性，又可以消除云計算提供商的鎖定。
迄今為止，隨著數(shù)據(jù)中心運(yùn)營團(tuán)隊努力為日益增加能耗的IT基礎(chǔ)設(shè)施提供服務(wù)，機(jī)架中所容納的硬件基本上不受到限制。但是，硬件能否成為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的基石?如果仔細(xì)研究數(shù)據(jù)中心機(jī)架中的實(shí)際內(nèi)容，可以實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)?這將如何影響運(yùn)營結(jié)果?數(shù)據(jù)中心能否更具可持續(xù)性并仍能達(dá)到更先進(jìn)的性能?
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行業(yè)專家認(rèn)為通過改進(jìn)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計可以實(shí)現(xiàn)。
數(shù)據(jù)中心設(shè)計的四個真相
在構(gòu)建和運(yùn)營數(shù)據(jù)中心時，無論參與了供應(yīng)鏈的哪一部分，如果要為未來的數(shù)據(jù)提供服務(wù)，都存在著四個不可忽視的基本原則。
(1)真相一——數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長，而數(shù)據(jù)中心則不然
如今，全球正在創(chuàng)建的數(shù)據(jù)量以及想要訪問數(shù)據(jù)的人員和設(shè)備的數(shù)量呈指數(shù)增長。例如，IDC公司預(yù)測，到2025年，全球數(shù)據(jù)的年復(fù)合增長率將達(dá)到61%，訪問量將增加10億人(總數(shù)將達(dá)到60億)。2025年全球產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)到175ZB，如果這樣做更容易的話，不管采用哪種方法，都是一個很大的問題。
隨著存儲介質(zhì)技術(shù)的進(jìn)步，可以將更多的存儲設(shè)備安裝到機(jī)架空間，但這還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展和存儲需求將需要更多的數(shù)據(jù)中心空間，同時在電源和散熱方面也有相應(yīng)的額外需求，但這不可持續(xù)。
(2)真相二——傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心設(shè)備高能耗并產(chǎn)生大量熱量
通過增加存儲容量可以帶來一些可持續(xù)性收益，仍然必須為這些數(shù)據(jù)中心供電，并提供足夠的電源來支持這些負(fù)荷。多年來，雖然數(shù)據(jù)中心的電源效率已經(jīng)得到了顯著改善，但這仍然是一個很大的問題。
現(xiàn)在，額外的熱量是一個問題。實(shí)際上，數(shù)據(jù)中心消耗的電力約有30%僅用于冷卻。企業(yè)部署的高度優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心的情況很少見。公共云供應(yīng)商和大型企業(yè)(例如YouTube)將會構(gòu)建和運(yùn)營這樣的數(shù)據(jù)中心。可以肯定地說，在過去幾年的云遷移浪潮中，許多組織對企業(yè)級數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的投資可能停滯。
雖然解決方案的一部分是解決氣候變化問題，但僅僅通過碳補(bǔ)償計劃或簽署可再生能源合同來緩解日益增長的電力需求是無法實(shí)現(xiàn)的。如果數(shù)據(jù)中心架構(gòu)要減少對環(huán)境的影響和對企業(yè)社會責(zé)任戰(zhàn)略的積極影響，就需要從根本上減少能耗。
(3)真相三——從核心到邊緣，再回到核心
在受到冠狀病毒疫情帶來的影響之后，人們目睹了數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)核心轉(zhuǎn)移到邊緣。盡管核心數(shù)據(jù)仍在增長，但邊緣計算卻使真相一和真相二變得更加關(guān)鍵。如果將數(shù)據(jù)移動到網(wǎng)絡(luò)的邊緣，則可能還會移動到員工工作地點(diǎn)附近的位置，也許是在城市、郊區(qū)和其他人口稠密的區(qū)域內(nèi)，這些位置通常不是數(shù)據(jù)中心以往的位置。毫無疑問，數(shù)據(jù)中心空間非常寶貴，而且可以對這些環(huán)境進(jìn)行逆向工程或針對電源效率和/或冷卻的需求進(jìn)行優(yōu)化的機(jī)會更少。然而，本著“減少、再利用、再循環(huán)”的精神，如果能夠成功地找到在不進(jìn)行重大改造或建設(shè)的情況下重新利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的方法，這將有助于顯著減少向“邊緣”轉(zhuǎn)移的環(huán)境影響。
例如美國的一個航空和國防大型組織如何選擇Softiron公司的Ceph存儲設(shè)備，在地理位置分散的數(shù)據(jù)中心以獲得邊緣收集和生成的數(shù)據(jù)以進(jìn)行快速處理。
(4)真相四–將數(shù)據(jù)遣返給本地
混合云興起的原因是眾所周知的。人們還發(fā)現(xiàn)了從公共云中移出數(shù)據(jù)并將其遣返回本地的趨勢，客戶數(shù)量也有所增加。這種趨勢或者是由于希望通過將敏感數(shù)據(jù)保存在本地，對敏感數(shù)據(jù)應(yīng)用有著更好的安全控制，解決常規(guī)訪問的數(shù)據(jù)的延遲問題以提高性能和可訪問性，或者是兩者的結(jié)合。
例如，像AWS這樣的大型公共云供應(yīng)商已經(jīng)開始關(guān)注這些問題，并試圖通過Outposts之類的解決方案來遏制這一潮流，但這是否真的解決了數(shù)據(jù)安全性問題?仍然被鎖定在專有架構(gòu)中的挑戰(zhàn)是什么?
數(shù)據(jù)中心解決方案提供商如何提供幫助?
這些“真相”一直是數(shù)據(jù)中心解決方案提供商的驅(qū)動戰(zhàn)略。它們代表了許多“針對特定任務(wù)”的設(shè)計如此重要的原因，并且這種設(shè)計建立在安全來源的基礎(chǔ)上。盡管這種方法可以滿足數(shù)據(jù)中心其他不斷發(fā)展的需求，但效率和可持續(xù)性無疑是數(shù)據(jù)中心設(shè)計原則的核心。
通過從頭開始設(shè)計和構(gòu)建高性能和超高效的特定任務(wù)設(shè)備，可以同時降低功耗要求，并減少冷卻需求。
其結(jié)果是，可以將更多的存儲設(shè)備部署到機(jī)架中，并且仍然在可用的電源和冷卻預(yù)算范圍內(nèi)。這樣可以騰出數(shù)據(jù)中心更多的空間，使它們更高效，可以在以前的運(yùn)營環(huán)境中進(jìn)行邊緣部署，而無需進(jìn)行更多改裝。
通過從頭開始進(jìn)行設(shè)計和構(gòu)建，而不是像其他供應(yīng)商那樣使用從全球采購的通用設(shè)備，將提供透明、可審核的平臺，并構(gòu)建真正安全且可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心環(huán)境。
最后，通過采用行業(yè)領(lǐng)先的開源平臺，但將其應(yīng)用在特定于任務(wù)的硬件中，這樣既可以消除在組織中使用這些平臺的復(fù)雜性，又可以消除云計算提供商的鎖定。
