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数字网络协同是进一步推动数据中心发展的必然趋势

时间:2023-03-16 02:20:21 科技观察

2013年以来,国家陆续出台政策,引导大型、超大型数据中心逐步向中西部地区及周边热点地区转移。2020年,数据中心和5G将纳入新基建(“新基建”)建设,意味着数据中心和网络协同发展将被提升到更高的位置,数字网络协同将成为下一个目标加快数据中心建设步伐。站立。根据工业和信息化部发布的《数据中心发展指引(2019)》,截至2018年底,北京、上海、广东在用货架数量约占全国的三分之一;中西部地区数据中心在用机架数量约占全国的40%。在可用率方面,国内数据中心总体平均可用率在50%左右。东部沿海省市挂牌率基本达到60%以上,而西部省市挂牌率仅为30%左右,东西部差距依然较大。如图1所示,54%的数据中心直接接入骨干网,34%的数据中心接入城域网。从机柜分布和可用率来看,在现有网络条件下,数字化网络协同尚无法支撑全国数据中心的布局优化,亟需破局。图1全国数据中心网络接入情况数据中心网络不断演进数据中心网络内部高效协作不同类型的应用对数据中心网络有不同的要求。前端网络通常采用TCP协议,IP/Ethernet技术成为前端网络的主流技术,成本低,扩展性好;存储网络一直追求大带宽、高吞吐量,以充分发挥存储磁盘和CPU的效率。20世纪90年代末采用了同时速率高于以太网的FC技术。进入20世纪,随着更高速SSD的大规模应用,尤其是最近出现的高速、低延迟的NVMe技术,存储需要更高速、更高效的网络;计算网络主要使用InfiniBand私有网络,典型代表对于HPC等高性能服务,低延迟是终极追求。然而,随着RoCE技术的深入发展,以太网在计算网络中的应用也越来越普遍。鉴于以太网是目前生态最完整、应用最广泛的网络技术路线,为降低数据中心网络的TCO,前端网络、存储网络、计算网络的技术常态化到以太网是必然的,这是由数据中心委员会ODCC开展的开放研究项目“数据中心的三重播放”。如图2所示,采用三网合一技术可以大大降低数据中心网络的TCO,显着降低组网和运维工作的复杂度。图2数据中心三合一DCI网络建设提速云计算在发展过程中,无论是云服务商自身的业务,还是客户的应用需求,都需要高效可靠的专网来支撑。DCI可以增强云服务提供商内部数据中心之间的互联互通,数字网络协同通过专用网络连接云端或数据中心。目前,包括谷歌、阿里巴巴在内的业界领先的云服务商都在建设DCI网络。谷歌已经建立了一个B4网络来连接其在世界不同地区的数据中心。公开资料显示,B4网络采用软件定义网络实现,建设水平较高,在流量调度等方面发挥了重要作用。近年来,在强大的网络能力支持下,云计算得到快速发展。随着公有云和私有云的不断发展,网络基础设施需要通过优化网络结构来保证网络的灵活性、智能性和可操作性,提供差异化??的网络服务,更好地适应云计算应用的需求。未来数据中心的六大发展建议数字化网络协同是云计算和网络发展到一定阶段的必然结果,也将成为未来一段时间的重点发展方向。面对这一重要趋势,笔者对数据中心的未来发展提出了六点发展建议。一是充分考虑资源环境条件等因素,合理安排数据中心布局,夯实数字网络协调发展的基础。数据中心作为“新基建”的一部分,更多的是承担包括云计算、大数据、人工智能等在内的各种上层应用的基础设施,更好地适应上层应用的发展需求.二是通过推动区域数据中心直连,促进区域数字经济发展。随着5G部署和应用的加速,传统的东西向流量将演变成南北向流量的爆发式增长。因此,将传统的以行政区划为基础的网络转变为以IDC为基础的网络,并结合IDC流量进一步优化网络结构,形成数字化网络的协同发展,将成为大势所趋。三是通过网络扩容和数据中心专线建设,促进三大经济区数据流动,提升整体信息化活力。京津冀、长三角、大湾区是我国经济最发达的三大区域。三个地区的经济和人才互动密切。2019年,京沪高铁全年运送旅客2.15亿人次。扩大三地之间的网络带宽,降低时延,将对促进三地之间更多的应用交互起到积极作用。四是通过定向电网直连,提高能源丰富地区的电网质量,将能源由电能输出转化为网络输出。无论是西气东输,还是南水北调,都是全国性的资源配置。数据中心资源也是如此。我国的内蒙古、甘肃、宁夏、青海等地区能源丰富,年平均气温较低,非常适合数据中心建设。实现从能源富集地区向一线城市扩网减延,将对我国整体资源调配起到间接推动作用。在光纤上输出算力,也将大大降低国家整体的资源转移成本。五是要加快地方互联网骨干直联点建设,促进多运营商互访网络质量提升。直连点的建设减少了全国交通传输过程中的弯路,提高了区域内交通互通的效率和安全性。随着数字网络协同的深入发展,需要继续推进互联网骨干直连点建设,使运营商之间的流量交换更加顺畅。六是基于5G实现更广泛的网络接入。5G的部署将为用户带来高带宽、低时延的业务体验。边缘计算将是5G的重要使用场景。一方面可以满足用户更多场景下的网络接入等需求;另一方面,边缘接入会给数据中心带来更大的数据流量,这就需要边缘数据中心等设施进行提前处理。在数字网络协同的趋势下,5G与数据中心将紧密协同,共同发展。总结面对数字网络协同的关键趋势,行业需要携手合作,共同推进区域网络直连建设、数据中心专用网络通道建设、定向网络直连和本地网络直连点建设,让数据中心中心网络质量大幅提升,数字网络协同将能够更好地适应和支撑上层应用的发展,最终助力“新基建”加速落地。