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数据中心设计新思维浅析

时间:2023-03-16 19:31:34 科技观察

预计到2020年,连接设备数量将达到500亿。预计2017年,大量设备将产生高达7.7ZB的互联网数据。如此庞大的数据处理需求将对数据中心生态系统构成重大挑战,因为运营商正在放弃客户端-服务器和LAN架构,转而采用专注于关于服务器、存储和网络的虚拟化。为此,越来越多的企业选择基于移动计算、云服务、大数据和社交网络等领先技术的更加灵活和开放的平台。使用开放平台方法意味着从整体上看待数据中心开发项目。服务器虽然是核心技术,但需要从服务器、存储、网络、软件等整体系统考虑,以全新的方式更好地整合这些组成部分,数据中心才能实现真正的突破性变革。虽然开放平台不仅仅涉及服务器,但服务器在满足下一代数据中心的传输容量、处理速度和节能需求方面仍然发挥着关键作用。在构建服务器时,随着虚拟化成为行业标准,必须从一台物理服务器容纳多个虚拟服务器以提高服务器利用率。服务器需要快速、节能的多核处理器,并且必须与日益虚拟化的存储和网络系统无缝交互。许多半导体公司和服务器制造商现在正在开发运行在ARM处理器而非行业标准x86架构上的服务器。ARM处理器普遍应用于智能手机、平板电脑等便携设备,以及随着物联网趋势涌现的新兴设备、联网家电、汽车和各种联网传感器。ARM使公司能够开发具有创新多核CPU、真正服务器级性能和一流虚拟化加速器的处理器,用于网络、通信、大数据、存储和安全应用程序。现代数据中心也需要更快的网络连接,千兆以太网将被10GbE、40GbE和最终100GbE规模的管道网络取代。10GbE结构网络(网络中的流量可以向各个方向流动)将有利于通过网络虚拟化实现节能、易于管理和灵活使用计算资源。同时,为了提高数据中心架顶式交换机和服务器网卡之间的速度,降低两者之间以太网连接的成本,最近成立的行业组织25Gb以太网联盟制定了一个新的以太网规范允许数据中心网络使用25Gbps或50Gbps以太网链接协议。行业标准、可互操作的25Gb以太网规范旨在提高性能并显着降低架顶式交换机和服务器NIC之间每Gbps互连的成本。与当前的10Gbps和40Gbps以太网链路相比,该规范指定了单通道25Gbps以太网和双通道50Gbps以太网链路协议,使每条物理通道或屏蔽双轴铜缆的性能提高多达2.5倍。以太网标准的管理机构电气和电子工程师协会(IEEE)也在考虑将该技术用于未来的IEEE标准。新的互连技术使数据传输速度几乎可以立即提高到40Gbps,并很快提高到100Gbps。存储分解为数据中心运营商提供了更大的灵活性来升级或更换单个组件,而不是更换整个系统。SSD存储也可用于需要快速检索的数据,而较便宜的SAS和SATA驱动器用于不太紧急的数据。在设计开放平台数据中心时,还必须考虑安全技术以避免过去的事后分析。网络需要深度数据包检测技术以千兆位速度筛选异常。其他需要安全功能的网络组件包括边缘路由器、防火墙、家庭网关和虚拟专用网络(VPN)设备。在整个网络中,在不影响网络速度和性能的情况下提供安全性。虽然上述技术变革可能会给更熟悉操作客户端-服务器物理硬件的数据中心经理带来挑战,但也存在开发更高效的开放平台超大规模数据中心的大量潜在机会。而这种数据中心将能够满足高速发展设备上对更快、更高容量计算日益增长的需求。