随着云计算技术的深入发展,上“云”已经成为企业发展的常态。物联网、人工智能、5G等新技术的不断涌现和发展,正在推动数据中心新一轮变革。从大型机数据中心,到标准化数据中心,再到模块化数据中心,再到云数据中心,30年来,数据中心不断迭代发展。可以预见,随着我们进入大数据时代,数据中心在数据计算、存储、传输等方面发挥着重要作用。那么2018年数据中心市场会有哪些新的变化呢?2018年是边缘数据中心元年随着高速移动互联网和物联网的发展,所有连接都在产生数据,尤其是IOT、4K视频、AR/VR、AI/ML、自动驾驶等应用对海量数据处理、高速传输、实时响应的需求越来越大。将所有这些信息流式传输到云服务或数据中心进行处理效率太低。边缘计算似乎正在成为最好的解决方案。这对未来数据中心的计算模型产生了影响,边缘数据中心必然是数据中心发展的重要组成部分。边缘计算是在靠近物源或数据源的一侧,集成网络、计算、存储、应用核心能力,提供就近端服务的开放平台。其应用在边缘侧上线,产生更快的网络服务响应,满足行业在实时业务、应用智能、安全和隐私保护等方面的基本需求。与云计算相比,边缘计算从数据源头出发,以“实时、快速”的方式对“云计算”的应用进行补充。云计算更侧重于“云”,主要实现最终的数据分析和应用。它的所有数据都需要汇聚到后端数据中心完成,而边缘计算强调的是“端”所在的物理区域。通俗地说,就是就近为用户提供网络、计算、存储等资源,更好地满足用户实时业务的需求。边缘数据中心位于核心数据中心和用户之间。它离用户最近。只能通过广域网和核心数据中心保持数据实时更新,直接为用户提供良好的服务。不仅可以避免重复数据的传输,还可以让本地用户获得与访问核心数据中心相同的服务,更重要的是用户体验更好。据IDC统计,到2020年将有超过500亿终端和设备连接到互联网。未来,超过50%的数据需要在网络边缘进行分析、处理和存储。边缘计算的市场规模非常巨大。如今,边缘数据中心广泛存在,尤其是在互联网数据中心领域。只有这样,互联网才能提供高质量的网络访问体验。全闪存将成为数据中心首选存储方案刚刚过去的2017年,存储市场因SSD、NVME等闪存技术而发生革命性变化。前面提到,数据中心需要在数据存储和处理方面做一些事情,但是传统的机械硬盘并不是很强大。受限于性能,使用机械硬盘的数据中心已经不能满足需求,越来越多的新型数据中心选择全闪存方案。数据中心发展到现在,除了需要更大容量的存储外,对性能的要求也越来越高,尤其是面对当下各种应用,如移动支付、移动社交等,数据中心需要更低的延迟和更快的执行效率,保证各种应用的快速响应。虽然数据中心服务器的CPU和内存性能在不断提升,但受磁盘性能的影响,执行效率并没有大幅提升,而全闪存数据中心方案可以轻松解决数据中心问题。存储性能太低。从每G成本来看,闪存的价格要高于机械硬盘。但从综合成本来看,全闪存其实还是比较便宜的。最后,由于闪存是未来的主力军,各家厂商都在这项技术上投入了巨资,闪存的价格也在不断下降,未来肯定会下降到一个相对合理的价格。其次,从购买成本和后期使用成本来看,闪存优势明显。这主要是因为闪存的采购成本虽然高,但故障率远低于机械硬盘,在能耗、运维、软硬件等方面的成本更低。第三,从性能和价格的角度来看,毫无疑问闪存的性价比更高。根据Gartner的预测,到2020年,主要数据仅使用SSA(全闪存阵列)的数据中心比例将从目前的零增加到25%。可以预见,全闪存将成为未来最佳的数据中心解决方案,并应用于企业关键核心业务。在数据中心网络架构重构的过程中,网络是数据中心海量数据的“高速公路”。这些“高速公路”的建设必须统一规划设计,才能充分发挥网络互联互通的优势。具有先进架构的网络可以节省成本,避免频繁故障,方便运维,这对数据中心的发展至关重要。随着云计算、大数据、虚拟化等技术的发展,数据中心网络架构呈现创新发展势头。首先是经典网络向VPC网络的演进。经典网络实现所有用户共享公网资源池,用户之间没有逻辑隔离。用户的内网IP由系统统一分配,同一个内网IP不能分配给不同的用户。VPC(VirtualPrivateCloud,私有网络)为用户建立一个逻辑上隔离的虚拟网络空间。在VPC中,用户可以自由定义网段划分、IP地址和路由策略,可以在VPC中创建子网。每个子网可以添加多台云主机,安全可以提供网络ACL和安全组访问控制。二是从堆叠设备向独立设备网络演进。Stacking实现了网络设备的虚拟化功能,即将多台设备虚拟成一台设备,方便网络管理,使网络结构更加简单。它是近十年来广泛应用的一项创新技术。但是,堆叠技术是专有技术,各个网络厂商的设备不能堆叠,限制了堆叠技术的演进。同时,虽然堆叠设备提高了网络备份能力,但如果出现问题,堆叠设备可能会被弹出,安全性不如独立设备。特别是需要对堆叠设备进行软件升级时,必须中断网络服务才能完成。因此,堆叠技术越来越不适合可靠性要求高的数据中心,数据中心掀起了去堆叠运动。三是基础网络由二层转发变为三层转发。二层网络经常出现广播风暴或环路。采用全三层方式,不仅可以减少环路的发生,还可以提高网络带宽的利用率。三层网络的配置虽然复杂,但可以通过控制器自动部署。只要网络设备的端口通过电缆连接起来,所有的网络配置都会自动部署。四是网络带宽越来越高,单端口速率从40G/100G向200G/400G迈进。现在数据中心内部互联非常流行,几乎已经成为云数据中心的标配。网络出口采用100G。这种情况在三年前是很少见的,可见网络带宽的发展有多快,这种情况很快就会再次发生改变。五是降低基础网络的复杂度,网络的连接和配置会比较傻。这需要两个强大的工具,SDN和NFV。SDN是面向网络架构的创新,NFV是面向设备形态的创新。这两个强大工具的使用使得网络设备的配置和部署变得异常简单,或者直接通过控制器发送。转发的流表,或者控制器直接下发的VXLAN配置,不需要人工干预。人们只需在控制器上点击鼠标,即可完成业务部署、日常监控和故障处理。网络改造已成为数据中心技术发展的热点,数据中心迎来网络变革时代。随着网络架构的演进,网络由封闭走向开放,更加适应未来数据中心业务发展的需要。人工智能时代的自动驾驶数据中心的网络、服务器、存储和虚拟化设备往往由不同的管理团队使用各种工具进行管理,这就是为什么大部分管理成本往往花在部署、监控、更新、和故障排除。而企业的IT预算有限,还需要考虑应用的增加,而自动化可以让机器人帮助人类完成重复性的工作。就像自动驾驶技术一样,数据中心也正在迎来自动驾驶时代。数据中心管理正在变得集中化、自动化,并通过软件而不是硬件进行管理。我们正在看到机器学习、云计算、虚拟化等技术的融合,以提高数据中心的整体运维效率。特别是随着人工智能技术和机器学习的引入,IT团队将能够专注于更重要的任务,而不是日常琐碎的运维管理。数据中心自然是一个海量的数据库,每天产生和转发的数据都在呈指数级增长。有了这些数据,再用大数据技术去分析,就可以得到很多有意义的数据,然后人工智能对这些数据进行分析学习,往往会得到意想不到的结果。例如,谷歌的大型实验室中心现在已经开始使用人工智能技术来帮助自己节省电费。谷歌的数据中心用电量节省了几个百分点,仅此一项就节省了数亿美元。同时,我们也需要看到,AI需求将成为未来数据中心需求增长和创新的主要驱动力。同时,AI技术也将帮助数据中心提升运营效率,打造智能数据中心。在自动化水平不断提高的同时,我们看到了数据中心融合的明显趋势。超融合基础设施(HCI)的引入大大简化了数据中心的设计、部署、运维,以及数据中心与云服务能力的融合,尤其是混合云。这些都影响着数据中心的设计和运营方式。
