2022年4月,成都首个边缘计算计算中心——云游科技鲲鹏生态边缘计算(成都)计算中心投入运营;2022年8月,张家界四季分公司位于110kV武陵源变电站的分布式小型数据中心机房投入商业运营;2022年11月10日,杭州市“985工程”分布式数据中心商业模式首个试点在杭州启隆电器有限公司配电室正式落成...仅过去一年,中国边缘侧数据中心应用项目如雨后春笋般涌现。另一方面,在“从东向西数”的大背景下,越来越多的大型、超大型数据中心在8大节点、10大集群中“拔地而起”。一个无形的计算能力网络已经开始编织。数据中心逐渐向两极化方向发展——边缘侧的小微数据中心;集群中的大型和超大型数据中心。“物理”与“逻辑”的“冲突”一方面,数据中心建设呈现“两极分化”趋势;另一方面,用户想要一个“逻辑上”完全统一的虚拟资源池,以实现更快、更方便地部署业务,“物理”与“逻辑”的“冲突”已经摆在我们面前。如何更好地实现数据中心之间的链接,实现多个数据中心之间数据和算力的灵活快速调度、互通?分布式数据中心或许是解决上述问题的“最佳方案”。分布式数据中心其实叫分布式云数据中心更合适。它的本质是基于云计算技术。通过虚拟化技术将数千台服务器组成一个庞大的虚拟主机,实现数据、算力的统一调度和管理,避免重复投资,更好地利用硬件、软件和网络资源。“物理上分散建设,逻辑上统一管理”——这是描述分布式数据中心最简单的说法。在“物理”层面,数据中心可以建在任何地方,甚至水下或太空;在“逻辑”层面,利用虚拟化技术,建立在各地的数据中心可以更好地协同工作,让用户使用一台家用电脑一般只需使用数据中心来开展业务。从目前数据中心行业的发展,不难看出用户对算力的需求越来越大。最理想的状态当然是建设一个足够大的数据中心,以满足用户对巨大计算能力的需求。这种情况只是“理想”。现实中,用户需要在同一个地方,甚至不同地方建设多个数据中心,以满足其对不同数据(冷热数据、热数据)的计算能力和计算存储需求。这时,分布式架构成为解决“物理”与“逻辑”“冲突”的关键。分布式数据中心从应用层面可以分为两大类——单数据中心分布式架构和多数据中心分布式架构。单数据中心分布式架构这类架构主要融合了分布式计算、存储、网络等分布式技术。主要用于单个数据中心,利用分布式、虚拟化等技术,最大限度地提高服务器的利用率,从而提高性能。多数据中心分布式架构此类架构主要应用于不同地理位置的多个数据中心,实现对多个数据中心的统一管理。其核心技术仍然是云计算技术、与广域网互联等技术。将多个数据中心组成一个集计算、存储、网络于一体的分布式“虚拟资源池”。这个资源池可以统一整合管理不同地域的数据中心,甚至可以互为容灾。具有提高企业效率、降低企业租用数据中心成本、降低安全风险等特点。无论是单数据中心分布式架构还是多数据中心分布式架构,在我看来,当数据中心进入数字化转型的关键时期,分布式架构成为边缘数据中心,“东方是西数工程能否“反映到现实”的核心,为什么是分布式架构?为什么说分布式架构是数据中心“两极分化”发展过程中不可或缺的支撑?因为基于云计算相关技术,分布式架构的数据中心可以解决传统数据中心“物理”和“逻辑”层面的“冲突”,让位于不同地点的多个数据中心组成一个大“计算机”.除了这个优势,分布式架构相对于传统数据中心架构还有三大优势1.更稳定随着数据中心的进步企业数字化,其业务越来越依赖于数据中心。一旦数据中心“宕机”,对于企业来说,损失是无法估量的。如果采用分布式架构,企业可以轻松地在多个远程数据中心同步备份数据。一方面,它避免了电力中断或停机的风险,确保业务连续性;另一方面,由于地理位置不同,也可以避免地震、洪水、操作失误等“天灾人祸”对企业业务的影响。例如:2022年10月15日,由于SKC&CPangyo数据中心发生火灾,Kakao的聊天软件Kakaotalk等应用中断,大量韩国用户受到影响;2022年12月18日,阿里云香港机房节点故障导致澳门金管局、澳门银河、莲花卫视、澳门水泥厂等重点基建运营商网站,奥米、MFood等外卖平台,以及澳门日报等应用程序无法正常访问和使用…………如果采用多数据中心分布式架构,灾难发生后对用户的影响可以降到最低。目前,分布式数据中心在金融行业的应用较为成熟。众所周知,受制于监管和自身对数据安全和业务连续性的要求,多中心分布式架构场景已经从“同城容灾中心”转变为“两地三中心双活”架构(即生产数据中心、同城灾备中心、异地灾备中心)演进,随着业务的发展,可能演进为“多站点、多中心、分布式、多活”架构未来。在绝大多数银行已经将数据视为资产的当下,通过分布式技术实现数据资产管理、激发数据潜力成为提升银行整体竞争力的重要手段。2、“更便宜”的分布式数据中心,让用户在选择服务商时不仅仅局限于一家服务商,还可以让用户更专注于自身业务的发展,而不必过多担心底层技术运维和维护和机房管理一方面帮助用户节省运维人员成本;另一方面,按需部署和按需采购,对于关键核心数据,可以和非关键数据分开购买和管理,也可以让每个用户把所有的钱都花在“刀口”上实现真正的降本增效。理论上,用户并不局限于使用单一数据中心运营商的服务。例如,可以使用瑞士数据中心的虚拟服务器、英国数据中心的服务器、俄罗斯数据中心的服务器。不仅如此,在“东算西算”的大背景下,现阶段西部地区的“算力成本”明显低于东部地区。对于视频渲染、机器学习、大规模数据存储等一些非实时数据处理,企业可以选择在西部地区进行处理。通过分布式技术,可以更“顺畅”地调度这些数据和计算。它还可以进一步降低企业租赁服务的成本。3、更快众所周知,在互联网时代,对速度的要求极高,有时业务数据流需要以毫秒甚至更小的时间计量单位来计算。例如,在股票交易中。即使是一毫秒的延迟也能给竞争对手带来相当大的竞争优势,他们可以利用这些优势更早地买卖股票。出于这个原因,证券交易商选择使用靠近主要交易所的法兰克福和伦敦的数据中心。再比如,随着自动驾驶技术的逐渐普及和应用,需要对边缘数据中心进行快速计算,以确保自动驾驶汽车能够实时处理突发事件和复杂路况,确保乘客和周围人和物的安全。这时候,利用分布式技术,让数据中心更靠近用户端和边缘端,可以更好地调度数据和算力,以及各个“节点”之间的流转和计算,相比传统的集中式管理,更快、更多高效的。不容忽视的四大挑战尽管分布式数据中心更加安全,能够帮助企业降本增效,但就现有技术而言,分布式数据中心要想实现成熟,还需要面对四大挑战应用程序。.1.算力调度算力资源的管理是目前的一个难题。对于位于不同地点的数据中心,如何高效调度算力资源以应对业务数据流的突发事件,实现不同地理位置数据的统一管理,将成为分布式数据中心在算力调度方面面临的挑战。一个重大挑战。利用分布式数据共享治理模型,将集中式和分布式数据治理“融合”起来,实现共存,是目前较为普遍和成熟的手段之一。2、云网融合实现多数据中心分布式架构的核心基础是网络,而云网融合也是“东算西算”能否成功的关键。如前所述,“逻辑统一管理”的实现决定了分布式数据中心能否得到应用。立足国内市场,推动实现云网融合的主要力量是三大运营商。当前和未来很长一段时间,三大运营商仍将是我国网络建设的主力军。3、如何在分布式存储中实现数据协同是目前面临的主要挑战之一。随着业务覆盖率的提高,各区域数据中心协同的重要性越来越大。但由于距离、规模等问题,各地区数据中心之间的网络宽带无法保证数据的实时同步。连续性有一定的影响。2022年年中,Gartner公布了2022年存储和数据保护技术成熟度曲线,软件定义存储基础设施成为今年唯一的变革性技术,分布式文件系统、对象存储、容器原生存储的优先评级都是“高”。显然,分布式存储将成为存储厂商争夺的下一波市场浪潮。4、数据安全安全一直是企业最关心的话题之一。尽管分布式数据中心比传统数据中心更加灵活,但如何从物理和虚拟层面确保数据资产的安全成为一大挑战。在分布式架构下,数据会在多个数据中心之间流动。随着分布式数据中心的架构越来越复杂,安全挑战也越来越多。在流通过程中,如何搭建防火墙,构建安全协议,保障数据安全成为分布式架构应用过程中的一大挑战。据悉,目前还没有形成完整统一的安全产品解决方案。近年来,随着数据中心行业的发展,数据中心逐渐向“两极分化”发展已是不争的事实。无论是在边缘侧小型数据中心的建设和应用过程中采用分布式技术,还是在大型、超大型数据中心的建设过程中,都将对大型数据中心的整体发展起到至关重要的作用。现阶段其技术优势和挑战显而易见。随着5G、物联网、工业互联网等技术的发展,笔者认为2023年将是分布式数据中心技术取得突破的一年。
