數(shù)據(jù)中心建設(shè)必要性

1、“數(shù)據(jù)中心”是人類上世紀(jì)在IT組織應(yīng)用推廣模式方面的一大發(fā)明，標(biāo)志著IT應(yīng)用的規(guī)范化和組織化。今天，幾乎所有大中型機(jī)構(gòu)（政府部門、企業(yè)、科教院校）都建立了自己的數(shù)據(jù)中心，全面管理本機(jī)構(gòu)的IT系統(tǒng)。覆蓋全球的Internet和無數(shù)機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)實(shí)際上是在大量數(shù)據(jù)中心支持下運(yùn)轉(zhuǎn)的。各種數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為交通、能源一樣的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)設(shè)施。當(dāng)前的形勢(shì)是，人類社會(huì)在得益于數(shù)據(jù)中心的同時(shí)、也受到利用傳統(tǒng)技術(shù)建立起來龐大數(shù)據(jù)中心資產(chǎn)的種種困擾，在成本、因變速度、安全、能源消耗等方面面臨著一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。人們普遍的共識(shí)是：傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)不適應(yīng)全球化時(shí)代對(duì)IT技術(shù)的許多新要求，必須進(jìn)行革新，否則就會(huì)走向反面，成為阻礙

2、IT發(fā)展的因素。因此，建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心。這成為人們普遍關(guān)心的熱點(diǎn)問題。許多人都在問：為什么要革新現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心、建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心？什么是新一代數(shù)據(jù)中心？怎樣建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心？人們從國(guó)內(nèi)外許多媒體上都可以感受到對(duì)這三個(gè)問題的普遍關(guān)注。這三個(gè)問題融合在一起就成為一個(gè)關(guān)乎IT產(chǎn)業(yè)和應(yīng)用全局的問題：“推動(dòng)數(shù)據(jù)中心革命、建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心”。令人欣慰的是，有關(guān)的理論和實(shí)踐正在逐步成熟，惠普公司最近組織出版的新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)理論和實(shí)踐一書1就是一個(gè)實(shí)例。我們的系列文章也將以此為范本，探討新一代數(shù)據(jù)中心的起源、設(shè)計(jì)思想、建設(shè)規(guī)劃和方法，并介紹多個(gè)幫助應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)的實(shí)施解決方案。現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心面臨的困難和挑

3、戰(zhàn)隨著企業(yè)全球性競(jìng)爭(zhēng)的加劇，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)理念的局限性也逐步暴露無遺，使它們面臨一系列嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，在許多方面已經(jīng)不適應(yīng)全球化時(shí)代對(duì)IT技術(shù)的新要求，降低成本的挑戰(zhàn)當(dāng)前低迷的經(jīng)濟(jì)和劇烈的競(jìng)爭(zhēng)要求企業(yè)大幅度降低成本，而許多數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行成本卻反而在不斷攀升。據(jù)專家分析，在今后的五年中，企業(yè)在管理和運(yùn)作IT系統(tǒng)方面的成本將是其直接購(gòu)買系統(tǒng)成本的三倍；使人們更加難以忍受的是許多服務(wù)器未能得到充分的利用。在很多企業(yè)的數(shù)據(jù)中心中，CPU使用率均低于25%；IT資源利用率也僅為20%左右。顯然，如何降低人力成本，如何降低IT總體擁有成本，如何提高IT的投資回報(bào)，是擺在企業(yè)CEO、CIO們面前的重要課題和當(dāng)務(wù)

4、之急。加快應(yīng)變速度的挑戰(zhàn)目前企業(yè)業(yè)務(wù)變革的速度正在日益提升，一方面變革產(chǎn)生的各種風(fēng)險(xiǎn)隨之增加，因而IT系統(tǒng)以更快的響應(yīng)速度和更有效的應(yīng)對(duì)措施，來降低這類風(fēng)險(xiǎn)也就變得愈加重要。另一方面，變革速度的加快給企業(yè)數(shù)據(jù)中心帶來時(shí)間上更大的壓力，這也迫使企業(yè)IT系統(tǒng)提高響應(yīng)速度。業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)的挑戰(zhàn)局部的突發(fā)性災(zāi)難事件，如地震、洪水、颶風(fēng)、火災(zāi)或者恐怖活動(dòng)等，都可能對(duì)企業(yè)或機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)產(chǎn)生重大影響，導(dǎo)致公司收入減少，利潤(rùn)下降甚至失去客戶。而重大災(zāi)難事件則很可能導(dǎo)致公司一蹶不振乃至倒閉。根據(jù)權(quán)威統(tǒng)計(jì)，在經(jīng)歷突發(fā)性的重大災(zāi)害后，有大約43%的公司倒閉，還有另外51%的公司也會(huì)在兩年之內(nèi)倒閉。而當(dāng)前許多企業(yè)

5、或機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)中心不能正常應(yīng)對(duì)內(nèi)外部的許多安全性挑戰(zhàn)和威脅、滿足業(yè)務(wù)連續(xù)性&可用性的要求，往往由IT故障和各種災(zāi)難使得企業(yè)停止提供服務(wù)，造成很大的損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，許多企業(yè)10%的成本開支是由于IT故障造成的。能耗與空間方面的挑戰(zhàn)隨著計(jì)算設(shè)備的更新?lián)Q代以及高密度計(jì)算設(shè)備的廣泛應(yīng)用，企業(yè)在能耗和散熱等能源管理方面對(duì)數(shù)據(jù)中心提出了新的要求。另一方面，企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展也對(duì)數(shù)據(jù)中心資源的要求致使服務(wù)器和存儲(chǔ)的數(shù)量大幅增長(zhǎng)，給數(shù)據(jù)中心在環(huán)境控制、電源與散熱、空間管理等方面造成了巨大的壓力。機(jī)房成本上的因素又限制了服務(wù)器機(jī)架占用的地面空間。因此，各企業(yè)都不得不在傳統(tǒng)的低密度機(jī)架和發(fā)熱量及功耗極高的高密度機(jī)架之間尋求

6、一種平衡。如何能在有限的空間實(shí)現(xiàn)更有效的能源和環(huán)境管理，是企業(yè)數(shù)據(jù)中心面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一。據(jù)美國(guó)環(huán)境保護(hù)局估計(jì)，在未來的五年內(nèi)，服務(wù)器的能耗將增加一倍。服務(wù)器功率密度每年增長(zhǎng)四個(gè)百分點(diǎn)。對(duì)于大多數(shù)類型的服務(wù)器，每單位服務(wù)器的熱負(fù)荷都在不斷攀升。由于能耗不斷增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心的成本也隨之提高。到2008年，一臺(tái)服務(wù)器的能源成本將超過服務(wù)器的購(gòu)買成本。過去，相對(duì)于IT設(shè)備的購(gòu)買成本，許多企業(yè)都將電源和散熱成本忽略不計(jì)。如今，情況大為不同，能源和散熱成本已嚴(yán)重失控，迫使數(shù)據(jù)中心必須立即對(duì)能耗管理作戰(zhàn)略性變革。現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)思想是困境根源傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心之所以逐步陷入困境，決非偶然而是有其深層次原因的。

7、什么是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心？我們可以把傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的基本設(shè)計(jì)理念和特點(diǎn)歸納為面向物理設(shè)備和單個(gè)項(xiàng)目的靜態(tài)資源管理和供應(yīng)。其主要特點(diǎn)是：靜態(tài)的物理資源管理傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)目標(biāo)是能夠持續(xù)工作，設(shè)計(jì)者們奉行的是“維多利亞女皇時(shí)代”的設(shè)計(jì)思想，要求所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能夠用幾百年不損壞、保持正常工作。設(shè)計(jì)者心目中的數(shù)據(jù)中心是一大堆物理設(shè)備孤立的堆砌；事實(shí)上，建立傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心最初的動(dòng)機(jī)，就是管理好日益增多的物理設(shè)備，保持良好的環(huán)境，不要損壞和丟失，出了故障有人維修。靜態(tài)的工作負(fù)載管理資源孤立和不能共享、工作負(fù)載靜態(tài)管理，不能在整個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)調(diào)度，是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心資源利用效率低下的根本原因；不僅服務(wù)器工作負(fù)載是

8、靜態(tài)的，而且網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)系統(tǒng)的工作負(fù)載也是如此，造成各種資源利用效率的全面低下。項(xiàng)目&應(yīng)用/基礎(chǔ)設(shè)施靜態(tài)耦合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心許多部件都是緊密耦合的，牽一發(fā)而動(dòng)全身，很難作任何改變。其內(nèi)部形成許多基于單個(gè)項(xiàng)目需要而建立起來的一個(gè)“項(xiàng)目孤島”，從服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)所有資源都與單個(gè)項(xiàng)目靜態(tài)地捆綁在一起、成為孤島架構(gòu)的系統(tǒng)。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心這種靜態(tài)的結(jié)構(gòu)，帶來了一系列嚴(yán)重的實(shí)際問題。例如：復(fù)雜結(jié)構(gòu)和昂貴開支：為了滿足應(yīng)用需求，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心自建立之日開始就不斷擴(kuò)展，基于不同時(shí)期技術(shù)的擴(kuò)展（再加上人員變動(dòng)），使得傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心（以及一些以傳統(tǒng)模式建立的系統(tǒng)）結(jié)構(gòu)變得十分復(fù)雜，不僅管理和維護(hù)費(fèi)用十分昂貴，而且?guī)缀醭闪藘?nèi)

9、部結(jié)構(gòu)誰也不清楚的“黑箱”；面向解決問題的被動(dòng)管理：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心問題成堆，管理人員不得不處于應(yīng)付、疲于奔命的被動(dòng)狀態(tài)；漫長(zhǎng)的實(shí)施周期：基于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心開發(fā)新應(yīng)用周期很長(zhǎng)，往往延誤新應(yīng)用和新產(chǎn)品上市的時(shí)間，失去了許多寶貴的商機(jī)；消費(fèi)中心：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中瓶頸經(jīng)常變化，不得不周而復(fù)始地更新和擴(kuò)展各種設(shè)備，使之成為機(jī)構(gòu)花錢的中心，CIO主要任務(wù)之一往往是向CEO要經(jīng)費(fèi)；人工操作：傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)管理，不僅如此，往往還不得不不斷增加管理人員，使得管理費(fèi)用成為機(jī)構(gòu)的沉重負(fù)擔(dān)；建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心勢(shì)在必行從數(shù)據(jù)中心內(nèi)部計(jì)算機(jī)應(yīng)用模式發(fā)展歷史來看，從最早的大型機(jī)、服務(wù)器/客戶機(jī)（Server/Cline

10、t）模式、到今天的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境、今后的云計(jì)算環(huán)境，一浪一浪向前發(fā)展。革新傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心技術(shù)、建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心反映了數(shù)據(jù)中心技術(shù)的發(fā)展規(guī)律。在“瞬息萬變”和“適者生存”的全球化時(shí)代，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心失去了活力，同樣必須加以變革。任何頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳的局部方法，都是不能根本解決問題的，唯一的出路是改革，建設(shè)新一代的數(shù)據(jù)中心！當(dāng)前改造原有數(shù)據(jù)中心、建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心，已經(jīng)形成一股席卷全球的新浪潮，造成了空前巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。調(diào)研的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：到2010年，一半以上的數(shù)據(jù)中心將遷移到新機(jī)房中；今后10年內(nèi)，40%以上的數(shù)據(jù)中心將被更換。數(shù)據(jù)中心革命任重而道遠(yuǎn)在我國(guó)，隨著信息技術(shù)的推廣應(yīng)用，許多機(jī)構(gòu)都在計(jì)劃改造原有的數(shù)據(jù)中心或者建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心。但是革命的步伐還需要進(jìn)一步加速。有些CEO往往擔(dān)心影響當(dāng)前的業(yè)務(wù)，希望等待新技術(shù)的進(jìn)一步成熟。有些CIO往往不想改變自己一手建立的IT基礎(chǔ)設(shè)施。此外，還有資金約束、習(xí)慣勢(shì)力作怪以及對(duì)修補(bǔ)傳統(tǒng)的模式存在幻想等方面原因，也可能會(huì)阻礙革新的迅速實(shí)施。中國(guó)社會(huì)不能走西方“先污染后治理路。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也應(yīng)當(dāng)早日吸取西方發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、走革新和跳躍式的發(fā)展道路?！钡睦狭诞?dāng)前要認(rèn)真解決的一個(gè)思想問題是把革新數(shù)據(jù)中心作為負(fù)擔(dān)，而不是機(jī)遇。事實(shí)上，建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心不僅是一個(gè)挑戰(zhàn)，而且是一個(gè)很大的機(jī)遇。從挑戰(zhàn)角度來看，傳