數(shù)據(jù)中心是企業(yè)IT支持業(yè)務(wù)發(fā)展的關(guān)鍵領(lǐng)域之一，也是眾多IT服務(wù)商歷來必爭“兵家之地”。當下，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)以及業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，使得傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心正在處于挑戰(zhàn)與機遇并存的局面。面對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和挑戰(zhàn)與機遇，日前，在2014浪潮技術(shù)與應(yīng)用峰會上，浪潮集團執(zhí)行總裁王柏華就當下數(shù)據(jù)中心的機遇、挑戰(zhàn)以及如何“破冰”數(shù)據(jù)中心挑戰(zhàn)，分享他的看法。

　　數(shù)據(jù)中心的需求與挑戰(zhàn)

　　說到企業(yè)的數(shù)據(jù)中心，那么現(xiàn)在的企業(yè)數(shù)據(jù)心有哪些挑戰(zhàn)和機遇呢?先讓我們關(guān)注一下互聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心之間有什么樣聯(lián)系?看似沒有直接的關(guān)系，但他們——互聯(lián)網(wǎng)與數(shù)據(jù)中心是密不可分的。王柏華指出，互聯(lián)網(wǎng)是眾多企業(yè)矚目關(guān)注的焦點，對于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)他們對于數(shù)據(jù)中心有著巨大需求。從市場來看，中國互聯(lián)網(wǎng)市場正在快速發(fā)展，在全球前十名的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)，中國也占據(jù)了一席之地。中國網(wǎng)民數(shù)已經(jīng)超過6億，而且智能終端超過20億部…在這樣一個非常龐大的數(shù)字背后，需要非常大的數(shù)據(jù)中心來支持撐。

　　從傳統(tǒng)行業(yè)來看，以中國銀聯(lián)發(fā)卡量為例，銀聯(lián)卡發(fā)卡量占全球銀行卡規(guī)模的40%，已超過Visa;中國電信用戶超過10億，智能手機的數(shù)量全球最多;智能電表的總數(shù)量超過1.82億，是美國的三倍?？梢钥闯?，在傳統(tǒng)行業(yè)，中國市場已經(jīng)或即將成為全球最大的市場，中國用戶往往是行業(yè)內(nèi)最大的用戶，中國用戶的需求將代表全球用戶的需求。

　　但是不得不指出，中國傳統(tǒng)行業(yè)雖然信息化規(guī)模很大總量上占有優(yōu)勢，但是活躍程度普遍不高，人均信息消費和全球主要發(fā)達國家相比還有很大的差距，未來中國信息產(chǎn)業(yè)增長空間巨大,相應(yīng)背后的數(shù)據(jù)中心發(fā)展空間也將非常巨大。

　　從技術(shù)的角度來看，物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)等新興技術(shù)使得用戶數(shù)量不斷增加、數(shù)據(jù)規(guī)模不斷擴大，給數(shù)據(jù)中心帶來的壓力越來越大，進一步推動了數(shù)據(jù)中心向集中化、規(guī)?；l(fā)展，一方面表現(xiàn)在單一數(shù)據(jù)中心規(guī)模持續(xù)增長，規(guī)模的不斷擴大給數(shù)據(jù)中心帶來了擴展、效率、能耗、安全等諸多問題和挑戰(zhàn)。

　　首先，是擴展性問題，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的設(shè)備處于分離狀態(tài)，相互間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)帶寬比板內(nèi)或設(shè)備內(nèi)的互聯(lián)帶寬低一到兩個數(shù)量級，因此，當數(shù)據(jù)中心向外提供服務(wù)時，設(shè)備間的網(wǎng)絡(luò)帶寬通常成為系統(tǒng)性能的瓶頸。此外，設(shè)備間往往采用TCP/IP協(xié)議進行通信，協(xié)議層次眾多，復(fù)雜度也遠遠高于設(shè)備內(nèi)和板內(nèi)的互聯(lián)協(xié)議。具體來說，CPU和CPU、CPU和內(nèi)存之前互聯(lián)是通過QPI、CPU和IO之間互聯(lián)是通過PCIE，IO之間互聯(lián)是TCP/IP，帶寬以此降低一個數(shù)量級以上，而協(xié)議的復(fù)雜度越來越高，導(dǎo)致無法通過硬件實現(xiàn)，只能通過軟件。高復(fù)雜度協(xié)議的轉(zhuǎn)換和處理往往占用大量的系統(tǒng)資源，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心難以大規(guī)模擴展。綜合以上兩點可以看出，如何增加互聯(lián)帶寬和降低協(xié)議復(fù)雜度將是提高數(shù)據(jù)中心擴展性的兩個非常重要的挑戰(zhàn)。

　　第二，傳統(tǒng)架構(gòu)中設(shè)備各自的資源處于隔離狀態(tài)，使得資源共享僅限于設(shè)備內(nèi)。雖然當前廣泛采用的虛擬化技術(shù)能將設(shè)備的資源利用率從10%左右提高到60%，但由于設(shè)備間的虛擬化調(diào)度的開銷仍然很大，很多時候資源并不能得到按需利用，資源利用率實際也就只能在這個水平上，如果想要進一步提高，還需要進一步壓縮設(shè)備之間的距離。

　　同時，而不同設(shè)備間的利用率更是不均衡。存儲的計算資源服務(wù)器無法利用，服務(wù)器的存儲資源存儲設(shè)備無法使用。例如，一個存儲設(shè)備可能硬盤的利用率非常高，而CPU和內(nèi)存利用率低，而一個服務(wù)器的CPU和內(nèi)存利用率高，硬盤利用率低，相互間的資源沒有得到充分共享和高效利用。

　　第三，能耗是數(shù)據(jù)中心面臨的越來越突出的問題。據(jù)統(tǒng)計，一個10萬臺規(guī)模的數(shù)據(jù)中心每年的功耗成本最高能達到4億人民幣，差不多要耗掉一個中等規(guī)模水電廠的發(fā)電量。在過去這些年，雖然有很多技術(shù)和改進措施用來降低PUE值，也有很多數(shù)據(jù)中心從2.0降到1.5，非IT能耗依然突出，還需進一步降低。

　　最后，隨著數(shù)據(jù)中心的規(guī)模發(fā)展和云服務(wù)的普及，傳統(tǒng)的安全問題并未得到解決，而云數(shù)據(jù)中心所面臨新的安全問題更加嚴峻。首先，木馬、病毒、系統(tǒng)后門等傳統(tǒng)攻擊手段無時無刻不在威脅著數(shù)據(jù)的安全和隱私，云數(shù)據(jù)中心更容易面臨高級持續(xù)性威脅，APT。其次，由于云數(shù)據(jù)中心敏感數(shù)據(jù)高度集中，一旦遭受入侵便容易產(chǎn)生比以往更加嚴重的后果。此外，云數(shù)據(jù)中心往往業(yè)務(wù)系統(tǒng)復(fù)雜，安全邊界模糊，標準滯后，法規(guī)缺失，使得云數(shù)據(jù)中心的防控更加困難。

　　“破冰”數(shù)據(jù)中心挑戰(zhàn)與難題

　　從以上數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀，可以看得出當下的數(shù)據(jù)中心面臨許多的挑戰(zhàn)和問題，那么如何“破冰”這些挑戰(zhàn)，使得企業(yè)的IT以及業(yè)務(wù)變得更加的高效?對于此，王柏華指出，隨著規(guī)模的不斷擴大，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器、存儲設(shè)備進行簡單堆積、以交換機連接，再輔以虛擬化軟件進行資源簡單調(diào)度和管理方式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在的需求，必須采用軟硬件在各個層面的新技術(shù)進行架構(gòu)上的徹底變革，我們將這種全新的架構(gòu)定義為融合架構(gòu)。融合架構(gòu)就是指 “硬件重構(gòu)+軟件定義”，也就是在硬件層將計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等同類資源重構(gòu)為資源池，資源和資源之間能夠任意重組，在軟件層動態(tài)感知業(yè)務(wù)的資源需求，利用硬件重組的能力，智能的動態(tài)分配和組合資源，滿足各類應(yīng)用的需求。

　　采用融合架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心，在硬件組織上可以清晰的分成不同的功能區(qū)，功能區(qū)之間在軟件定義的控制下形成不同的資源池來支撐云平臺和云應(yīng)用。通過智能感知上層業(yè)務(wù)的類型，數(shù)據(jù)中心可以自動重構(gòu)適合的資源來為業(yè)務(wù)構(gòu)建最佳的運行環(huán)境，讓應(yīng)用軟件與運行環(huán)境之間的契合程度達到一個前所未有的水平。

　　王柏華進一步指出，融合架構(gòu)分三個階段進行。第一，基于整機柜設(shè)計思想，實現(xiàn)散熱、電源、管理功能等非IT資源部分的集中化和模塊化，并利用軟件虛擬化技術(shù)實現(xiàn)計算、存儲等IT資源的虛擬化和集中管理。第二，進一步將非計算部分的存儲、網(wǎng)絡(luò)等I/O設(shè)備進行池化，機柜內(nèi)采用硅光電等新興通信技術(shù)進行高速互聯(lián)，并以軟件定義的計算、軟件定義的存儲和軟件定義的網(wǎng)絡(luò)來滿足業(yè)務(wù)需求。第三，最終將CPU、內(nèi)存等等所有的IT資源完全池化，從硬件上可實現(xiàn)任意組合，根據(jù)應(yīng)用需求智能地分配和組合相資源，實現(xiàn)完全意義上業(yè)務(wù)驅(qū)動的軟件定義數(shù)據(jù)中心。基于融合架構(gòu)，浪潮產(chǎn)品包括 SmartRack、天梭K1、海量存儲和云海OS。

　　SmartRack是第一代融合架構(gòu)產(chǎn)品的典型代表，與普通的服務(wù)器不同，它具有第一代融合架構(gòu)主要特征。SmartRack通過硬件重構(gòu)實現(xiàn)了計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)的模塊化，散熱、供電、管理的集中化，除了具備硬件重構(gòu)的特征，還具備融合架構(gòu)的另一個關(guān)鍵特征—軟件定義，其軟件定義的功能是通過Smart Rack管理系統(tǒng)提供的。Smart Rack在國內(nèi)市場占有率超過60%;與傳統(tǒng)服務(wù)器相比，其部署密度提高了13.8%，部署效率提升了8~10倍，功耗降低了12%，總體擁有成本(TCO)降低了15%。

　　天梭K1是中國唯一自主研發(fā)的關(guān)鍵應(yīng)用主機，擁有國內(nèi)唯一通過UNIX 03認證的安全操作系統(tǒng)，打破了外國品牌在國內(nèi)關(guān)鍵應(yīng)用主機領(lǐng)域的壟斷局面，全模塊化冗余設(shè)計，融合了計算、存儲、內(nèi)存等多種交換協(xié)議;躋身全球主機俱樂部，性能媲美國際同類設(shè)備。浪潮天梭K1系統(tǒng)自2013年初發(fā)布上市以來，已經(jīng)在政府、金融、能源等12大關(guān)鍵行業(yè)實現(xiàn)覆蓋，從國家部委到地方政府，從大型國企到地方企業(yè)，K1已經(jīng)應(yīng)用在各行各業(yè)。

　　海量存儲是采用融合架構(gòu)的又一個典型產(chǎn)品。針對云計算中心大規(guī)模業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理的需求，浪潮海量存儲融合了包括NAS、SAN、對象等在內(nèi)的多種存儲協(xié)議，支持存儲容量動態(tài)伸縮，提供最大96PB的存儲空間、100GB/s的聚合帶寬;系統(tǒng)采用統(tǒng)一的存儲架構(gòu)，支持存儲資源的池化，滿足數(shù)據(jù)的在線存儲和容災(zāi)需求。目前海量存儲在某業(yè)務(wù)系統(tǒng)中已經(jīng)部署了6.3PB;相比原有的存儲系統(tǒng)，業(yè)務(wù)性能提升2倍，數(shù)據(jù)的恢復(fù)效率提升5倍。

　　除了上述產(chǎn)品外，浪潮圍繞需求，面向云計算和大數(shù)據(jù)推出了一系列數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新產(chǎn)品。同時在現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)基礎(chǔ)下，浪潮正在研發(fā)第二代融合架構(gòu)產(chǎn)品。預(yù)計在不遠的將來就可以面世，將進一步改變云計算數(shù)據(jù)中心格局。未來，我們有理由相信面向應(yīng)用的融合架構(gòu)，將促進數(shù)據(jù)中心由資源驅(qū)動向業(yè)務(wù)驅(qū)動轉(zhuǎn)變，融合架構(gòu)將使得數(shù)據(jù)中心真正意義上實現(xiàn)開放融合、安全高效、智能綠色和靈動成長。