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数据中心的“维稳之道”

来源:中国科学报 作者:贡晓丽 2017-08-31 11:53:13
内容摘要: 近日,工业和信息化部办公厅印发了《关于组织申报2017年度国家新型工业化产业示范基地的通知》(以下简称《通知》),首次将数据中心、云计算、大数据、工业互联网等新兴产业纳入国家新型工业化产业示范基地创建的范畴,并提出本年度优先支持新兴产业示范基地的创建。

数据中心安全稳定运行是业内普遍关心的焦点。图片来源:百度图片

  近年来,我国信息产业发展迅猛,数据中心作为新一代信息技术及互联网创新应用的关键性基础设施和数据枢纽,为我国经济转型升级提供了重要支撑。但是国内部分地区也出现了建设过热的问题,有些地区规划了大批土地,建设了大量数据中心,但是产能较低。

  近日,工业和信息化部办公厅印发了《关于组织申报2017年度国家新型工业化产业示范基地的通知》(以下简称《通知》),首次将数据中心、云计算、大数据、工业互联网等新兴产业纳入国家新型工业化产业示范基地创建的范畴,并提出本年度优先支持新兴产业示范基地的创建。

  国家新型工业化产业示范基地(数据中心)是指按照2013年出台的《关于数据中心建设布局的指导意见》(以下简称《意见》)提出的布局导向和原则规划建设,在节能环保、安全可靠、服务能力、应用水平等方面具有示范作用、走在全国前列的大型、超大型数据中心集聚区,以及达到较高标准的中小型数据中心。

  “国家新型工业化产业示范基地(数据中心)的创建评选工作,将促进数据中心产业健康快速发展。”在8月22日举办的2017开放数据中心峰会上,工信部信息通信发展司政策标准处负责人陈曦评价道。

  陈曦分析,近年来,我国信息产业发展迅猛,数据中心作为新一代信息技术及互联网创新应用的关键性基础设施和数据枢纽,为我国经济转型升级提供了重要支撑。但是,国内部分地区也出现了建设过热的问题,有些地区规划了大批土地,建设了大量数据中心,但是产能较低。此外,数据中心运行过程中的宕机隐患也一直存在,如何进一步加强引导、促进安全稳定运行,这也是业内人士关心的焦点。

  示范基地评选规则多样

  按照《通知》要求,数据中心的建设原则是统筹布局、高标示范、持续提升。“‘统筹布局’是引导数据中心建设规划综合考虑各项因素,包括地方的发展条件、市场需求以及气候和能源供给等方面;‘高标示范’是在数据中心评审过程中,会提出高要求,被评选出的示范基地肯定在国内处于领先水平;‘持续提升’是指每年都会对数据中心示范基地要求进行调整,使示范基地能够与当前的技术发展水平相一致,保持示范基地的先进性。”陈曦说。

  实际上,《意见》早已对国家数据中心提出过明确的总体原则——以市场需求为导向,统筹能源供给、气候环境、网络布局等多方要素,引导市场主体合理选址、长远规划、按需设计、按标建设,对中小型数据中心重点引导整合改造升级,提高能效水平,对超大型数据中心重点考虑资源环境等要素,优化布局。

  “《通知》中关于数据中心的指标,很多都是从《关于数据中心建设布局的指导意见》和2015年国务院出台的《关于促进云计算创新发展培育信息产业新业态的意见》两个文件中直接抽取出来,细化成了现在的指标。”陈曦说。

  总体来看,《通知》确定了35项数据中心创建指标。从分类角度,有针对大型以上规模与中小型数据中心分别设置的指标,也仍有些指标为通用,就是所有规模同样适用;同时指标分为约束性与引导性两类。

  “约束性是申报方必须满足的门槛性指标,如果连约束性指标都不符合的话,原则上在材料审核和筛选过程当中第一批就会被筛下来。引导性指标就要看申报方提供的相应材料里体现出来的先进性和优势,我们会有针对性地评审打分,最后确定当年的示范基地名单。”陈曦说。

  规模化发展趋势

  数据中心示范基地的高标准促使数据中心管理更加绿色化、智能化。“规模化数据中心可能会成为一种主流模式,规模化数据中心建设成本低、建设时间短、运维方便、功率比较高、复制完全可以搭积木,可以实现按需购买、按需建设。”中国信息通信研究院高级工程师王月在分析数据中心产业发展趋势时表示,“未来应该会形成自建数据中心、出租数据中心、云服务合作共赢的局面”。

  而数据中心服务商,则逐渐会由资源型向服务型转变。数据中心服务商在产业起步阶段可能只限于空间、电力、网络等几项基础服务,随着市场竞争加剧,其服务也逐渐扩展到管理、托管云服务等等。同时由于客户需求越来越多样,新建数据中心架构也越来越灵活。

  《“十三五”国家信息化规划》中对云计算数据中心提出的目标是,到2018年,云计算数据中心电能使用效率(PUE)值不高于1.5。“从成本角度来看,PUE值越低,企业成本越低。大型数据中心PUE每降低0.1,每年节省电费可高达上千万元。”王月说。

  从技术角度来看,为满足业务需求,数据中心正在向大型化、模块化、高密度方向发展。“这也要求数据中心要散热能力更好、运营能力更强,这导致选址也成为企业建设数据中心重要的考虑之一。”王月说。

  “可量化、可查证、可迭代更新正逐渐成为数据中心选址的特点。”ODCC(开放数据中心委员会)数据中心选址白皮书项目经理、腾讯数据中心架构师曾宪龙在解读《数据中心选址白皮书(2017年)》时说。

  “我们把数据中心的选址评价模型分为成本优先型和市场优先型。对于成本优先型数据中心,电力资源配套占比约为19%,网络配套占比为17%,用电成本占16%,气象条件为13%。”曾宪龙解释说,像贵阳、鄂尔多斯、呼和浩特、成都、中卫、乌鲁木齐、哈尔滨等城市更加适合建设成本优先型数据中心;北京、上海等城市更加适合市场优先型数据中心。

  防控“坏事情”

  虽有规划和指导在前,数据中心在运行过程中容易出现的故障和问题也不能完全避免。“断电、高温、雷击、漏水、火灾、UPS(不间断电源系统)电容爆炸等问题都可能导致宕机,都是数据中心运营不能承受之重。”阿里巴巴IDC(数据中心)研发事业部副总经理闫昆介绍,他负责的主要工作就是保障阿里巴巴全国数据中心的稳定运行。

  数据中心有如此多的故障可能,其实都与数据中心整体构架有关。据闫昆介绍,数据中心由七大子系统组成,包括防雷接地系统、供配电系统、空调系统、消防系统、综合布线系统、安全防范系统、供电系统。

  “数据中心涉及的领域和专业非常多,而对于业务层面,出现一个问题就会造成比较大的连锁反应。墨菲定律也要求大家要正视问题,如果坏事有可能发生,不管这种可能性有多小,它总会发生,并且造成最大可能的破坏。”闫昆认为,墨菲定律对于运营者来讲就是宿命。

  要摆脱宿命,就要探索稳定运营之道。稳定性依托于七大子系统,如何实现每个子系统的稳定运行,闫昆给出的建议是全链条监控。

  “我们希望通过智能运营的方式,对所有设备进行全面监控,同时可以通过和设施联动,进行设施调节;通过智能算法,减小能耗,降低运营成本;最后是和业务联动,实现系统识别风险后动态调节迁移业务;检查维修保养也是我们必须要做的。”闫昆说。

  要保证设备百分之百可用具备哪些条件?“我们首先对风险进行排查,从预防做起。”闫昆分析,风险分为三类——影响应用、影响系统冗余、影响单设备性能。“之前我们是有了故障才去抢险和应急,现在,我们要思考怎样更好地做好风险管理。另有数据证明,数据中心70%的故障都是人为造成的,良好的人为保养会提升单个设备乃至整个系统的可用性。”

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