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大数据和云计算下的数据中心基础架构建设

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2019-10-27 17:57:50 * 浏览: 18
云计算改变了上层应用程序模型并改变了底层数据中心的结构。在云数据中心中,IT设备的高密度部署和虚拟化带来的动态负载问题给电源和散热带来了一系列挑战。追求高性能和低能耗的现代数据中心必须首先解决这两个问题。 var_bdhmProtocol =((“ https:” == document.location.protocol)?” https://”:“ http://”),document.write(unescape(“%3Cscriptsrc ='” + _bdhmProtocol +” hm.baidu .com / h.js%3F83e8d4ba8c3dd1c5d05a795e63a2d7b4'type ='text / javascript'%3E%3C / script%3E”)),云计算会更改上层应用程序模式,还会更改基础数据中心结构。在云数据中心中,IT设备的高密度部署和虚拟化带来的动态负载问题给电源和散热带来了一系列挑战。追求高性能和低能耗的现代数据中心必须首先解决这两个问题。在新旧交接之际,国内云计算行业的几项重大事件引起了很多热潮:几年前,亚马逊AWS和IBMSCE +宣布正式进入中国,数年后,阿里巴巴,百度,京东,兰蔻,Century Internet等。10家庭云服务提供商已通过受信任的云服务认证。经过数年的酝酿,国内云计算市场迎来了发展高峰。在国外,统计数据显示,2013年有70%的CIO首先考虑了云计算,在IT服务部门中,云服务的比例上升到45%。通过这些信息不难看出,随着基础架构的改进和各种应用程序的应用,云计算已成为IT市场的强大力量。云计算的实现离不开数据中心的支持,而云计算本身正在推动数据中心的转型。云计算的本质在于资源的虚拟化。 IT软件和硬件体系结构与传统体系结构有很大不同,特别是硬件的变化,主要表现为IT设备的高度集中,高热量,高能耗,驱动底层。凤火水电等配套设施也做了相应的修改。可以从“宏观”和“微观”两个角度解决数据中心的变化。在刚刚结束的2013 IDC工业颁奖典礼上,工业和信息化部领导表示,数据中心目前正在呈现大规模和绿色发展的趋势。 2013年8月,国务院发布了《关于促进信息消费扩大内需的若干意见》,提出了互联网数据中心等云计算基础设施的发展方向。强调了关于加快同期节能环保产业发展的意见。它对数据中心节能改造,减少数据中心,超级计算中心服务器以及大规模计算机散热能耗提出了要求。宏观方向是大规模,低能耗,其核心在于追求降低PUE和降低数据中心的整体能耗。但是,在微观层面上,数据中心的IT设备正朝着高密度和高能耗的方向发展。以Google的数据中心为例,Google提出了“体积比”的概念。在其“指导”下,数据中心数据中心中的设备密度变得很高,电力消耗变得巨大,每个机柜的平均成本也随之增加。电源要求高达14 kW。这个数字有多高?中大电通机房电源领域专家,关键基础设施产品开发部高级经理李楠表示,传统数据中心单柜的电源一般在2KW至3KW之间,单柜云数据中心的数据柜通常可以为7KW至8KW。最高可达10KW。这表明Google在电源要求方面已经达到了一个。不难看出云数据中心的要求首先是基础设施的供电改善,高密度大功率机柜的发热量非常大,因此制冷系统也面临着不小的挑战。另外,由于虚拟化技术的应用,即动态负载,云数据中心给电源和散热带来了新问题。李楠说,动态负载是由虚拟化技术引起的,大大改变了机柜负载。 “例如,早上一个机柜的负载功率为5KW,很可能在下午转移到其他机柜。在日常操作中,负载动态变化对电源的影响较小,而对环境基础设施(尤其是制冷系统)的影响较大。”通常,数据中心冷却的能效决定PUE的水平。因此,供电和制冷系统是否“强大”是云数据中心能否满足“宏观发展”的关键。电源设计多样化的DC UPS引领潮流数据中心对电源的主要需求是稳定性,即确保数据中心业务的稳定,安全和可靠的长期运行。当然,不同行业在可靠性要求上有很大差异。李楠将传统的互联网行业与金融行业进行了比较:“总之,如果用户在浏览百度时突然休息几分钟,大多数人可能不在乎。但是银行认为电源的可靠性是业务安全的一部分。它也提高了水平。一旦数据中心宕机,其损失和影响就很小。”因此,数据中心的要求是不同的。例如,IDC机房分为VIP区和普通用户区,根据不同的客户也有所不同。要求建造。云数据中心在电源设计中需要面对的问题可以概括为:设备集中,电源集中,热量集中和动态负载。李楠说,与过去相比,密度增加后的电源设计方法也相应发生了变化。原始数据中心主要使用集中式电源,但是现在超大型数据中心消耗大量电能,因此需要将原始大型集中式电源转换为区域电源,并且运营商正在尝试分配电源(电源皮带柜)。 “电源具有容量限制,因此集中式带来了不同的电源模式,并且这三种方法都有应用。关于可靠性标准,请遵循TIA-942量化指标。相应的程序也很成熟。李楠以Tier4为例,需要双系统供电。也就是说,通常说2N系统是同时运行的。当一条总线出现问题时,另一条总线可以完全承担所有负载。针对该产品,由于减少了逆变器链接,DC UPS实际上提供了系统的可靠性,同时成本也更低。他说:“中大电通是中国最早的DC UPS制造商。该产品已在运营商中部署并稳定运行了三年。”业界普遍认为,DC UPS代表了UPS的未来发展方向。由于目前没有大规模推广和使用的原因,李楠认为有以下几点:DC UPS尚未形成统一的标准,在新的电源标准出台之前无法满足合规性要求。天生的。其次,标准改革涉及各方利益,IT供应商仍然不愿意对电源输入进行过多调整。第三,客户的习惯不容易改变。尽管互联网和运营商愿意尝试新技术,但其他行业用户由于其技术薄弱而相对保守。传统金融行业很特殊,例如银行的技术很强大,但是由于业务的敏感性,他们不愿意尝试新技术。将PUE数据中心的运行可靠性降低到功能更强大的数据中心非常重要,但李楠提到了另一种情况:在许多互联网公司的眼中,他们更喜欢o较低的PUE,并愿意为降低性能而牺牲一些可靠性。能源消耗。原因是这些数据中心全年运营,通过降低能耗节省的运营成本非常客观。李楠总结了这些互联网公司数据中心的特点,即“大规模,低PUE”。他说,就能源消耗而言,百度和谷歌等互联网公司将希望解决许多问题。例如,百度尝试使用UPS的ECO(经济模式)功能,即经常使用市电电源,并在出现问题后切换到电池。 ECO模式可提高电源效率。尽管升级的数量很少,但是值得大型数据中心(如百度)关注。目前,国内用户很少选择UPS的ECO功能,但在国外已经越来越普遍。这是值得向云数据中心学习的方法。因为云计算可以随时实现资源调度,所以从理论上讲,节点的故障不会影响整个业务的运营。但是,李楠指出,减少PUE的电源工作非常有限,制冷系统应有更大的空间。整个供电和配电系统从头到尾,直流效率提高了0.5〜1个百分点。因此,改善机房电源不是主要问题,降低PUE的贡献仍然是冷却部分。”他说。李楠说,降低制冷过程中的PUE的可行方法是关闭冷热通道,这是一种投资少,见效快的方法,另一种方法是使用冷水型空调。毫无疑问,自然冷却是降低PUE值的一种方法,但是选址的要求更高,并不是通用的方法。台达的台达空调节能解决方案使用精密空调和先进的节能空调技术来精确控制温度和湿度,保持机房状态,并节省30%的能源。根据ICTresearch去年的数据,计算机机房中的节能空调现在占整个市场的50%左右。未来5-8年,节能空调的比重将占整体市场的70%以上,达到28亿元左右。 。李楠说:“当您真正谈论PUE时,必须要看两个方面。可以实现中达电通能源动态管理提供的台达数据中心环境监控管理系统EMS,而不仅仅是传统的数据中心。动态环境监控。运行后,EMS可以监视整个数据中心的动态PUE。通过监控每个时间段显示的PUE数据,可以知道机房的能耗,并且可以实现对PUE的实时监控和分析。目前,EMS3000已落户陕西广播电视台,为InfraSuite提供从UPS,配电,精密空调,机柜和附件到环境监控系统的完整解决方案。 “只有发现问题才能解决问题,因此管理非常重要。您真的了解您的计算机室吗?真的了解能源在哪里吗?”这是李楠认为的最根本的问题。