華為CloudBU全球云數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與技術(shù)總監(jiān)檀志恒在第四屆數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施峰會(huì)上發(fā)表了題為《云時(shí)代數(shù)據(jù)中心對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的挑戰(zhàn)和需求》的演講。

各位嘉賓，上午好!我今天和大家分享的題目是《云時(shí)代數(shù)據(jù)中心對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的需求和挑戰(zhàn)》，這個(gè)題目有點(diǎn)大，在開(kāi)始這個(gè)題目研討之前，我想和大家共同思考一個(gè)問(wèn)題，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和云數(shù)據(jù)中心的根本區(qū)別到底是什么?

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與云數(shù)據(jù)中心的根本區(qū)別在于商業(yè)模式的不同

我很贊同一種觀(guān)點(diǎn)，這個(gè)觀(guān)點(diǎn)就是商業(yè)模式的不同，是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與云數(shù)據(jù)中心的根本區(qū)別。為什么這么說(shuō)呢?對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心我們通?？偸钦J(rèn)為，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心里面我們是以數(shù)據(jù)中心的設(shè)備為主，從而相對(duì)割裂數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施與企業(yè)服務(wù)產(chǎn)品，那么快速發(fā)展的企業(yè)服務(wù)，對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的要求，尤其是對(duì)交付的要求是很高的，我們傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的這種以基礎(chǔ)設(shè)施為核心的或者說(shuō)為中心的這種理念，不能滿(mǎn)足快速發(fā)展的企業(yè)服務(wù)要求。

我們會(huì)看到，為了解決這種結(jié)構(gòu)性的矛盾，我們必須以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)，我們必須以服務(wù)為導(dǎo)向，把這個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，以及我們所運(yùn)用的運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)，以及服務(wù)產(chǎn)品，作為一個(gè)統(tǒng)一的服務(wù)產(chǎn)品，按時(shí)隨時(shí)隨地快速的進(jìn)行交付。所以我們?cè)茣r(shí)代數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，都必須以保證商業(yè)模式這種建設(shè)的成功為前提。我今天所研討的話(huà)題就以這個(gè)為核心來(lái)進(jìn)行展開(kāi)。

云時(shí)代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施布局的影響：以多可用區(qū)為指導(dǎo)，對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行規(guī)劃

我們先介紹一下云數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的布局的影響，首先我們看一下云的這種商業(yè)模式，低成本訴求驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)中心向內(nèi)蒙、寧夏、貴州這些低成本區(qū)域進(jìn)行會(huì)聚，大型云數(shù)據(jù)中心的廠(chǎng)家前店后廠(chǎng)這種數(shù)據(jù)中心的部署模式逐步形成，云區(qū)域多可用區(qū)(AvailableZone)等概念被業(yè)界普遍接受并應(yīng)用。講這些內(nèi)容大家會(huì)有一些疑問(wèn)，對(duì)我們數(shù)據(jù)中心的建設(shè)者或者規(guī)劃者有什么意義呢?作為云數(shù)據(jù)中心的管理者，我們?cè)谑袌?chǎng)或者我們?cè)诮?jīng)營(yíng)中遇到很多問(wèn)題，我知道今天有很多嘉賓來(lái)自于數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃，包括政府部門(mén)，實(shí)際上我們?cè)谑袌?chǎng)中應(yīng)該深刻的理解云這種商業(yè)模式對(duì)于我們數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的影響。

比如說(shuō)多可用區(qū)這種概念被業(yè)界普遍的接受和實(shí)施，我們數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃者和建設(shè)者，就應(yīng)該深刻的理解多AZ的概念，比如我們?cè)埔渴鹪诙郃Z的基礎(chǔ)上，在市場(chǎng)上我們進(jìn)行數(shù)據(jù)中心規(guī)劃的時(shí)候，就應(yīng)該以多AZ為指導(dǎo)，比如說(shuō)我們?cè)诰嚯x和網(wǎng)絡(luò)時(shí)延要求上，我們有一定的要求，我們?cè)谑袌?chǎng)上會(huì)發(fā)現(xiàn)我們有很多的數(shù)據(jù)中心，但是這種結(jié)構(gòu)性的差異，比如說(shuō)我們?cè)诮ㄔO(shè)的時(shí)候，沒(méi)有考慮業(yè)務(wù)場(chǎng)景的具體的要求，我們的數(shù)據(jù)中心都是扎堆建設(shè)的，或者說(shuō)我們數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃離得特別遠(yuǎn)，滿(mǎn)足不了時(shí)延的要求，那么對(duì)于我們?cè)品?wù)的這種商業(yè)模式就不能夠進(jìn)行滿(mǎn)足。

從華為云在中國(guó)區(qū)域部署的架構(gòu)中，首先我們可以看到在核心層，我們?cè)跒跆m察布、在貴安有兩個(gè)大規(guī)模低成本的資源池，也就是我們前面提到的后廠(chǎng)，對(duì)于時(shí)延要求比較敏感的客戶(hù)，我們?cè)跂|南西北、華東、華北，就是北京區(qū)域、上海區(qū)域，以及華南、廣州和深圳，包括我們的西部區(qū)域，包括我們今天所在的成都以及貴陽(yáng)，我們部署了二級(jí)核心起點(diǎn)，我們還會(huì)結(jié)合客戶(hù)的需求，華為云在一些二三級(jí)城市部署了邊緣節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心。

講完了布局整個(gè)架構(gòu)的影響，我們看一下云這個(gè)產(chǎn)業(yè)在我們中國(guó)對(duì)于實(shí)際數(shù)據(jù)中心的落地到底是一個(gè)什么樣的影響。我們從最近的四年，應(yīng)該說(shuō)大概是從2013年或者2014年開(kāi)始，大型云數(shù)據(jù)中心在一類(lèi)地區(qū)，剛才提到的內(nèi)蒙、寧夏以及貴安、貴陽(yáng)等地區(qū)密集布局，開(kāi)始落地。包含華為在內(nèi)的阿里巴巴、蘋(píng)果以及騰訊等公司這些云玩家已經(jīng)建設(shè)好或者是已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行布局?jǐn)?shù)據(jù)中心。

云時(shí)代刺激了超大型數(shù)據(jù)中心和邊緣性數(shù)據(jù)中心的需求

1、超大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來(lái)越大

講完布局方面的影響，我們看一下云數(shù)據(jù)中心對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模的影響。根據(jù)CISCO對(duì)超大型數(shù)據(jù)中心規(guī)模的統(tǒng)計(jì)和預(yù)測(cè)，從2016年開(kāi)始到2021年超大型數(shù)據(jù)中心的年負(fù)荷增長(zhǎng)率達(dá)到13%，超大型數(shù)據(jù)中心的一些特點(diǎn)，我這里簡(jiǎn)單的介紹一下，后面我會(huì)結(jié)合數(shù)據(jù)中心的規(guī)模給我們業(yè)界和行業(yè)的挑戰(zhàn)做一些講解。超大型數(shù)據(jù)中心除了服務(wù)器規(guī)模達(dá)到了10萬(wàn)臺(tái)或者幾十萬(wàn)臺(tái)這樣的規(guī)模以外，同樣它的功率密度越來(lái)越高，達(dá)到了8到15千瓦，甚至更高，那么我們?nèi)A為云數(shù)據(jù)中心有關(guān)AI或者其他的一些應(yīng)用的部署，單機(jī)柜功率密度有可能達(dá)到幾十萬(wàn)千瓦的水平。同樣數(shù)據(jù)中心的建筑面積以及網(wǎng)絡(luò)連接是越來(lái)越密集，對(duì)于安全的要求也是越來(lái)越高。

2、邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心的部署需要更加集成化和快速化

超大型數(shù)據(jù)中心的規(guī)模越來(lái)越大，是不是代表小型數(shù)據(jù)中心就沒(méi)有未來(lái)?事實(shí)有可能是恰恰相反的。我們知道萬(wàn)物互聯(lián)浪潮的到來(lái)，遠(yuǎn)程的云數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)已經(jīng)滿(mǎn)足不了或者是解決不了這種需求，而邊緣計(jì)算是一個(gè)很好的解決方案，可以說(shuō)邊緣計(jì)算是小型數(shù)據(jù)中心的未來(lái)，因?yàn)椴粌H僅對(duì)于我們個(gè)人，對(duì)于企業(yè)運(yùn)用客戶(hù)來(lái)講，比如說(shuō)我們自動(dòng)駕駛或者是無(wú)人駕駛汽車(chē)，遠(yuǎn)程的辦公系統(tǒng)，以及華為的體驗(yàn)店，這些應(yīng)用場(chǎng)景都要求數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施更加靠近數(shù)據(jù)源，這個(gè)時(shí)候才能滿(mǎn)足隨時(shí)快速的接入的要求。除了對(duì)于布局的要求以外，從小型數(shù)據(jù)中心的管理和部署方面來(lái)講，我們要求數(shù)據(jù)中心更加集成化，部署更加快速化，要求一鍵即成，快速部署，當(dāng)然對(duì)于我們小型數(shù)據(jù)中心由于廣泛的布局，同樣對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施以及整個(gè)信息安全的管理提出的挑戰(zhàn)，怎么通過(guò)遠(yuǎn)程智能化的管理來(lái)保證管理效率的提升，以及信息安全的保證，這個(gè)都是我們面臨的挑戰(zhàn)。

云時(shí)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施交付更加聚焦于

按需部署、彈性、去工程化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化

講完規(guī)模，我們?cè)倏匆幌挛覀冊(cè)七@種商業(yè)模式下，我們對(duì)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的交付，同樣我們面臨的挑戰(zhàn)。由于我們業(yè)務(wù)的不確定性，給我們規(guī)劃造成了一定的挑戰(zhàn)，我相信我們?cè)谧挠泻芏鄶?shù)據(jù)中心的建設(shè)者，當(dāng)我們規(guī)劃的過(guò)于激進(jìn)，我們超前規(guī)劃的時(shí)候，我們就會(huì)造成大量的提前投入，當(dāng)我們規(guī)劃太少的時(shí)候，我們就滿(mǎn)足不了業(yè)務(wù)的需求，由于數(shù)據(jù)中心是一個(gè)重資產(chǎn)的投入，我們要嚴(yán)格控制現(xiàn)金流，同樣我們前面講到了由于我們現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)供給上面臨的一些問(wèn)題，對(duì)于數(shù)據(jù)中心的機(jī)房資源，尤其是對(duì)于我們?cè)茢?shù)據(jù)中心的需求者，比如我們?cè)谑袌?chǎng)找數(shù)據(jù)中心資源的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心租賃的資源是很短缺的，也就是一種結(jié)構(gòu)性的短缺，雖然我們的規(guī)模現(xiàn)在越來(lái)越大，但是能夠滿(mǎn)足我們需求的數(shù)據(jù)中心這種基礎(chǔ)設(shè)施有可能還是相對(duì)比較少的。

我們就要求數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的交付要根據(jù)我們的業(yè)務(wù)按需、彈性、快速，能夠去工程化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化，對(duì)業(yè)界一些好的應(yīng)用或者好的理念，比如說(shuō)在FACEBOOK提出了RDDC概念，亞馬遜提出了JITDC的概念，華為提出FusionDC的概念，所有這種交付的方式，都是為了滿(mǎn)足我們?cè)七@種產(chǎn)業(yè)或者這種商業(yè)模式的需求。

云時(shí)代數(shù)據(jù)中心對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)、設(shè)備的需求

1、直接蒸發(fā)or間接蒸發(fā)冷卻的技術(shù)?

我們前面講到了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的部署，包括規(guī)模和架構(gòu)，那么對(duì)于我們實(shí)際的數(shù)據(jù)中心各個(gè)系統(tǒng)里面的架構(gòu)到底有什么影響呢?前面我介紹到數(shù)據(jù)中心在我國(guó)逐步向內(nèi)蒙的烏蘭察布、貴陽(yáng)以及寧夏的區(qū)域進(jìn)行匯集，這些區(qū)域我們前面講到一級(jí)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)區(qū)域，自然新風(fēng)直接冷卻方案，包括直接蒸發(fā)、間接蒸發(fā)冷卻的技術(shù)，在這個(gè)數(shù)據(jù)中心得以應(yīng)用和實(shí)施。設(shè)計(jì)PUE可達(dá)1.1-1.2，我昨天到的西安，其實(shí)對(duì)于我們西北地區(qū)，我們有很多的數(shù)據(jù)中心建設(shè)，其實(shí)剛才講到的直接新風(fēng)含直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)、間接蒸發(fā)冷卻技術(shù)，在我們西北地區(qū)有廣闊的前景，我昨天到西安以后有點(diǎn)遺憾，下來(lái)就是有很?chē)?yán)重的霧霾，為什么我覺(jué)得有點(diǎn)遺憾呢?如果大家仔細(xì)研究業(yè)界，尤其在在美國(guó)在數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)目前空調(diào)冷卻的解決方案來(lái)看，直接蒸發(fā)冷卻技術(shù)是在目前包括亞馬遜、微軟、FACEBOOK大型云玩家里面是最科學(xué)、商業(yè)模式最成功的技術(shù)解決方案?，F(xiàn)在不管是西北地區(qū)還是華北地區(qū)，我們的霧霾很?chē)?yán)重，我們就要轉(zhuǎn)向間接蒸發(fā)冷卻方案。

2、未來(lái)需要采用板極液冷的制冷模式來(lái)解決高密度服務(wù)器的應(yīng)用

前面介紹了空調(diào)直接新風(fēng)冷卻技術(shù)，下來(lái)我們講一下由于我們AI以及EI等運(yùn)用場(chǎng)景對(duì)于GPU、CPU以及TUP這方面的應(yīng)用，傳統(tǒng)的風(fēng)介質(zhì)的冷卻，已經(jīng)不能滿(mǎn)足高密度，也就是我們核算TCO的時(shí)候，大于15千瓦的部署，已經(jīng)不能滿(mǎn)足這個(gè)要求，板極液冷、全液冷、浸沒(méi)式的液冷等數(shù)據(jù)中心空調(diào)方案正快速落地、推廣。對(duì)于華為來(lái)講，我們開(kāi)始部署剛才說(shuō)的在西北地區(qū)、在華北地區(qū)的烏蘭察布以及在西南地區(qū)的貴安、貴陽(yáng)等地區(qū)，我們采用了直接新風(fēng)以及間接新風(fēng)的解決方案，未來(lái)我們會(huì)采用板極液冷的制冷模式來(lái)解決高密度服務(wù)器的應(yīng)用。

3、云數(shù)據(jù)中心需要更加彈性的供電架構(gòu)

我們講一下對(duì)于供電架構(gòu)以及供電設(shè)備的需求，我們對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，我們最多的用戶(hù)架構(gòu)是我們經(jīng)常說(shuō)的2N的架構(gòu)，由于上層云技術(shù)的應(yīng)用、上層架構(gòu)的進(jìn)步，我們?cè)絹?lái)越多的供電架構(gòu)的出現(xiàn)，包含我們的UPS，包括N+R等架構(gòu)，這種架構(gòu)降低了整個(gè)數(shù)據(jù)中心TCO的成本，也就是我們?cè)谠茢?shù)據(jù)中心里面對(duì)供電架構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)施的需求越來(lái)越有彈性，我們?cè)谧母魑桓鼞?yīng)該根據(jù)我們每個(gè)公司的商業(yè)模式來(lái)選擇不同的供電架構(gòu)，根據(jù)我們的技術(shù)水平或者說(shuō)核算的TCO來(lái)選擇不同的供電架構(gòu)。我們一直在研究的分布式供電架構(gòu)，隨著電池技術(shù)的發(fā)展，分布式供電架構(gòu)，包括BatteryinRack、BatteryinServer也將得以實(shí)施。

4、AI加速運(yùn)維/運(yùn)營(yíng)管理的數(shù)字化、可視化、智能化

我們講了大型數(shù)據(jù)中心，講了千千萬(wàn)萬(wàn)個(gè)邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心，這些數(shù)據(jù)中心我們都要對(duì)我們的運(yùn)維、管理提出挑戰(zhàn)，我們分布全球的百萬(wàn)服務(wù)器手拉肩扛的管理模式已經(jīng)不能滿(mǎn)足這種需求，隨著ZiGbee等無(wú)線(xiàn)互聯(lián)的實(shí)施，我們?nèi)f物互聯(lián)的數(shù)字設(shè)備通過(guò)萬(wàn)物互聯(lián)管理。并隨著大數(shù)據(jù)、AI等技術(shù)得以應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施管理的自動(dòng)化、智能化。

控制DC規(guī)模，降低水電

資源壓力，保證行業(yè)可持續(xù)發(fā)展

我們對(duì)于基礎(chǔ)設(shè)施，也就是我們的供電，包括制冷到底又面臨著什么樣的挑戰(zhàn)?高效、綠色的數(shù)據(jù)中心是我們矢志不移的追求，我們不斷的追求PUEDC的同時(shí)，同時(shí)要關(guān)注DC對(duì)水資源的消耗，2016年中國(guó)數(shù)據(jù)中心總耗電量超過(guò)1200億千瓦，這個(gè)數(shù)字超過(guò)了三峽大壩2016年全年的總發(fā)電量，我們傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，我們用的解決方案，大部分是用機(jī)械制冷+冷卻塔這種模式，水資源由于成本方面的考慮，大家都不是很重視，因?yàn)樗鼙阋?，?duì)于我們經(jīng)營(yíng)成本來(lái)講壓力不是很大，但是我想強(qiáng)調(diào)由于數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大，數(shù)據(jù)中心對(duì)水資源的消耗是一個(gè)特別大的挑戰(zhàn)。

我去美國(guó)，包括和美國(guó)的同行進(jìn)行交流的時(shí)候，在美國(guó)已經(jīng)把數(shù)據(jù)中心的綠色或者高效，已經(jīng)把PUE和WUE作為聯(lián)合評(píng)價(jià)的指標(biāo)，來(lái)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心的先進(jìn)性。目前國(guó)內(nèi)在我們行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里沒(méi)有一個(gè)WUE的要求，在一些企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)里，我大概知道的有可能有一兩家提到了WUE的要求。比如說(shuō)我們?cè)趪?guó)內(nèi)有可能達(dá)到一個(gè)2.2升/千瓦時(shí)這樣一個(gè)水平，有可能這還是一個(gè)比較好的水平，但是在美國(guó)達(dá)到了什么樣的一個(gè)水平呢?比如在亞馬遜、在FACEBOOK的WUE達(dá)到了0.2升/千瓦時(shí)，所以我們一定要注意我們對(duì)水資源這方面的消耗。為什么這樣說(shuō)呢?我們?cè)趯?shí)際數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和建設(shè)的實(shí)踐中，我們就遇到了問(wèn)題，比如說(shuō)我們?cè)趧偛盘岬降膶幭?、在華北地區(qū)的內(nèi)蒙烏蘭察布等地區(qū)，這些地區(qū)水資源都相對(duì)匱乏，當(dāng)我們大規(guī)模數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的時(shí)候，我們跟市政管理部門(mén)咨詢(xún)的時(shí)候，明確提出你們水資源的要求，我們的市政管網(wǎng)、我們市政水系統(tǒng)滿(mǎn)足不了你們的要求，尤其在一個(gè)區(qū)域內(nèi)大規(guī)模部署數(shù)據(jù)中心的時(shí)候，這個(gè)要求和挑戰(zhàn)是很大的。

隨著DC單體規(guī)模的不斷擴(kuò)大，我們?yōu)闇p少這個(gè)區(qū)域內(nèi)電力、水資源的壓力，我們應(yīng)該適當(dāng)?shù)目刂茊误wDC的規(guī)模，尤其是一個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)中心的規(guī)模。在減少這個(gè)資源要求的同時(shí)，從云服務(wù)這個(gè)角度來(lái)講，我們可以適當(dāng)控制DC的故障域，降低云業(yè)務(wù)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

在座的有很多來(lái)自政府部門(mén)，以及數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃和建設(shè)的公司，我提議作為政府部門(mén)要適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)數(shù)據(jù)中心的布局，控制數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，從而減少我們對(duì)電力、水資源的壓力。另外我們數(shù)據(jù)中心的建設(shè)者也同樣要適當(dāng)?shù)目刂茢?shù)據(jù)中心的規(guī)模，不是數(shù)據(jù)中心越大越好，在國(guó)內(nèi)我們做宣傳的時(shí)候，我們要少宣傳多少數(shù)據(jù)中心的規(guī)模達(dá)到全球前幾名，我們要適當(dāng)控制數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，從而保證這個(gè)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，并能夠適當(dāng)控制云服務(wù)的故障域。