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作者注:《2018我国超大规划云数据中心考察陈述》从今天起分章节连载,文末附有陈述全文下载阐明,感谢咱们支撑!

从2018年3月初碰撞出开端的主意,到夏末秋初成行,再到考察陈述完结,“2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅”总算要告一段落了。

这次跨过5000多公里,从华北到西北,再到华东,当之无愧的“万里行”,能够一睹10大数据中心的风貌,首先要感谢腾讯(天津)、华为云(廊坊)、秦淮数据(北京)、字节跳动(怀来)、阿里云(张北)、施耐德电气&我国联通(呼和浩特)、我国移动(中卫&廊坊)、京东云(宿迁)和百度(阳泉)这10家公司的大力支撑和合作。

8月6日从天津沿海起程,9月11日从山西阳泉返程。经过一段时刻的繁忙与沉积,进入了考察陈述的编撰时刻。之所以从开端的“白皮书”定位改为现在的“考察陈述”,我的主意是,数据中心职业过分巨大,能够写出此行观赏的数据中心反映出的首要趋势已很不易,定位为一次调研活动的考察陈述而不是职业白皮书,更为精确。

我和曾智强(曾哥)在5年前从前联手写过一份名为《数据中心2013:硬件重构&软件界说》的技能陈述,尽管以“数据中心”最初,真实介绍数据中心基础设施的内容却少得不幸。此次咱们将2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅的考察陈述定位为“IT人能看懂的数据中心小册子”,期望能够补偿当年的缺憾。

比这个万里征途还要绵长的,便是编撰考察陈述的时刻跨度。在此过程中,除了得到各大极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集数据中心的技能专家给予大力支撑,还承蒙CDCC数据中心专家技能组成员曲海峰、韩玉、王铁旺、张拓加以点拨,获益匪浅,在此一起表明感谢。(注:考察陈述中注明晰大部分引证图片和数据的出处,未注明出处的图片首要出自E企学院。)

第一章:互联网与云核算背面的基础设施比赛

我国大型云核算和互联网公司自建或定制的超大规划数据中心,有两个值得重视的现象:论技能,这是我国在数据中心范畴与国际先进水平间隔最小的一块;论数量,又与我国的市101次求婚黑帝的天价恋人场规划和展开潜力不相匹配。有鉴于此,在2018年8月6日至9月11日期间,E企学院安排了“2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅”,行程超越5000公里,从华北到西北、华东,造访了腾讯、华为、秦淮数据、字节跳动、阿里巴巴、我国联通、我国移动、京东、百度自建或定制的10个大型数据中心。

在曩昔的二十年中,互联网改动了咱们的日子和作业;

在曩昔的十年中,云核算逐步影响到越来越多的企嗯啊用力业。

从顾客到企业端,互联网和云核算现已成为习以为常的存在。可是,支撑互联网和云核算高速展开的基础设施,在我国并没有得到满足的重视。

以咱们每天都在运用的微信(WeChat)为例,2018年8月,微信的日登录量超越10亿。在10月中旬举行的SoCC '18(Symposium on Cloud Computing 2018)上,腾讯(Tencent)公司宣布的论文显现,微信事务系统在超越2万台效劳器上工作着3000多个效劳。

假如以每台效劳器耗电400W(瓦)核算,2万台效劳器工作一年就要耗费7千万度电;假如按PUE=1.5核算,还要添加3.5千万度电在数据中心基础设施的制冷和供电等环节,一年总耗电量上亿度。

阿里巴巴(Alibaba)招牌的“双十一”, 2018年买卖额到达2135亿元。据网联发布数据显现,当日买卖笔数到达11.7亿笔,买卖处理峰值超越9.2万笔/秒。支撑这些买卖也需求上万台效劳器。

2018年12月25日,百度网盘宣布布告,免费存储空间将从2TB下调至100GB,付费用户不受影响。2013年前小萝莉小说后,由于很多玩家涌入,国内的网盘厂商纷繁以大容量免费的招数争夺用户,这种显着违反商场规则的行为显着无法继续。作为竞赛的胜出者,百度网盘现已坚持得够久(布告宣称,调眉山市天气预报整收效的时刻是2020年1月1日)

百度(Baidu)网盘在2015年时数据存储量已达200PB,以三副本机制核算,至少需求600PB存储空间,仅仅存储这些数据,就需求约1.3万台配备12个4TB硬盘的效劳器。跟着时刻的推移,数据存储量的添加,还将促进效劳器总数继续添加。

视频运用对核算和存储才能的耗费更是惊人。字节跳动(ByteDance)旗下的今天头条与抖音事务添加敏捷,2017年7月完成日活泼用户(DAU)破亿,而据第三方核算,仅抖音这一个运用的日播映次数就打破10亿次。相应的,该公司的效劳器数量也从2017年年头的2~3万台,敏捷添加至2018年年中的17万台以上。

以上提及的仅仅互联网巨子们的一两个运用,放到整个公司的层面,基础设施的规划更是惊人。仍以腾讯为例,仅的效劳器数量,就已打破10万台,腾讯也是国内最有或许首先打破效劳器保有量100万台大关的企业。

云核算对基础设施的需求量有过之而无不及,由于其方针是承载海量企业的海量运用——尽管单个运用的规划很难与微信这样的“国民运用”比肩,可是总的数量真实过于巨大。2015年12月上旬,时,泄漏内部预估:在两年以内,新增的IDC(Internet Data Center,互联网数据中心)资源或许有一半都会被腾讯云事务的需求吃掉。

两年时刻已通曩昔,这个预估是否完成,外人尚不得而知。能够看到的是,2018年8月22日,在2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅期间,腾讯华北信息技能工业总部基地入驻怀来环首都新一代信息技能示范区。依据协议,腾讯将在张家口市怀来县出资三个数据中心基地,每个别离占地350亩,算计1050亩,2022年悉数建成后将上架效劳器约100万台。

假如建成,这不只将成为腾讯华北最大数据中心基地,也意味着腾讯未来将用4年时刻在怀来上架比现在总的效劳器保有量还多的效劳器,缔造一个“腾讯公司展开历史上最大规划、最高等级且坐落非中心都市的云核算归纳工业基地。”

腾讯这个出资基础设施缔造的大手笔,略早于包含组成云与才智工业作业群(CSIG)在内的新一轮安排架构调整。基础设施先行,也契合云核算事务展开的规则。

公有云商场上的标杆AWS(Amazon Web Services,亚马逊网络效劳)具有全球最大的IT极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集基础设施:IDC(International Data Corporation,国际数据公司)发布的2017年第二季度全球效劳器商场追寻陈述显现,Amazon一家就贡献了超越10%的出货量,即一个季度收购的效劳器数量在25万台以上。跟着AWS事务的继续添加,这组数字也在逐步的攀升。

Google、微软、Amazon、Apple以及Facebook(FAMGA)是资骨加宽金投入(CapEx)最大的五家超大规划运营商,2018年第三季度占有整个商场(260亿美元)的70%,这些资金首要被用于扩展和配备巨大的数据中心

现在业界遍及猜想,亚马逊的效劳器保有量现已到达四五百万台,是BAT(百度、阿里、腾讯)总和的两倍或更多。能够确认的是,Google、微软(Microsoft)、Facebook的效劳器保有量都已超越一百万台,苹果(Apple)在数据中心缔造上也是动辄十几亿美元的投入(惋惜在欧洲的拓宽不是很顺畅)。可是,比较现已根本成形的欧美商场,我国云核算商场的添加潜力更大,也为基础设施缔造供应了更为宽广的幻想空间。

我国互联网现已进入全球视界,我国也是全球第二大商场。我国互联网巨子在我国展开壮大之后,开凯特温斯莱特老公始走向国际,与AWS、微软以及Google等国际巨子开端同台竞赛。比方阿里巴巴不只进入了全球公有云的领导者队伍(排名第四),在亚太更力压微软排名第霍泊宏二,而腾讯也已进入亚太前五榜单。

全球公有云前五供货商排名,以及北美、欧洲中东与非洲、亚太区域和拉美区域排名。国内的阿里巴巴(阿里云)与腾讯(腾讯云)上榜

云核算促进数据中心整合

这么多的效劳器都要放在数据中心,可是关于“数据中心”的界说,却没有效劳器那么明晰明晰,加之各家调研组织采纳的分类和核算办法各异,所以不同来历的调研数字收支也很大。

2015年3月,工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家动力局联合印发的《国家绿色数据中心试点作业计划》指出:全球数据中心缔造脚步显着加快,总量已超越300万个;我国数据中心展开迅猛,总量已超越40万个。

2018年2月,IDC发布的2018-2022年全球数据中心装置普查和施工猜测指出:全球的数据中心总量在2015年到达855万个的峰值,随后继续稳定地削减;数据中心总容量在2017年到达高峰,超越1.68亿平方米,预期从2018年起开端下降,到2022年约为1.52亿平方米。

Gartner的数据近期被引证较多:2017年全球数据中心约44.4万个,其间极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集微型doubles~刑警二人组数据中心42.3万个,小型数据中心1.4万个,中型数据中心5732个,大型数据中心1341个,估计田宅宫看是否具有豪宅2020年将削减至约42.2万个;2017年全球布置机柜数到达493.3万,装置效劳器超越5570万台,估计2020年机柜数将超越498万,效劳器挨近6300万台。机柜总数小幅添加,单机柜功率进步更为显着。

即便加上不到300万的零星布置场景,Gartner的数据与IDC的收支也非常大。不过有一个趋势是共通的:Gartner估计大中型数据中心仍将继续添加;IDC则在数量和容量两个维度,都呈现从企业界部数据中心向效劳供应商(Service Provider,SP)数据中心搬运的趋势。

假如说,十年前鼓起的“效劳器整合”潮流,从效劳器虚拟化走向了云核算,那么,在云核算的基础设施层面,就对应着较多中小型、用户侧的数据中心,整合为少数大型、效劳供应商侧的数据中心。

好像效劳器虚拟化经过武英热油泵将多台使用率不高的低端效劳器上的作业负载整合到单台中高端效劳器上,能够进步功率、降低本钱相同,较大型的数据中心在场所、IT财物、运营和星鸿文娱动力方面的均摊本钱也有较大的优势。比如,2016年Ponemon Institute对31家公司的41个数据中心的研讨标明:小型数据中心(500~5000平方英尺,约46.5~465平方米)每千瓦IT年度本钱约为26495美元,大型数据中心(50000平方英尺以上)每千瓦IT负载年度本钱约为5467美元——10倍以上的面积差异,单位本钱的k9606变化起伏挨近5倍。

跟着数极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集据中心规划的扩展,一切类型的单位本钱都会下降。但在到达必定规划之后,边际效应会递减(来历:Ponemon Institute,2016年8月)

当然,单个数据中心的规划也不是越大越好。AWS就以为,尽管60~120MW或更大规划的数据中心简单缔造极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集,可是太大规划的本钱下降慢,并且数据中心单体规划太大危险也大,不如缔造多个规划“适中”的数据中心,更好冗余且便于保护。所以,AWS挑选单个数据中心25~32MW,包容5~8万台效劳器的规划。

跟着时刻的推移,对数据中心规划的界定规范也会发生变化。比如,有业界人士表态:在5年曾经,20MW的容量就能够算超大规划数据中心了,现在所对应的规划应该是40~400MW。

:美国商场倾向于以供电才能而不是占地面积来衡量数据中心的规划,这也能够更直观的测算其承载效劳器工作的才能。400MW是什么概念呢?美国尼米兹级核动力航空母舰运用两台功率各13万马力的A-4W压水反应堆,总功率挨近200MW(194MW),已能推进这艘长332.8米、宽40.8米、吃水11.3米的10万吨级巨舰以30节(约56km/h)的速度飞行。

超大规划数据中心在我国

美国的Synergy Research Group每年会在年末发布全球超大规划(hyperscale)数据中心的数量:2016年年末全球超大规划数据中心的数量刚到达300个,一年之后,跟着我国、印度和马来西亚的数据中心启用,这个数字超越了390。

全球超大规划数据中心散布份额,“稳居第二”的我国优势并不显着,美国的占有率尽管降至40%,仍然超越第2~6名之和(我国、日本、英国、澳大利亚及德国合计30%)。别的,我国香港区域被独自核算,2018年占比挨近3%

一年30%的高添加快度很难坚持,最新发布的数据标明,2018年的添加率降至11%,总数到达430个。不过,Synergy Research的剖析师兼研制总监表明,能够看到还有132个超大规划数据中心已在计划或缔造中。由此看来,Synergy Research在2017年年末估计全球超大规划数据中心的数量将在2019年年末之前打破500大关,仍然很有期望完成。

在这个核算中,美中两国分家前两名。可若再细看,比起一度挨近半壁河山的美国,我国这个第二名并没有与这以后的两个岛国(日本、英国)摆开间隔,好像与国际第二大互联网商场的身份不太相符——一起,也阐明展开潜力巨大。2018年第三季度,阿里巴巴的资金投入(CapEx)就在“五大”(前面说到的FAMGA)之外的超大规划运营商中领跑。

需求指出的是,美国的占比从44%下降为40%,并不代表统治力的不坚定。2018年新增的数据中心开设在17个不同的国家(和区域),其间美国和香港占比最多;而以超大规划运营商来核算,亚马逊(Amazon)和Google加起来超越总数的一半。显着,即便建立在美国本乡的数据中心数量没有添加(3900.44 ≈ 4300.40),美国抢先互联网和云核算公司布局全球的脚步也没有放缓的痕迹。

与前一节存在的疑问相同,怎么界定“超大规划数据中心”也是一个问题。Synergy Research没有揭露qiporn解说超大规划数据中心的量化规范,仅仅说该研讨根据对20个国际上首要的云和互联网效劳——包含最大的SaaS/IaaS/PaaS运徐子姗营商、查找、交际网络、电子商务和游戏——公司的数据中心散布的剖析。风趣的是,在2016和2017年,核算的公司数量为24个,罗列的公司事务类型里好像也没有游戏这一项。

这是不是说,在数据中心的添加动力转向超大规划的一起,其所残妾有者们也在会集?在2017年,24家公司均匀每家具有16个大型数据中心,数量最多的四家公司是亚马逊/AWS、微软、Google和IBM,每家的数据中心都散布在45个或以上的地理位置,并且在北美、APAC(亚太区域)、EMEA(欧洲、中东和非洲)以及拉美这四个区域的每一个中具有至少3处。2018年仍是这四家最大,仅仅每家的数据中心散布地添加到55个或以上(看起来应该有一家之前显着拖了后腿的公司,在2018年奋发了至少10个)。

Oracle和阿里巴巴的数据中心散布也很广,其他公司的大型数据中心则首要会集在美国(Apple、Twitter、Facebook、eBay、Yahoo,2017年还有LinkedIn)或我国(腾讯、百度)。大者愈大,强者愈强的格式,有待我国的巨子们来改动。

关于超大规划数据中心的量化规范,能够参阅工信部、发改委、国土资源部、电监会、动力局在2013年1月联合发布的《关于数据中心缔造布局的辅导定见》(以下简称《辅导定见》),其间指出:超大型数据中心是指规划大于等于10000个规范机架的数据中心,此处规范机架为换算单位极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集,以功率2.5千瓦(KW)为一个规范机架。

也便是说,假如以功率核算,总容量必须在25MW以上。

依照这个规范,2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅第一站,具有4800个6.5KW或8KW机架(柜)的腾讯天津数据中心肯定归于超大型(规划)数据中心。作为国内首个发布效劳器数量打破10万台的数据中心园区,腾讯天津数据中心假如还不符合,我国能称smvideo得上超大规划数据中心的也就不多了。

更进一步,单纯以功率论,一个5万台效劳器的数据中心,也根本能够合格。

运营商数据中心仍习气以机架(柜)数来核算,以此次万里行中观赏的我国联通呼和浩特极地海洋国际,下载&连载:2018我国超大规划云数据中心考察陈述第一章,托马斯和他的朋友们全集云数据中心为例,已建成3座机房楼,其间两座已投产,各3800个4.4KW机架。假如以3座核算,机架总数超越1万个,相同归于超大规划数据中心。

《辅导定见》中主张新建超大型、大型数据中心,应要点考虑气候环境、动力供应等要素。鼓舞超大型数据中心,特别是以灾备等实时性要求不盛然蜜园高的运用为主的超大型数据中心:

“动力满足”指的是发电量大于用电量。加上气候条件(包含空气质量),北上广深这些人口密布的超大型城市并不合适缔造超大型数据中心。2014年7月,北京市人民政府办公厅发布《北京市新增工业的制止和约束目录(2014年版)》,童颜巨其间由市经信委拟定的关于信息传输、软件和信息技能效劳业类别下明确规定:全市规划内制止新建和扩建数据中心,PUE值在1.5以下的云核算数据中心在外。在2018年9月初发布的2018年版中,相应的PUE值要求进一步下调为1.4以下,中心城区和北京城市副中心则全面制止新建和扩建。

2018年11月初,上海市人民政府办公厅转发市经信委制定的《上海市推进新一代信息基础设施缔造助力进步城市能级和中心竞赛力三年行动计划(2018-2020年)》,在“推进数据中心布局和加快器系统缔造”一节,要求:统筹空间、规划、用能,加强长三角区域协同,布局高端、绿色数据中心,新建机架控制在6万个,总规划控制在16万个。推进数据中心节能技改和结构调整,存量改造数据中心PUE不高于1.4新建数据中心PUE约束在1.3以下。展开核算资源布局规划和资源配置计划研讨,施行技能实验及形式研讨。依托数据中心布局,缔造根据中央处理器(CPU)、图形处理器(GPU)等的核算中心,面向人工智能的核算加快资源占新增数据中心机架总量的50%。

在2018年数字我国万里行暨北方区数据中心之旅观赏的8个超大规划数据中心里,除2010年年末投产的腾讯天津数据中心,以及由工厂改建的华为云廊坊数据中心,比较接近人口密布的中心城区,其他6个均与中心城市坚持了满足的间隔。互联网和云核算公司自建或定制的数据中心占有主体,只要2个数据中心由电信运营商缔造。悉数8个数据中心都尽或许的使用天然冷源和天然动力,在节能减排的前提下供应互联网和云核算效劳。

此陈述将从数据中心制冷、供电与网络、模块化等直接对数据中心缔造与运营功率产生影响的八大视点,对数字我国万里行团队所观赏的北方区8大数据中心在这几方面的探究与实践进行剖析,提醒他们在进步数据中心功率方面所做的尽力和测验,为数据中心缔造者们供应参阅。

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