全面认识新一代数据中心的特征

　　如何定义新一代数据中心、阐述其特征是一个业内普遍关心的热点问题，也是一个争议相当大的现实问题：一方面由于这一问题本身的复杂性，要精确地定义新一代数据中心、简明概括其主要特征本来难度就不小，特别是要将新一代数据中心定义成具有针对性、先进性和可实施性难度就更大了;另一方面，IT组织、厂商、咨询机构与其企业的关注点不同，也造成了定义的多样性。正是：“不识庐山真面貌，只缘身在此山中。”

　　经验告诉我们，建设新一代数据中心不是简单的拼凑，而是应以用户需求与行业标准主导新一代数据中心的建设。也就是在新一代数据中心建设之前，我们必须首先真正弄清新一代数据中心的定义、特征、体系结构、核心支持技术以及新一代数据中心的组成方式。这样才能有目标、有标准、有计划地挑选最佳产品、解决方案与服务，开展数据中心的规划与建设，促进数据中心有序演进，而不会盲目跟从和造成投资浪费。

　　新一代数据中心定义

　　我们根据数据中心的基础设施组成、管理与服务需求，定义新一代数据中心为：“ 新一代数据中心基于标准构建模块，通过模块化软件实现自动化24x7无人值守计算与管理，并以供应链方式提供共享的基础设施、信息与应用等IT服务。”。(详见[1])

　　也就是说，新一代数据中心应是一个整合的、标准化的、最优化的、虚拟化的、自动化的适应性基础设施环境 (Adaptive Infrastructure)和高可用计算环境。这样的新一代数据中心须要利用最新的IT技术、解决方案与服务才能实现，如服务器和存储虚拟化、虚拟网络连接、智能热量技术、刀片技术、智能散热、数据中心自动化等。

　　根据以上定义，新一代数据中心将能满足IT部门对未来数据中心的迫切需求，如标准化、模块化、虚拟化设计，动态IT 基础设施(灵活、资源利用率高)， 24x7自动化运营管理(流程自动化、数据中心自动化)，支持业务连续性(容灾、高可用)，提供共享IT服务(跨业务的基础设施、信息、应用共享)，快速响应业务需求变化(资源按需供应)，绿色数据中心(节能、减排)等。

　　这样，新一代数据中心为我们的企业或机构带来的一系列好处：

　　• 降低IT运营成本 — 适应性基础设施将非共享的专用IT孤岛转变为动态管理、集中、可共享的IT资产，提高资源利用率，并对资源进行重新部署，使满足不断变化的业务需求和降低IT成本;

　　• 提高服务质量，降低风险 — 适应性基础设施通过对制定的服务级别标准进行服务质量评估，提供最佳的使用体验，实现资源按需供应。同时，利用各种增强的安全特性，构建并维护IT 环境，使业务风险大大降低;

　　• 加快实施IT变更的速度，提高业务灵活性 — 适应性基础设施可轻松评估变更需求，加速部署新产品和新服务的速度，更快地响应不断变化的业务环境与市场竞争环境，提高业务灵活性;

　　• 推动业务增长 — 适应性基础设施借助自动化和更高

　　新一代数据中心特征

　　过去，IT对企业或机构的业务活动仅起到支持作用。而现在，IT已成为推动业务发展的源动力。为此，多数企业或机构迫切期待通过改造数据中心或建设新一代数据中心有效地管理并优化IT基础设施，实现数据中心的IT服务交付自动化。正如以上新一代数据中心的定义，新一代数据中心的目标是实现高度自动化的、24 x7 全天候无人值守的、适应性基础设施供应环境，并将数据中心构建为IT服务的供应链。这是一种崭新的运行模式 — 将IT作为一种业务服务运行，使其不再是企业或机构的成本中心，而是发挥其服务职能。新一代数据中心有助于将企业或机构的计算资源、应用和信息进行整合，以更好地为企业或机构提供IT 服务。新一代数据中心可帮助IT机构打破高成本的静态IT孤岛，转化为低成本的动态化IT资产，完全符合数据中心的发展趋势。

　　要深入理解新一代数据中心的定义，需要掌握新一代数据中心的几个主要特征：

　　(1)模块化的标准基础设施

　　在新一代数据中心中，为使IT基础设施简化和具有适应性与可扩展性，需要对服务器、存储设备、网络等基本组成按工业标准进行模块化配置设计，以使这种配置更易于针对数据中心的服务需求量身打造。刀片技术为IT 基础设施模块化提供了有力支持，利用刀片化的服务器与存储器十分容易实现系统按需配置与扩展，刀片技术为数据中心模块化起到了无可争辩的作用。基于标准的模块化系统能够简化数据中心的环境，加强对成本的控制。这是一切开始的基础 ，进而实现使用一套可扩展、灵活的IT系统和服务来构建更具适应性的基础设施环境，从而提高运营效率、降低复杂性和风险。

　　(2)虚拟化资源与环境

　　在新一代数据中心中，广泛采用虚拟化技术将物理基础资源集中在一起形成一个共享虚拟资源池，从而达到更加灵活和低成本地充分有效使用资源。通过服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化、应用虚拟化和数据中心虚拟化等解决方案，不仅可以可帮助企业或机构减少服务器数量、优化资源利用率、简化管理，更主要是帮助企业或机构实现动态IT基础设施环境，从而降低成本、能快速响应业务需求的变化等目的，为企业或机构实现数据中心自动化和业务连续性提供必要的、坚实的基础。虚拟化是新一代数据中心中使用最为广泛的技术，也是与传统数据中心的最大差异(高成本的分散资源孤岛与低成本的集中资源池)。

　　(3)自动化远程管理

　　新一代数据中心应是24 x7无人值守的、可远程管理的，这种管理涉及到整个数据中心的自动化运营，它不仅仅是监测与修复设备的硬件故障，而是要实现从服务器和存储系统到应用的端到端的基础设施统一管理。先进的自动化功能可以动态地重新分配资源，确保IT与业务协调一致。通过将重复性的任务自动化，IT机构可以降低成本，减少人为错误。自动化，虚拟化和管理的有机结合能帮助IT机构按照预定的计划实现所需的服务等级。今天，管理员只要有一个浏览器，就能通过Internet实现可视化远程管理，也能进行统一的系统漏洞与补丁管理、主动的性能管理与瓶颈分析、快速的服务器与操作系统部署、系统功率测量与调整。甚至，数据中心中的门禁、通风、温度、湿度、电力都能够远程调度与控制。总之一切均可自动的远程管理，而不依赖于人工干预。

　　(4)快速的可扩展能力

　　在新一代数据中心中，所有的服务器、存储设备、网络均可通过虚拟化技术形成虚拟共享资源池，而被数据中心中的各种应用系统共享。新的集成虚拟化方案通过资源所有权分离手段将硬件拥有者与应用拥有者进行逻辑分离，使系统管理员可通过软件工具快速进行虚拟资源的创建和重新部署，成为IT服务的共享资源。然后，根据已确定的业务应用需求和服务级别并通过监控服务质量来动态配置、定购、供应虚拟资源，实现虚拟资源供应的自动化，获得基础设施资源利用的快速扩展能力。而且，这种资源扩展能力是按不断变化的业务需求实时变化的，或扩展或收缩(按需要从虚拟池获得，不需要时归还虚拟池，让其它系统共享)，形成高度灵活的系统扩展性。

　　(5) 节能与节省空间

　　传统数据中心设计追求的是性能，而新一代数据中心在当今能源紧缺与能源成本迅猛增涨的情况下必然追求的是能源效率(PUE)，提高数据中心空间利用率。在新一代数据中心中，将大量使用节能服务器和节能存储设备和刀片服务器，并通过先进的供电和散热技术(新型电源组件、热量智能、功率封顶、水冷却机柜、紧耦合散热、动态智能散热等)，解决传统数据中心的过量制冷和空间不足的问题，并实现供电、散热和计算资源的无缝集成和管理。新一代数据中心将是一个能高效利用能源和空间的数据中心，和支持企业或机构获得可持续发展的计算环境。

　　(6) 高IT资源利用率

　　在新一代数据中心中，为解决传统数据中心的IT资源利用率十分低的问题(服务器的平均利用率低于20%)而广泛采用虚拟化技术进行系统和数据中心整合。虚拟化技术有助于打破孤岛效应，共享IT资源，提高资源利用率(超过80%)，降低成本，使IT 基础设施具备更高的灵活性，并确保供需平衡。

　　(7)高可用性冗余设计

　　新一代数据中心应该是24×7连续运行的，其服务不允许有任何的中断(包括计划内的维护)。企业或机构的数据中心由于重要信息和核心应用的集中，各种原因的故障或灾难导致的IT系统中断都可能引起业务中断，特别是关键业务系统中断将会对企业生产和机构运营产生重大影响。因此，新一代数据中心特别强调系统中各部分的冗余设计、容错以至容灾设计，使之能确保稳定持续的系统连接，既满足关键业务对系统性能的要求，又能保障企业或机构数据的安全。在新一代数据中心中，建立高度可信赖的计算平台(容错和容灾计算环境)是第一位的，然后是信息安全保障，包括网络安全威胁防范、数据复制与备份、容灾中心建设等措施，从而满足连续服务的高可用性要求。

　　(8)面向服务的计算平台

　　从数据中心的价值观发展看，它已经从过去单纯提供技术、提供应用和信息，演变为今天提供业务服务。因此，采用面向服务的体系结构(SOA)建设新一代数据中心将是必然趋势。对于建设基础设施来说，SOA是一种基于服务的结构化方法;但是，对于IT体系结构和治理来说，SOA是一种基于服务的设计方法。在新一代数据中心的建设中，采用SOA模式将依赖面向服务的基础设施(Service Oriented Infrastructure，SOI)，并通过封装他们的基础设施、应用、流程作为“服务”规划与设计计算平台。然后，这些“服务”在需要时能被不同的部门重新部署与调用，引人注目地改善了数据中心的灵活性和企业的适应性。SOA 是一种基于标准的、松散耦合的体系结构。基于SOA标准设计与建设的新一代数据中心，不仅将使我们的企业或机构具有更强的业务灵活性和竞争优势，而且，还可以满足未来的未知业务需求，获得最大的IT投资回报。

　　参考书[1]中进一步介绍了如何使用先进的节能计算技术、端到端的动态管理技术、前瞻性的安全技术、全面的虚拟化技术和动态的自动化技术等核心技术来建设具有上述特征的新一代数据中心。