中國目前有接近54萬個數(shù)據(jù)中心在運(yùn)營,并且正在以每年18%的復(fù)合增長率在高速增長,雖然多地自2012年開始,不再審批“傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心”,但以“云計(jì)算數(shù)據(jù)中心”為名義新建的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施,仍然遍地開花。
目前中國市場存量的數(shù)據(jù)中心類型各異,既有建立在龐大高新園區(qū)的高等級數(shù)據(jù)中心,也有藏身于辦公樓、商業(yè)大廈中的“商業(yè)數(shù)據(jù)中心”,但所有這些數(shù)據(jù)中心所面臨的問題都是相同的:提高利用率、降低風(fēng)險(xiǎn)、建立可靠可信的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施。
但客觀的說,一方面是某些數(shù)據(jù)中心在建設(shè)過程中即存在不按標(biāo)準(zhǔn)施工、粗制濫造以及技術(shù)等級不達(dá)標(biāo)等問題;另一方面,數(shù)據(jù)中心疏于管理維護(hù),不重視能耗、散熱與安全性的情況也普遍存在,這些不僅極大地制約了國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設(shè)、運(yùn)維的平均水平,更是形成了大量的浪費(fèi)和隱藏的安全風(fēng)險(xiǎn)。
中國數(shù)據(jù)中心建設(shè)水平亟待提高
2013年工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、國土資源部、電監(jiān)會、能源局等五大部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局的指導(dǎo)意見》的重要原因之一正是如此,在這一指導(dǎo)意見中,五部委聯(lián)合提出建立數(shù)據(jù)中心要“市場需求導(dǎo)向原則,資源環(huán)境優(yōu)先原則,區(qū)域統(tǒng)籌協(xié)調(diào)原則,合理規(guī)劃建設(shè)數(shù)據(jù)中心”。
指導(dǎo)意見同時(shí)提出,要積極布局PUE值低于1.5的“低能耗綠色數(shù)據(jù)中心”,而對PUE值2.0以上的數(shù)據(jù)中心,要“整合、改造和升級達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求”,對于新建數(shù)據(jù)中心無法達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的,不再給予保障和支持,尤其是在電價(jià)、土地審批、資質(zhì)認(rèn)證等方面。
隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)的興起,數(shù)據(jù)重要性被挖掘起來的同時(shí),數(shù)據(jù)變得更加集中,因?yàn)橹挥写髷?shù)據(jù)量、大數(shù)據(jù)副本為基礎(chǔ)才能夠獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)分析結(jié)果,而這也就意味著,數(shù)據(jù)、應(yīng)用以及背后的業(yè)務(wù)變得更加集中和整合。
在這樣的背景下,數(shù)據(jù)中心的可靠性、可用性、安全性以及可擴(kuò)展性,成為了這一行業(yè)必須要快速解決的問題:試想,在一個無法保障安全、可用性及可靠性的數(shù)據(jù)中心,卻承載了多家企業(yè)的大數(shù)據(jù)平臺,或是涉及用戶量極大的私有云、公有云或混合云平臺,一旦出現(xiàn)問題,會有多大的影響?
類似的情形,就像是CSDN、京東、攜程、如家、漢庭等社區(qū)、電子商務(wù)網(wǎng)站以及酒店服務(wù)業(yè)的數(shù)據(jù)泄露一樣;就像是2013年接連不斷發(fā)生的銀行業(yè)業(yè)務(wù)中斷,導(dǎo)致無法存取款、信用卡業(yè)務(wù)停斷一樣,將會造成巨大的負(fù)面影響。
數(shù)據(jù)中心應(yīng)該如何建設(shè)?如何保證安全性,又如何合理的規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施?此次富士通論壇間隙對富士通FIP橫濱數(shù)據(jù)中心的訪問,有不少可以借鑒的經(jīng)驗(yàn)。
橫濱數(shù)據(jù)中心:選址與應(yīng)用前景
富士通FIP橫濱數(shù)據(jù)中心是富士通FIP(富士通子公司)在日本全國的第16個數(shù)據(jù)中心,建成于2010年,位于離東京大約40分鐘車程的橫濱,毗鄰富士通FIP于2002年建成的橫濱港北數(shù)據(jù)中心,最大建筑面積26000平方米,位于一個獨(dú)立的園區(qū)的獨(dú)棟建筑中。
作為一個地震多發(fā)、臺風(fēng)海嘯等自然災(zāi)害多發(fā)的國家,日本企業(yè)在數(shù)據(jù)中心選址上一直比較講究,十分注意避開各種可能發(fā)生災(zāi)難的影響,橫濱數(shù)據(jù)中心也是如此:這一數(shù)據(jù)中心所在的地理位置,避開了日本廣布的地理活躍斷層;與海岸線有一定的距離(海岸線最近11km),海拔處于相對較高的60m位置;支撐底層經(jīng)過探查,處于不易液化的地層上,不必?fù)?dān)心可能存在的土地液化風(fēng)險(xiǎn)。
選址同時(shí)還考慮了交通和經(jīng)濟(jì)圈的位置等因素,臨近首都(東京)圈的橫濱屬于首都圈地區(qū)城市,40分鐘左右的車程可以讓用戶企業(yè)以無縫的方式連接這一數(shù)據(jù)中心,與富士通FIP其他的數(shù)據(jù)中心之間,也可以依靠發(fā)達(dá)的陸路高速交通網(wǎng)及公共交通網(wǎng)連接,方面用戶企業(yè)訪問數(shù)據(jù)中心。
此外,這一數(shù)據(jù)中心還涉及了常駐型的員工宿舍,以提供真正的24x7的客戶服務(wù)。
在規(guī)模上,橫濱數(shù)據(jù)中心目前有可設(shè)置2100個機(jī)架(5個機(jī)房,每個400個左右的機(jī)架)的第一棟建筑樓,共支撐著179個客戶的13臺主機(jī)系統(tǒng)和3798臺各類服務(wù)器,第二棟樓早已經(jīng)在一期設(shè)計(jì)時(shí)考慮到,目前只是計(jì)劃用地的第二棟樓占地位置在同一個園區(qū)內(nèi),同樣可以容納2100個機(jī)架。
橫濱數(shù)據(jù)中心提供了空間租用、系統(tǒng)租用以及云服務(wù)三類服務(wù),用戶覆蓋制造、零售流通、公共、通信、金融等行業(yè)。值得注意的是,該數(shù)據(jù)中心的政府客戶中,主要是以多地地方政府合作云服務(wù)平臺,并同時(shí)使用這一平臺來提供公共服務(wù)的形式而存在的,顯示出富士通在大量政府合作、公共服務(wù)云化方面的成功經(jīng)驗(yàn)。
據(jù)介紹,這一數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)PUE值為1.5,得益于良好的散熱冷卻,以及東京地區(qū)的氣溫,數(shù)據(jù)中心實(shí)際運(yùn)行的PUE值主要是在1.4的數(shù)值左右擺動,雖然在夏天可能會達(dá)到1.6,但基本上全年平均計(jì)算下來,會低于1.5更接近1.4的水平。
此外值得一提的是,橫濱數(shù)據(jù)中心有14名富士通FIP負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)中心監(jiān)控的員工,這些人不單是管理橫濱的這一數(shù)據(jù)中心,他們管理著富士通FIP在全日本的16個數(shù)據(jù)中心的近700個客戶的7000多個機(jī)柜,共計(jì)超過2萬臺服務(wù)器,全部監(jiān)控點(diǎn)有9000多個。
緊繃的“安全神經(jīng)”:橫濱數(shù)據(jù)中心讓人印象深刻
訪問橫濱數(shù)據(jù)中心讓人印象最深刻的第一件事就是安全性,在這其中,安全性分為兩部分:第一是放置盜竊、尾隨等人為犯罪的安全性;第二是防止自然災(zāi)害的安全性防護(hù),在這兩方面,數(shù)據(jù)中心的安全性保障措施可為絲絲入扣、嚴(yán)絲合縫。
首先來說防止人為犯罪的安全性問題。為了保證訪問數(shù)據(jù)中心的用戶的身份,進(jìn)入橫濱數(shù)據(jù)中心除了要輸入密碼、對照二維碼之外,還需要采集比對訪問者的手掌靜脈認(rèn)證,雙重的防范避免了身份盜用的風(fēng)險(xiǎn)。
此外,在進(jìn)入數(shù)據(jù)中心時(shí),需要通過多道安全防護(hù)門,而要進(jìn)入核心區(qū)——數(shù)據(jù)中心機(jī)房——橫濱數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)者們,設(shè)計(jì)了雙重門的防尾隨設(shè)計(jì):兩道門之間設(shè)置基于圖像識別的相機(jī)識別裝置,不僅前一道門未關(guān),后續(xù)門不能打開,還必須要等待識別相機(jī)識別來訪人員圖像,確保人數(shù)正確,才可以通過。
為了在最后一道關(guān)——系統(tǒng)機(jī)柜——進(jìn)行更進(jìn)一步的保護(hù),設(shè)計(jì)者們使用了服務(wù)器機(jī)柜電子開關(guān)管理系統(tǒng)以及管理員工所在位置監(jiān)控管理系統(tǒng),前者保證了只有經(jīng)過授權(quán)的訪客才可以打開特定的、具有權(quán)限的機(jī)柜,后者則保證實(shí)時(shí)避免職員本身出現(xiàn)安全問題。
在避免地震這一日本的多發(fā)自然災(zāi)害方面,橫濱數(shù)據(jù)中心采用彈性滑動支撐和多層橡膠支撐的綜合防震方式,建成后即經(jīng)歷了2011年的3·11大地震,未發(fā)現(xiàn)任何因震動出現(xiàn)的問題。
橫濱數(shù)據(jù)中心另一個有趣的設(shè)計(jì),是將傳統(tǒng)上置于地下室的柴油發(fā)電機(jī)組放在了建筑物的最頂層,暴露在樓頂上,對于這一設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)中心方面的員工表示,主要是考慮了震動(置于免震結(jié)構(gòu)的大樓樓頂上較地面及地下更為安全)以及噪聲的問題,這是此次訪問行程中,所看到的最令人吃驚的地方。
貫徹富士通的綠色I(xiàn)T主張
利用太陽能及風(fēng)力發(fā)電的路燈、無處不在的規(guī)模化太陽能發(fā)電、高效率電源設(shè)備、使用熱流體模擬進(jìn)行高冷卻效率配置設(shè)計(jì)、機(jī)柜問題實(shí)時(shí)監(jiān)控與冷熱分離的數(shù)據(jù)中心部署方式,橫濱數(shù)據(jù)中心在綠色數(shù)據(jù)中心方面,同樣有不少可圈可點(diǎn)之處。
據(jù)介紹,橫濱數(shù)據(jù)中心完全采用冷暖分離方式,但卻是以非常低的成本實(shí)現(xiàn)的:不是歐美很多數(shù)據(jù)中心使用的完全搭建隔離板的方式,而只是使用了透明的厚制塑料布,進(jìn)行熱空氣的控制,確保了冷熱通道之間互不干擾,不僅是實(shí)現(xiàn)的能耗降低非常顯著,本身的操作成本也非常經(jīng)濟(jì)。
這一數(shù)據(jù)中心基于水冷+風(fēng)冷的方式,充分利用了橫濱地區(qū)秋冬季節(jié)較低的環(huán)境溫度,數(shù)據(jù)中心機(jī)房的冷卻水經(jīng)過水泵的提升到樓頂,經(jīng)過多組碩大的風(fēng)冷散熱片進(jìn)行降溫,再返回?cái)?shù)據(jù)中心冷卻機(jī)柜,相比空調(diào)制冷其花費(fèi)在水泵上的費(fèi)用,“幾乎可以忽略不計(jì)”。
此外,熱風(fēng)利用的設(shè)計(jì)十分獨(dú)特,由于采用風(fēng)冷的數(shù)據(jù)中心往往處于或較長時(shí)間處于溫度較低地區(qū),橫濱數(shù)據(jù)中心也不例外,因此數(shù)據(jù)中心外的員工宿舍需要一定的取暖設(shè)備及熱源。橫濱數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)者,將數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的熱風(fēng)積聚起來,傳送到24x7的數(shù)據(jù)中心管理團(tuán)隊(duì)宿舍中用于取暖,極大的節(jié)省了取暖的成本和對熱源無謂的浪費(fèi)。
在這樣的一個數(shù)據(jù)中心,富士通FIP提供了管理、技術(shù)以及系統(tǒng)運(yùn)行服務(wù),幫助用戶支持其業(yè)務(wù)操作和系統(tǒng)監(jiān)控,保證了數(shù)據(jù)中心運(yùn)作、管理的統(tǒng)一化、專業(yè)化與自動化,以ITIL v3為基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)了預(yù)防事故發(fā)生、防止問題擴(kuò)大、力求效率最大化的“云計(jì)算時(shí)代最高水準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心”的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)維。