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算力剛需與有限資源成為城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)面臨的兩難

2021-04-14 13:38:50 來源：中國(guó)網(wǎng)科學(xué)

數(shù)據(jù)是數(shù)字時(shí)代最重要的生產(chǎn)要素,數(shù)據(jù)中心是承載數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、計(jì)算的唯一載體,是城市數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要新型基礎(chǔ)設(shè)施。從無處不在的云計(jì)算,到金融數(shù)字貨幣區(qū)塊鏈,城市經(jīng)濟(jì)生活的方方面都離不開數(shù)據(jù)中心算力以及云網(wǎng)絡(luò)的支持。2021年3月,《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確提出了加快構(gòu)建數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求。同年4月,上海市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、市發(fā)展和改革委員會(huì)發(fā)布了《關(guān)于做好2021年本市數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌建設(shè)有關(guān)事項(xiàng)的通知》,提出了“滿足必需、功能聚焦、布局均衡、高效綠色、性能突出”的數(shù)據(jù)中心發(fā)展格局,這是上海政府對(duì)于十四五規(guī)劃的快速落地與夯實(shí)。

算力剛需與有限資源:城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)面臨兩難

縱觀數(shù)據(jù)中心在城市的建設(shè)與發(fā)展,始終脫離不了兩個(gè)基礎(chǔ)的物理限制:空間與能源。有限和離散的空間會(huì)造成數(shù)據(jù)中心資源分散、擴(kuò)容受限,無法發(fā)揮集約化的規(guī)模優(yōu)勢(shì),算力體量下降;能源不足則直接導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心無法運(yùn)轉(zhuǎn),近幾年因?yàn)楣╇娕漕~緊張?jiān)斐蓴?shù)據(jù)中心被迫關(guān)閉的案例屢見不鮮。

一邊是數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字社會(huì)對(duì)于算力的剛需,另一邊是日益緊張的城市資源,如何取舍與平衡?上海市率先給出了參考答案:一方面,明確功能需求導(dǎo)向,有所為有所不為。從上海市經(jīng)濟(jì)、金融、貿(mào)易、航運(yùn)、科技創(chuàng)新中心的定位出發(fā),重點(diǎn)滿足核心產(chǎn)業(yè)算力需求。另一方面,新建數(shù)據(jù)中心按重點(diǎn)發(fā)展區(qū)域聚集,合理布局,發(fā)揮集約化規(guī)模化優(yōu)勢(shì),并充分考慮用地、電力等配套資源;同時(shí)強(qiáng)調(diào)綠色節(jié)能,新建項(xiàng)目綜合PUE控制在1.3以下。

資源保障與技術(shù)創(chuàng)新:城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)齊頭并進(jìn)

除了資源政策上的引導(dǎo),上海市提出引入IPv6、無損網(wǎng)絡(luò)、軟件定義網(wǎng)絡(luò)等技術(shù),通過技術(shù)創(chuàng)新提升數(shù)據(jù)中心性能與算力使用效率,作為上海市數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃中的重要一環(huán)。

IPv6提供算力的泛在聯(lián)接。從人人互聯(lián)到萬物智聯(lián),網(wǎng)絡(luò)對(duì)IP地址的需求量指數(shù)級(jí)增加;數(shù)據(jù)中心作為智能世界的算力中樞,IPv6成為互聯(lián)的基礎(chǔ)訴求。“十四五”規(guī)劃與2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中也明確指出“全面推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議第六版(IPv6)商用部署”。存量數(shù)據(jù)中心中仍大量存在IPv4,如何從IPv4到IPv6平滑演進(jìn)成為核心訴求之一。其中,傳統(tǒng)高性能計(jì)算與集中式存儲(chǔ)采用InfiniBand和Fibre Channel(FC)專網(wǎng)架構(gòu),不兼容于IPv6。以太網(wǎng)替代專用網(wǎng)絡(luò),成為技術(shù)發(fā)展的必然。

無損以太網(wǎng)提供算力的確定性質(zhì)量。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以太化趨勢(shì)明顯,在互聯(lián)網(wǎng)、運(yùn)營(yíng)商、ICT廠商的共同努力下,無損以太網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展,2019年無損網(wǎng)絡(luò)測(cè)試規(guī)范發(fā)布并開始商用。與傳統(tǒng)以太網(wǎng)平均0.1%的丟包率相比,無損以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)絕對(duì)0丟包,消除由于數(shù)據(jù)重傳造成的服務(wù)器資源空轉(zhuǎn)。在同等的服務(wù)器集群規(guī)模下,應(yīng)用0丟包無損以太網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)算力翻番,單位算力能耗可減少50%。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)提供算力的自動(dòng)化保障。在集約建設(shè)的導(dǎo)向下,數(shù)據(jù)中心規(guī)模原則上不低于3000標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架,采用虛擬化技術(shù)后管理規(guī)模可達(dá)到30萬節(jié)點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)管理勢(shì)必要向自動(dòng)化與智能化升級(jí)。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)某些商業(yè)銀行要求網(wǎng)絡(luò)做到當(dāng)日需求當(dāng)日閉環(huán),這在人工敲命令行、一次網(wǎng)絡(luò)變更動(dòng)輒數(shù)天的傳統(tǒng)運(yùn)維時(shí)代是不可想象的。

超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò):城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)的網(wǎng)絡(luò)助推器

華為CloudFabric 3.0超融合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò),滿足IPv6、全無損以太、軟件定義網(wǎng)絡(luò)三大技術(shù)要求,為城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)提供網(wǎng)絡(luò)助推器:

●IPv6全兼容:可提供端到端IPv6數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)方案,對(duì)于存量網(wǎng)絡(luò),支持IPv4向IPv6平滑演進(jìn);

●全無損以太網(wǎng):在業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)0丟包,基于創(chuàng)新iLossless智能算法,打破傳統(tǒng)高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的多協(xié)議架構(gòu)壁壘,實(shí)現(xiàn)物理網(wǎng)絡(luò)協(xié)議融合;

●網(wǎng)絡(luò)智能部署與運(yùn)維:將軟件定義網(wǎng)絡(luò)能力率先推進(jìn)到L3自動(dòng)駕駛網(wǎng)絡(luò)層級(jí),網(wǎng)絡(luò)可以自動(dòng)理解用戶意圖,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的秒級(jí)發(fā)放;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)狀態(tài),實(shí)現(xiàn)1分鐘故障感知,3分鐘定位,5分鐘修復(fù)。

隨著對(duì)“十四五”規(guī)劃與2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要中數(shù)據(jù)中心建設(shè)要求的深入解讀,相信各省市地方的數(shù)據(jù)中心建設(shè)指導(dǎo)意見將陸續(xù)出臺(tái)。以數(shù)據(jù)為核心生產(chǎn)要素,構(gòu)建數(shù)據(jù)中心算力底座,數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)對(duì)于提升算力具有重大的價(jià)值和空間。華為愿與客戶、合作伙伴攜手打造城市數(shù)據(jù)中心建設(shè)的優(yōu)秀實(shí)踐,為加速數(shù)字經(jīng)濟(jì)和數(shù)字社會(huì)建設(shè)做出積極的貢獻(xiàn)。

標(biāo)簽：算力剛需資源城市數(shù)據(jù)中心