数据中心发展趋势及其关键技术.pptx

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1、数据中心的概念数据中心通常是指在一个物理空 间内实现信息的集中处理、存储、传输、交换以及管理。是数据的集散中心和商务智能分析展现平台。第1页/共37页数据中心的演变第一代数据中心：二十世纪六十年代的主要为科研和国防领域科学计算服务的大型计算机专用机房第二代数据中心：1990年前后，计算机设备进入塔式服务器和小型机房的时代，并出现了专业分工的机房设备制造企业和机房工程实施服务企业。第三代数据中心：2000年前后，第一次出现了真正意义上的“数据中心”，即以提供互联网数据处理、存储、通讯为服务模式的互联网数据中心（IDC）。第四代数据中心：而如今，云计算的到来，正引领数据中心进入第四代发展阶段云计算

2、数据中心时代。第2页/共37页数据中心现状据Gartner统计数据显示，截止到2010年底，全球的数据中心总量为339万个，其中美国的数量为96万，而西欧的数量也达到了68万，两者之和接近全球总量的一半。而中国约有45.6万个数据中心，占全球总量的8。全球及几个国家的数据中心数量全球及几个国家的数据中心数量第3页/共37页数据中心现状2008-2013年全球年全球IDC市场规模及增长市场规模及增长(亿美元亿美元)数据显示，数据显示，2013年，全年，全球球IDC市场仍将保持平稳市场仍将保持平稳增长的趋势，其整体市增长的趋势，其整体市场规模已经达场规模已经达2844亿亿美元，增速为美元，增速为1

3、14，增长动力的主要来源于增长动力的主要来源于亚太地区。亚太地区。第4页/共37页数据中心现状2008-2013年中国年中国IDC市场规模及增长市场规模及增长(亿元亿元)20082013年，中国年，中国IDC市市场规模增长了近场规模增长了近6倍，年均倍，年均增长率超过了增长率超过了30。其中，。其中，2013年中国年中国IDC市场规模己市场规模己达到达到2625亿元，增速相比亿元，增速相比2012年有明显提升，达到年有明显提升，达到247，增长因素主要来源，增长因素主要来源于云计算、大数据业务的发于云计算、大数据业务的发展、互联网客户需求的增加展、互联网客户需求的增加等。等。第5页/共37页传

4、统数据中心面临转型当前很多企业是按照20世纪90年代标准建设的数据中心，在结构的可靠性、能耗和制冷系统方面都不能满足扩展和升级的需要，使得企业面临高能耗和高运营成本的问题。这些数据中心都面临着转型和升级。第6页/共37页传统数据中心面临转型在数据中心的升级转型中，美国依然走在前面，艾默生网络能源于2011年8月公布了一项调查的结果表明：在被调查的240家数据中心经营者中，绝大多数数据中心都采用了虚拟化，只有8%的数据中心没有对任何服务器进行虚拟化。第7页/共37页传统数据中心面临转型我国的数据中心大多数为企业自建自用，为第三方提供服务的IDC数据中心机房全国大概有500多个，其中70%以上为3

5、家基础电信运营商所有，主要集中在北京、上海、广东、江苏、浙江、山东、四川、湖北等经济相对发达、业务量大、带宽资源充足的省市。而且这些数据中心的平均能耗效率（PUE）在2.2-2.3，远高于发达国家的1.5的水平。第8页/共37页PUEPower Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标。PUE值已经成为国际上比较通行的数据中心电力使用效率的衡量指标。PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高。第9页/共37页传统数据中心面临的主要挑战传统数据中心面临的主要挑战能耗压力绿色成长信息安全资源整合庞杂的系统导致运维效率低下，各种存储、计算及信息资源难以共享

6、通过技术改造，尽可能少的投入前提下，提高效能，简化管理，实现绿色成长不断增加的电力开支，数据中心面临耗电和散热的挑战数据中心作为企业IT系统的核心，安全更加受到关注第10页/共37页未来数据中心发展特征未来数据中心发展特征l l实现资源整合、实现资源整合、集中化管理；集中化管理；l l保障业务连续性，保障业务连续性，降低安全风险；降低安全风险；l l节能与节省空间节能与节省空间建设目标建设目标 主要技术主要技术需求特点需求特点l l传统机房升级传统机房升级改造、改建、改造、改建、扩建扩建l l模块化模块化/标准化标准化l l绿色节能技术绿色节能技术l l智能管理智能管理l l信息安全信息安全l

7、 l虚拟化虚拟化l l云计算云计算l lSOASOA技术应用技术应用等等绿色、安全、高效、智能第11页/共37页新一代数据中心云数据中心定义：“基于标准构建模块，通过模块化软件实现自动化724h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。第12页/共37页云数据中心什么是云数据中心？云计算数据中心是一种基于云计算架构的，计算、存储及网络资源松耦合，完全虚拟化各种IT设备、模块化程度较高、自动化程度较高、具备较高绿色节能程度的新型数据中心。云数据中心的特点首先是高度的虚拟化，这其中包括服务器、存储、网络、应用等虚拟化，使用户可以按需调用各种资源；其次是自动化管理程

8、度，包括对物理服务器、虚拟服务器的管理，对相关业务的自动化流程管理、对客户服务的收费等自动化管理；最后是绿色节能，云计算数据中心在各方面符合绿色节能标准，一般PUE值不超过1.5。第13页/共37页云数据中心关键技术绿色节能模块化虚拟化自动化运维第14页/共37页绿色节能1、绿色数据中心 鉴于全球气候日趋变暖、能源日趋紧张、能源成本不断上涨，数据中心这个企业中的高能耗部门正面临着降低能耗、提高资源利用率、节约成本的严峻挑战，构建节能型的数据中心受到越来越多的数据中心管理人员和IT厂商的关注，并成为未来数据中心发展的必然趋势。绿色数据中心主要关注两个方面：一是能耗和效率；二是含有害物质的设备和材

9、料的循环使用和合理处理。新概念第15页/共37页模块化传统的数据中心往往让人们联想起宽敞的机房和排列整齐的机架，而近年来出现的新一代数据中心是将服务器、存储、网络设备等全部集成装箱处理。目前，众多企业，如 IBM、HP、Google、SGI、思科、微软等巨头纷纷涉足。第16页/共37页 Sun 的“Blackbox”数据中心2006 年 10 月，Sun 在“黑盒子计划”中提出了集装箱数据中心的概念。将构成数据中心的一些基本原件，包括计算机硬件、供电和冷却设备等全部装入一个 20 英尺长、8 英尺宽、8 英尺高的标准集装箱中。Sun 的的“黑盒子黑盒子”可以容纳最多可以容纳最多 250 台台

10、Sun Fire T1000 或或 x64 服务服务器，最高器，最高7TB 内存，内存，1.5PB 硬盘存储空间或硬盘存储空间或 2PB 磁带存储空间，只磁带存储空间，只要接通网络、供电和冷水管线就可以开始运作。要接通网络、供电和冷水管线就可以开始运作。“黑盒子黑盒子”可以容纳可以容纳近近 10 吨的硬件设备，可以承受吨的硬件设备，可以承受 9 倍地球重力的冲击。倍地球重力的冲击。第17页/共37页IBM“便携式模块化”数据中心IBM 于 2008 年推出其模块化数据中心产品。2009 年 12 月，IBM 在拉斯维加斯举办的第 28 Gartner 数据中心大会上展示了名为“Portable

11、 Modular DataCentre(PMDC，便携式模块化数据中心)”的数据中心。“便携式模块化便携式模块化”数据中心密封而且数据中心密封而且隔热，适应于多种环境隔热，适应于多种环境无论有无论有没有电、有没有冷却装置，甚至在没有电、有没有冷却装置，甚至在冰原和沙漠也可以工作。冰原和沙漠也可以工作。第18页/共37页模块化的优点低成本易运输容易搭建易扩展高能源效率不苛求环境第19页/共37页虚拟化以淘宝为例，淘宝的各种新业务划分很细，比如秒杀、竞价等业务，目前的业务种类有几百个之多，并且每天还在不断推出新的业务，每上一个新业务，不可能新增太多的服务器等系统资源，而是采取在原有的资源池中增加业

12、务，这就需要用到虚拟化技术。第20页/共37页虚拟化现有的较成熟的虚拟化技术主要分为服务器虚拟化(也称为操作系统虚拟化)，存储虚拟化，网络虚拟化，应用虚拟化(也称为桌面虚拟化)四种。第21页/共37页服务器虚拟化关于服务器虚拟化的概念，各个厂商有自己不同的定义，然而其核心思想是一致的，即它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序并随时随地能将服务器资源分配给最需要它们的工作负载来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源。有了服务器虚拟化技术，用户可以动态启用虚拟服务器（又叫虚拟机），每个服务器实际上可以让操作系统（以及在上面运行的任何应用程序）误以为虚拟机就是实际硬件。第22页

13、/共37页网络虚拟化网络虚拟化是目前业界关于虚拟化细分领域界定最不明确,存在争议较多的一个概念。总的来说,分为纵向分割和横向整合两大类概念.第23页/共37页网络虚拟化纵向分割早期的“网络虚拟化”，是指虚拟专用网络(VPN)。允许远程用户访问组织的内部网络，就像物理上连接到该网络一样。随后的网络虚拟化技术随着数据中心业务要求发展为：多种应用承载在一张物理网络上，通过网络虚拟化分割(称为纵向分割)功能，使得不同企业机构相互隔离，但可在同一网络上访问自身应用，从而实现了将物理网络进行逻辑纵向分割虚拟化为多个网络。第24页/共37页网络虚拟化横向分割将多个网络节点进行整合(称为横向整合)，虚拟化成一

14、台逻辑设备，提升数据中心网络可用性，节点性能的同时将极大简化网络架构。使用网络虚拟化技术，用户可以将多台设备连接，“横向整合”起来组成一个“联合设备”，并将这些设备看作单一设备进行管理和使用。第25页/共37页存储虚拟化所谓虚拟存储,就是把多个存储介质模块(如硬盘,RAID)通过一定的手段集中管理起来,所有的存储模块在一个存储池中，得到统一管理,形成一个资源池。第26页/共37页应用虚拟化应用虚拟化依赖于服务器虚拟化，在数据中心的服务器上进行服务器虚拟化，生成大量的独立的桌面操作系统（虚拟机或者虚拟桌面），同时根据专有的虚拟桌面协议发送给终端设备。用户终端通过以太网登陆到虚拟主机上，只需要记住

15、用户名和密码及网关信息，即可随时随地的通过网络访问自己的桌面系统，从而实现单机多用户。第27页/共37页虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势-降低成本降低成本降低成本降低成本服务器数量网络设备机房面积空调制冷机房总投资减少成10%30%减少成10%30%减少成10%30%减少成10%30%减少成10%30%减少成10%30%电源设备UPS第28页/共37页虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势-性能更加可靠性能更加可靠性能更加可靠性能更加可靠服务器运行可靠性宕机数据安全性服务器应用效率故障率零大幅度提高大幅度提高大幅度降低大

16、幅度提高上一个新的应用出现故障自动化解决23分钟增加一台服务器+零投入第29页/共37页虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势虚拟化数据中心优势-低运营费用低运营费用低运营费用低运营费用电费新增一台服务器机房管理人员零费用工作量大幅减少数据中心维护费用减少成10%30%减少成10%30%第30页/共37页通过虚拟化进行服务器整合意味着客户能够将这样的环境通过虚拟化进行服务器整合意味着客户能够将这样的环境 第31页/共37页没有利用虚拟化之前是300台服务器使用虚拟化后，整合成8台服务器、一个机架 改造成这样简捷的配置改造成这样简捷的配置第32页/共37页自动化运维随着数据中心的

17、规模越来越大，数据中心各种软件、硬件的数量急剧上升。当业务需要迁移、设备需要统一配置、故障需要及时检查排除、流程需要跟踪时，如何高效管理这样海量的设备和应用？需要通过自动化的手段来实现。还是以淘宝网为例，这个日均4亿次网页访问量、日均交易额达到7亿元、全年交易额达2000亿元的互联网巨头，其业务背后是遍布全国的8个数据中心、上万台服务器、几千台交换机、海量存储等，如此大容量的设备基于统一的IP标准协同集中工作，这是传统数据中心不能比拟的。因此需要更智能化的设备管理。第33页/共37页自动化运维存储资源管理计算资源管理网络资源管理应用性能管理Executive DashboardService

18、Level Reporting统一管理中心n部署对计算、存储、网络的统一资源化管理平台部署对计算、存储、网络的统一资源化管理平台第34页/共37页国内很多大型互联网公司都引入了运维自动化的相关技术，包括阿里巴巴、腾讯、欢聚时代等，这些公司不仅建立了自动化运维体系，而且还成立了专门的运维研发部门负责运维自动化的规划和研究。比如搜狐运维部门研发的Super Agent，腾讯运维部门研发的云平台组件，它们都实现了运维的自动化。与此同时，有一个现状不容忽视，国内大多数IDC数据中心、云计算数据中心仍然以手工操作为主要的工作形式，亟待运维自动化技术的引入第35页/共37页谢谢！第36页/共37页感谢您的观看。第37页/共37页