业务模型
本文中,我们将为广大读者朋友们分析推动未来十年的这些变革的力量,并对新的数据中心类型和特定用例进行了预测,最后提出了面向未来的现有数据中心如何防止停机中断,及如何利用创新的方法。 业务模型 基于所有权的不同,业务模式将因数据中心的类型而异。例如,托管和服务提供商的数据中心站点将需要提供高可用性,并且通常是低延迟服务,通常通过邻近和连接实现。同样,一些企业将具有特定的工作负载,数据需求或管理问题,这些问题必须继续设计和运行自己的高级数据中心。因此,这些企业可能有机会以不对商业化(托管)运营商们开放的方式获得创新和定制化。 规模化 有迹象表明,现有超大规模数据中心站点享有的规模效率意味着尽管伴随着计算能力的进步和更多的工作负载迁移到边缘,但未来对于超大规模数据中心的需求还会持续存在。在另一方面,小规模微型站点预计将变得更为广泛,以支持物联网和其他应用。然而,将服务器机房和机柜(传统边缘)整合到托管、云端,有时甚至是微数据中心的趋势也将继续。 弹性 弹性要求将与业务案例和功能更为密切相关。例如,由于较低的服务水平,并具备能够通过负载平衡来管理可用性的能力,超大规模数据中心可能具有较轻的物理基础设施(减少了UPS,较低级别的设计)。一些MTDC也可以根据客户要求在同一设施内建立不同的弹性水平。还将更多地采用基于软件的分布式弹性,并减少对物理基础设施(发电机、UPS)的依赖。 效率 效率将继续成为更全面的要求。一些设施,如超大规模的数据中心站点,将大大优先考虑效率。在某些情况下,超出大多数其他标准。绝大多数的超大规模站点也将通过利用更多的可再生能源(通过电力采购协议,可再生能源发电,或在某些情况下,采用现场发电)继续关注可持续发展和碳减排。 IT密度 由于AI /机器学习,高性能计算和大数据等应用程序的推动,目前小于5kW的平均机架功率密度,可能会随着时间的推移而持续增长。然而,一些通配符技术(例如量子计算)有可能增加计算能力,同时显著降低功率需求。密度越来越多地与业务功能和工作负载相关联。可以创建高密度区域,以实现更高效的冷却和配电。例如, HPC和其他专业站点可能拥有高密度IT设备(每台机架大于25kW),每单位空间/机架消耗更多能量。这意味着冷却也可能紧密耦合:即针对相对较少数量的高密度机架的要求。 地理位置和分布 一些大型云运营商已经在特定地点(例如欧洲)建立或已经选择从MTDC提供商租赁,部分原因是为了符合数据监管的规定。未来数据中心类型的趋势可能会持续下去。超大规模数据中心站点也将继续建设在低能源成本,税收优惠和所在地气候允许获得免费冷却的地区。边缘容量将被添加到集中式数据中心以及核心数据中心枢纽以外的城域网(见图3)。 表2:未来数据中心的设计和操作标准 边缘数据中心 在形成未来数据中心发展的所有趋势中,边缘计算的需求预计将是更重要的一个,因此值得特别注意。边缘计算可以被描述为在数据生成和数据使用点附近的计算和存储能力分布到网络的边缘。这可能是企业工厂车间或运营商的入网点,发射塔或智能建筑。 虽然诸如内容分发网络(CDN)和本地处理及存储等用例预计将在短期内推动边缘计算需求,但物联网(IoT)预计将成为新兴边缘容量的长期推动力之一。IoT的用例很广,但即使在类似的用例中,数据路径和数据中心类型也会有所不同。在我们看来,似乎有一些IoT的部署可能最终将数据托管在公共云和非公有云设施的组合中,同时需要分布式微数据中心和非常大的集中式站点。 在某些情况下,包括其他应用程序和人员所需的数据的关键数据可在大型数据中心的“近端”提供,其中托管位置和其他城域数据中心位于靠近数据生成地点的位置。云重量级正在快速建立超大型数据中心,并将直接光纤连接到租赁托管位置。这将使超大规模云容量更接近边缘——推动了有效运作“近边缘”数据中心的能力。云提供商还将利用“云端” ——分布式边缘容量以便用于数据缓存或低延迟计算。 一旦被消费或集成,数据将通常被迁移传输到大型或超大型远程数据中心,以进行聚合、分析(包括通过与其他数据和应用程序的集成)并归档。这些大型设施代表着“核心层”。 图3中的广泛架构说明了IoT和边缘数据中心的主要层面,以及IoT应用程序可能需要的一些不同类型的数据中心和数据路径。 图3:物联网和边缘计算的数据中心 资料来源:451 Research 2017年数据中心和关键基础设施部门 今天的基础设施经得住时间考验 有时候,最有效率的数据中心是不需要构建的。尽管新的形式因素将带来好处,但是运营商们却被激励以确保现有的数据中心站点的可用性,持续的生产运营,高度利用率和高效率(见图4)。今天建成的拥有10到15年的使用寿命的数据中心,也将是2020年代和2030年代的数据中心。运营混合IT环境在容量管理方面提供了更大的灵活性,但对内部部署IT基础架构的整合或升级以及虚拟化的部署则可以提高现有站点的利用率和生产力。 图4:解决数据中心空间缺乏或功率容量的解决方案 资料来源:451 Research 2016年企业之声、数据中心转型 数据中心的IT硬件通常在三到四年的时间内进行更新,但大多数设施基础架构相当复杂,更新的成本昂贵。过度配置的冷却和电源开销是匹配未来IT容量需求(与效率相平衡)的标准做法。但是,这可以被描述为经得住时间考验的负载变化,而不是可能使设计方面过时的新物理技术。而新兴的和已建立的策略和技术(一些正在塑造未来数据中心类型的技术)则可以帮助最大限度地提高效率和容量管理,并降低过时的风险。这些包括: 模块化设计——使用PFM(包括容器或微数据中心)增加新空间在短期容量要求方面提供了好处,同时也为长期创新提供了益处。架构师和工程师可以利用预制来探索新颖的(在某些情况下是激进的)方式来改进架构,机械和电气特征的设计。下一代PFM基础设施的工厂集成和模块化安装将以更低的成本和复杂性向现有的现场提供这种新的设计。 灵活的配电和存储——使用诸如可升级和智能(三相)的PDU,中压配电和母线电力分配等特定技术,可以提供现有站点对不断变化的负载要求的可扩展性和适应性。在诸如智能PDU控制器的智能设备中建立足够的计算空间也有助于确保其使用寿命。运营商将受益于在现有站点中测试和采用这些技术,因为它们可能在未来的数据中心构建中变得越来越标准化。包括微电网在内的新兴能源管理(现场)发电和存储技术也可能最终帮助面向未来的电力供应和恢复能力。 高效和高密度的冷却——与配电一样,冷却设计的灵活性是有效的产能管理和未来发展的关键。目前依赖机械冷却的运营商应研究无冷冻设计,因为免费的空气冷却可能成为大多数未来数据中心站点的默认选项(取决于地理位置)。还应建立新的容量,以支持紧耦合冷却,包括后门热交换或直接液体冷却(需要向机架或排配水)。 管理软件——诸如DCIM之类的工具可以降低风险,同时还能提高新的效率,带来更好的产能预测和提高业务敏捷性。此外,使用DCIM和DMaaS的数据驱动的分析洞察见解更密切地监控和管理现有站点可以显着提高设施效率和容量规划。 结论和展望 数据中心运营商面临着前所未有的变化。未来十年来,数据中心的发展愿景很可能会与以前描述的宏观趋势和技术趋势有所不同: 今天的分布式数据中心可能会发展成为一个更加智能,高度互联的网络,由新的数据中心形式组成。紧凑型,自我管理的数据中心节点和集线器(数据或连接,或两者结合)将被嵌入和普及,由大数据中心园区支持和供给。 新的边缘容量将由明显不同的数据中心类型组成。它们将包括超大规模云和大型托管设施,这些设施靠近数据生成点,以支持许多应用程序;新的微数据中心在边缘;并且容量较小的集群可能规模不大或重要性不强,无法在技术上被描述为数据中心。 大型数据中心可以有效地为自身进行电力供应,并充当能源中心。能够通过例如私有微电网来控制其电源的数量,质量和安全性,进而提高能量弹性。 连接性,可靠的电力和能源成本将继续成为决定新数据中心设施选址的关键。然而,随着数据中心运营商对更严格的法规和公众的压力作出反应,数据治理和隐私的重要性将会增加。由物联网和其他应用/用例驱动的边际需求的增长也将推动对大部分城市地区新的特定数据中心形式的需求。 在未来十年将经历的前所未有的变革和新的颠覆性技术中,很明显,数据中心将以其所有新形式、形态和作用继续实现其创新,推动技术和企业业务的转型。 |
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