云計算、大數(shù)據(jù)及社交等新的技術(shù)趨勢和業(yè)務(wù)需求,推動著中國迎來數(shù)據(jù)中心建設(shè)的又一輪高潮。而在這樣的趨勢中,傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心開始顯示出不足。早期的數(shù)據(jù)中心都是作為一個工程項目進行,整個過程中參與單位眾多,配合界面復(fù)雜,而且缺乏靈活性和擴展性。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和應(yīng)用的增加,已無法滿足云計算彈性、廉價、標準化、可管控的技術(shù)要求。 在這樣的背景下,整個IDC行業(yè)都在反思和探索數(shù)據(jù)中心建設(shè)的新模式,微模塊就是在這一背景下推出的技術(shù)。
“微模塊數(shù)據(jù)中心的出現(xiàn),是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的一種新趨勢。”騰訊公司副總裁別洪濤在騰訊“數(shù)據(jù)中心分享日和開放日”上說。微模塊的技術(shù)最先是由騰訊借鑒國外模塊化數(shù)據(jù)中心經(jīng)驗,再結(jié)合騰訊自身的業(yè)務(wù)特點自主創(chuàng)新研發(fā)出來的,具有易復(fù)制、部署快、高效靈活、標準化、節(jié)能和可靠性高等特點。因此最近幾年國內(nèi)華為、中興通訊、浪潮和云立方等公司也紛紛推出各自微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案,以抓住這個日益增長的市場所帶來的巨大潛力。比如2013年,在深圳坪山新區(qū),騰訊、深圳聯(lián)通和中興通訊共同打造了亞洲最大的微模塊數(shù)據(jù)中心。
9月11日,騰訊首次公開自己的第三代數(shù)據(jù)中心技術(shù),《計算機世界》記者受邀實地參觀了騰訊天津數(shù)據(jù)中心。這也是騰訊迄今為止最大的自主規(guī)劃、設(shè)計和運營的數(shù)據(jù)中心,采用了典型的微模塊設(shè)計。
事實上,在過去幾年里,騰訊已經(jīng)推出了幾個版本的微模塊數(shù)據(jù)中心,經(jīng)過不斷測試驗證目前已經(jīng)標準化定型。騰訊對微模塊數(shù)據(jù)中心的標準定義是,以若干機架為基本單位,包含制冷模塊、供配電模塊以及網(wǎng)絡(luò)、布線、監(jiān)控在內(nèi)的獨立的運行單元。
微模雖小 但五臟俱全
從2001年開始,騰訊就開始在國內(nèi)外布局自己的數(shù)據(jù)中心,截至現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)13個城市擁有超過58個數(shù)據(jù)中心,承載了數(shù)十萬臺服務(wù)器。本次參觀的天津數(shù)據(jù)中心共4棟樓,總建筑面積8萬平方米,可承載超過20萬臺服務(wù)。
通過驗證后參觀團隊先進入3號樓,這棟樓承載了10萬臺服務(wù)器,用電負荷差不多相當于8萬個城市家庭的總用電量。在一樓基礎(chǔ)設(shè)施層,記者看到規(guī)模龐大的水冷系統(tǒng),巨大的管道用不同的黃、藍等顏色來區(qū)分,分別代表供水和回水管道。在這些管道上還可以看到有各種大大小小的閥門。騰訊天津數(shù)據(jù)高級經(jīng)理閆昆介紹說,“整個天津數(shù)據(jù)中心有上千個這樣的閥門,因為冷水系統(tǒng)的管道設(shè)計成環(huán)形,當管道上任何一個位置出現(xiàn)破裂或其他故障時,就可以通過關(guān)閉附近的閥門來隔離故障點,不致于影響整個水系統(tǒng)的運行?!绷硗?,水冷機組在運營過程中會消耗掉大部分的電力,當春秋冬季來臨時,天津運營團隊就會關(guān)閉水冷機組,通過板式換熱器和樓頂?shù)睦鋮s塔,利用室外冷空氣對水降溫,達到節(jié)能的目的。而所有這些轉(zhuǎn)換和控制都是通過自動控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。
三層是供電系統(tǒng),在這里已經(jīng)看不見傳統(tǒng)的UPS,而是采用“高壓直流(50%)+市電(50%)”的供電模式?!安捎眠@種供電方案后,市電側(cè)無中間轉(zhuǎn)換損耗,效率高達100%;高壓直流側(cè)可采用節(jié)能休眠模式,全負載范圍內(nèi)94%以上高效率。因此,綜合供電效率高達97%?!必撠煍?shù)據(jù)中心電氣設(shè)計的高級工程師李典林介紹說,“未來還可以無縫升級成市電主供+高壓直流后備的供電模式,達到99%以上供電效率?!?/p>
到達數(shù)據(jù)中心的核心區(qū)域——服務(wù)器機房,終于看到重點展示對象:微模塊。每個微模塊都包含自身的配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)等,可以簡單認為微模塊就是一個微型數(shù)據(jù)中心。據(jù)現(xiàn)場工作人員講解,微模塊的所有組件都在工廠預(yù)制和測試完成,到數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場拼裝好即可投入使用,這個時間最短只需要兩個星期。因此,微模塊和整機柜解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的周期冗長、配合復(fù)雜的問題,可快速、靈活地部署,這個特點使微模塊更容易安排分期建設(shè),保護投資。當數(shù)據(jù)中心退役時,這些微模塊還可以很方便地被拆卸下來,搬運到其他數(shù)據(jù)中心使用。此外,微模塊內(nèi)部的電源模塊、行間空調(diào)數(shù)量等可以根據(jù)IT機柜功率靈活配置數(shù)量,滿足不同功率密度的需求,目前微模塊內(nèi)可支持的最大機柜功率可高達15KW,而整個數(shù)據(jù)中心的PUE可保持在1.2到1.4之間。
這也是微模塊數(shù)據(jù)中心之所以獲得大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)青睞的原因之一。物理上,微模塊數(shù)據(jù)中心將配電、制冷、機柜、冷/熱通道、橋架等設(shè)備集成到一起,舍棄架空地板、電力電池室、空調(diào)室等在傳統(tǒng)機房似乎必不可少的依賴條件,實現(xiàn)與機房環(huán)境的解耦,成為一個相對獨立的部署單元,結(jié)合微模塊整體方案和組件的標準化設(shè)計,可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速部署、彈性擴展。更為重要的是,在基礎(chǔ)設(shè)施集成化的基礎(chǔ)上,微模塊內(nèi)的IT設(shè)備有了自己專享的配電和制冷單元,就可以實現(xiàn)二者間的智能協(xié)同工作。
“如果把服務(wù)器看成標準磚頭,機柜看成廚房、陽臺、洗手間,微模塊就是小戶型套房。通過微模塊,我們可以不斷復(fù)制堆疊,形成機房樓,乃至整個園區(qū)?!遍Z昆說道。
實踐高效運維 建設(shè)開放生態(tài)
隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的快速發(fā)展,其數(shù)據(jù)中心除了自身數(shù)量、規(guī)模體量在快速增長外,其承載的業(yè)務(wù)也是海量增長。騰訊擁有即時通信活躍賬戶超過10億個,最高同時在線用戶超過2個億;微信/WeChat合并月活躍帳戶數(shù)達到4.38億;QQ空間月活躍賬戶數(shù)達到6.25億個;每日發(fā)送通信消息超過180億條,每日上傳圖片3.60億張。
面對如此海量的設(shè)備和需求,如何才能安全、高效、穩(wěn)定的保障數(shù)據(jù)中心的運營也是重中之重。在數(shù)據(jù)中心的自動化系統(tǒng)方面,騰訊這兩年投入重兵,開始研發(fā)基于SDI(software defined infrastructure,軟件定義基礎(chǔ)設(shè)施)的控制系統(tǒng),并將逐步向業(yè)界推出數(shù)據(jù)中心監(jiān)管控系統(tǒng)的南向和北向標準。騰訊IDC平臺部數(shù)據(jù)中心高級經(jīng)理郁智華在分享日上圍繞海量運營體系、安全應(yīng)急保障體系、運營節(jié)能、成本控制和自動化運營平臺等方面,分享了騰訊的運營優(yōu)化實踐案例及發(fā)展計劃。他將海量運營的關(guān)鍵之道歸納為:做好計劃性運營、做好自動化運營、做好外包管理和人員培養(yǎng)、做好預(yù)防性維護和應(yīng)急演練、做好精細化運營。
在此次參觀過程中,記者還注意到一些細節(jié)。維護這個高達20萬臺服務(wù)器的超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,騰訊自己的運營團隊只有15人,其他管理是外包給專業(yè)人員,在現(xiàn)場記者看到數(shù)據(jù)中心的值班巡檢已經(jīng)引入了手持PAD的電子化巡檢。而數(shù)據(jù)中心自動化運維方面,可以看到參觀通道的一根根綠色柱子上面都標注有字母或數(shù)字,是用來快速定位,并區(qū)分不同功能區(qū)域;在節(jié)能方面也可以看到無人進入的時候自動關(guān)閉白色照明燈,只保留少量藍色LED燈,保證最低照度滿足視頻錄像要求,在小處體現(xiàn)節(jié)約。
高效、自動化的運維,一直是騰訊數(shù)據(jù)中心的目標,但目前還只是做到半人工半自動化的運維狀態(tài)。別洪濤介紹說:“這跟整個大環(huán)境有關(guān)系,中國在這方面整體起步就比較晚,而且投入研發(fā)的數(shù)量有限,但現(xiàn)在隨著軟件定義數(shù)據(jù)中心概念的普及,相信真正實現(xiàn)自動化運維的日子不遠了,但那一天估計團隊維護人員在家通過微信就可以掌握數(shù)據(jù)中心的一切?!?/p>