浅析云计算中心的技术革新

    随着电信运营商的基地和云计算数据中心的不断涌现，对于电信运营商而言，支撑互联网业务及云计算服务的数据中心已不再是成本中心，而是已经变为发展业务核心竞争力的盈利中心，电信行业使用的传统数据中心和标准化服务器往往难于应对急剧变化并快速发展的大型互联网业务对于IT基础架构的苛刻需求，需要通过技术革新以应对模式数据中心的灵活应用要求。

    互联网企业的迅速崛起，极大程度上依赖于革新式的IT基础架构和行之有效的IT解决方案，灵活有效的数据中心架构及分布式数据管理模式带来了强大的数据处理能力及灵活的扩展能力，这一切已经成为支持互联网企业核心竞争力发展的基础。

    对于不断强化互联网业务的电信运营商而言，应借鉴并吸取互联网企业的成功经验及其革新式的IT基础架构和解决方案，促进自身IT基础架构的革新，继而通过更加灵活有效的IT基础架构促进互联网业务走向成功。本文主要以戴尔与互联网客户共同开发、而且已经过长年市场验证的两大革新性的解决方案（模块化数据中心和定制化服务器）为例，来探讨如何借助互联网企业的先进IT基础架构，助力电信行业互联网业务走向成功。

    1.电信运营商的业务转型

    电信行业的市场条件和竞争环境已发生巨大变化，与诸多互联网和移动互联网企业的快速发展相比，众多电信运营商的传统业务已经步入了微利时代，电信运营商不得不在内部创新和外部竞争的双重压力下开始转换业务模式。语音业务收入的萎缩不断促进运营商由固定领域延伸至移动领域，智能终端与移动应用的发展显着拉动了移动数据业务的发展。

    数据（数字内容）给电信运营商带来了挑战，同时也带来了机会。通信技术的迅猛发展大大地促进了数据量的增长。而全球移动设备的激增导致急剧增加的数据业务，渐渐成为电信运营商收入快速增长的领域之一；同时数据业务也要求对大数据即海量的结构化和非结构化数据进行管理并从中获取价值。

    云计算服务平台、终端用户消费者也日益要求以更低的成本获得更高质量的服务，因此必须构建具有高可扩展性和深入分析能力的高度智能平台，才能提供高度个性化的互动数字体验。

    传统的IT环境很难适应电信行业的快速变化。由于数据的不断增长、数百种不同应用程序和多种独立系统的共存，电信行业正在变得越来越复杂。IT基础架构难以管理，公司需要将资源用于进行维护而不是创新。

    虽然面临诸多挑战，但电信运营商仍然具备赢得市场优势地位的资源，特别是在CT（电信技术）基础架构方面的绝对优势使其在ICT产业中占有非常特殊且优越的地位。

    伴随着我国经济的发展，我国增值电信市场也显示着旺盛的需求，尤其突出的是与互联网相关的业务，其所占比例越来越高。据工业和信息化部电信研究院的研究表明，基于互联网的业务收入全面超过非互联网的收入成为主流，2011年基于互联网的增值业务收入规模达到1 296.7亿元，占增值业务收入总和的71.5%。而且在2012年到2016年的五年里，我国增值电信市场仍将保持高速增长，预计到2016年，增值业务收入规模将超过7 700亿元（不包括基础企业增值业务收入），年均复合增长率超过33%。

    为了抓住产业升级换代和市场发展的机遇、创建新的盈利模式、国内外电信运营商近年来也在通过不断强化IDC、ISP、ICP、移动信息服务、呼叫中心等增值业务来实现业务的持续转型升级。最近几年，国内三大运营商也一直积极规划和建设互联网基地或数据中心基地，具有代表性的是中国联通的7大数据中心基地[2]、中国电信的8大基地、中国移动的8大基地[4]，通过其搭建的平台和提供的服务，以及中国电信的基地公司化等运作，我们依稀可以看到一些互联网企业的成功模式，甚至互联网企业的人员和文化也在向运营商的相关业务部门不断地渗透。

    电信运营商面对云计算和移动互联网时代的运营框架是：“云（互联网服务）→管（智能管道）→端（移动终端）”模式。电信运营商利用自身的资金优势、用户优势、政策优势可以控制整合“云”和“端”，同时借鉴互联网企业的成功经验，不断开拓互联网业务等新的盈利模式，成为智能管道的真正主导者。

    2.互联网企业的成功经验

    2.1 数据中心的模块化

    2.1.1 互联网业务数据中心的重要性

    电信市场环境正在迅速变化，互联网行业的快速成长带动了数据中心技术的变革和服务质量的不断提升。

    互联网技术自发明以来已经走过了40多个年头，现在全球互联网用户总数已达21亿规模。据统计，截至2011年底，全球已有5.55亿家网站运行，巨大的互联网用户总数产生了巨大的互联网服务需求，这需要超大规模的数据中心为其服务。这是一个充分开放并且竞争激烈的市场，各家互联网企业以及电信运营商在营收层面充分竞争的同时，也非常重视企业内在运营层面的对比和竞争。

    不言而喻，Google、微软必应、腾讯、阿里巴巴、Facebook、百度、亚马逊等互联网企业的革新式商业模式、快速扩张的业务方式，已通过多种方式为社会带来巨大的变化，通过改变大众的生活方式和习惯，大大地推动了社会的进步和发展，也给传统电信运营商带来了巨大压力。

    大多数的互联网公司拥有以下特征。1）拥有极为先进、灵活和高效的IT基础架构；2）拥有品牌影响力和庞大的社区；3）拥有突破性的技术，且正在推动这些技术的广泛应用；4）无需依赖传统的订阅或者通过内容获利即可保持一定的赢利水平，给传统业务模式带来了巨大压力；5）通过融入多媒体通讯给传统服务模式带来了极大的挑战。

    对于互联网企业而言，数据中心已经成为企业核心业务的基盘，它提供了企业最主要的产品，即互联网服务。

    2.1.2 模块化数据中心

    在互联网行业久经锤炼的模块化数据中心和定制化服务器所具备的灵活性、性能、密度、重量、功耗等优化特性，在大幅度提升数据中心的部署速度和灵活性的同时，大大地降低了总体拥有成本（TCO），同样它也可以为电信运营商的互联网业务发展及其数据中心提供有效的支持。

    模块化数据中心最早被用来定义传统数据中心设计中按照标准对数据中心场地进行模块化划分，即把整个数据中心场地分为若干独立区域，各区域的规模、功率负载、配置等均按照统一标准进行计，数据中心的扩展可以随着业务需求通过增加新的模块来实现。随着集装箱数据中心的出现，模块化数据中心也渐渐被等同于集装箱数据中心。集装箱数据中心内的服务器与基础设施高度集成，通过标准货车（20英尺或40英尺）运送到安装地点进行快速安装并投入使用，集装箱数据中心可部署在空旷的室外环境或灵活地根据需要移动位置。

    戴尔模块化数据中心是预构建的集装箱式数据中心，可以快速部署，并可为每个组织的特定需求而优化。一个中大规模的模块化数据中心可以在30天内上线运行，比传统的数据中心快了75%，而且只占用传统数据中心的一半空间，非常节能。下面以微软必应地图（Bing Map）为例来探究一下模块化数据中心所带来的巨大效益。

    微软公司的必应地图图像系统是一个典型的大数据处理平台，该系统每小时会产生大约10TB的数据，每天就会产生数百TB的数据。而其记录是四天内就产生了惊人的3PB的数据。

    微软公司为了有效支持必应地图应用，利用戴尔定制模块化数据中心建立了一个能够快速部署且经济有效的数据中心。必应地图的模块化数据中心从设备到货至正式投入运行，只花了3周时间。在60天内，所有系统都已经开始正常运作（图1是微软必应地图模块化数据中心的一部分）。

    图1 微软BING地图模块化数据中心

    集约化设计让模块化数据中心在极小空间内提供强劲的计算能力。戴尔模块化数据中心的算密度是原有系统的5倍，而且模块化数据中心非常绿色。借助一系列先进设计，戴尔模块化数据中心可以节省大量能源。戴尔每个模块化数据中心的能耗仅为180千瓦，这比原有能耗降低了80%，大大降低了能耗总支出。在对原本已非常简约的模块化数据中心进一步简化之后，该数据中心极大地降低了成本。相比传统模式，该模块化数据中心的成本仅是原来的1/8。

    数据中心不仅能实时地满足初始系统计算能力等的苛刻要求，而且大大降低电力消耗、迅速形成产能和加速IT部署，并且为未来全球站点的创建提供一个可控的持续性的模型。

    2.2 服务器的定制化

    2.2.1 互联网业务数据中心服务器

    针对互联网企业对数据中心迅速增长的要求，2007年戴尔成立了数据中心解决方案事业部（DCS），专门面向大中型数据中心提供定制化服务。通过对这些大中数据中心及企业需求的深入了解和专业服务，戴尔总结出互联网业务对于数据中心服务器的三个核心要求：

    1）基础架构具备快速扩展能力。互联网业务模式的增长具有突发性和高速性，当业务需求突然高速增长时能够快速扩张基础架构，以提供相应的服务能力。2）部署在远端数据中心大量集中的服务器设备具备优秀的远程运维能力，可以适当简化基本不用的本地管理功能。3）节约数据中心的总体运营成本，从而帮助互联网企业获得更多的利润，占据有利的竞争优势。

    戴尔DCS事业部针对互联网企业的这三个要求，提供了优化的硬件设计，将计算、存储、电源和冷却等资源汇集成一个硬件资源池，革命性地推出了共享基础架构产品，将效率、计算密度和系统扩展性提升到一个更高的层次。其主要特征如下。

    1） 定制化服务器采用模块化、高密度的设计，在一个机箱中将所有计算和存储资源汇集成一个资源池，实现电源和冷却共享。当企业业务需求增长时，可以轻易在有限的自建或租用机房空间内放入更多的服务器节点，按模块化进行复制，实现基础构的快速扩张。

    2） 定制化服务器根据客户需求，去掉了部分不常用的本地管理功能，增强服务器的远程管理功能，提供标准和开放的IPMI管理接口，支持远程脚本方式管理，使得管理人能够同时远程管理大规模的服务器集群。同时定制化服务器提供了远程的服务器指示灯，可以远程开启或关闭，方便现场维护人员迅速定位服务器节点。

    3） 定制化服务器通过减少空间占用，对自建机房企业可以节省机房建设成本及占用面积，对租用机房企业可以节省机架租用数目。同时，基于共享基础架构优化设计带来更高的散热效率。

    定制化服务器从密度、功耗、致冷、重量各方面降低了服务器运行成本，从而为企业节省运营成本，基于单位时间和节点的运营成本的节省，可以推算出大规模服务器集群在3~4年时间内、24小时不间断运营可产生巨大的总拥有成本（TCO）的降低。戴尔DCS除了提供针对单一大型客户（比如微软必应、Google等）完全定制化的服务器以外，还基于戴尔新一代（12代）服务器和定制化服务器的先进架构、针对较小规模的需求设计了PowerEdge C系列服务器（图2，图3分别是C6220系列和C8000系列），以满足对计算节点和存储节点的灵活机动的部署和扩展需求。

    图2 DELL PowerEdge C6220服务器

    图3 DELL PowerEdge C8000服务器

    2.3 模块化数据中心以及定制化服务器在电信行业互联网业务的应用和前景

    2.3.1 模块化数据中心的应用和前景

    作为支撑互联网业务和服务基盘的数据中心对于电信运营商而言也变得更加重要。越来越多的电信运营商开始优化和新建更符合互联网业务发展的数据中心，从而对业务应用开发以及基础架构设备优化提供更为实时的支持。消费者将转向更多样化且提供更具交互性（在人、社交网络、内容和设备之间）体验的产品上，同时他们要求电信运营商通过技术提升提供增值服务。电信运营商在努力优化业务模式，以实现网络地理覆盖面与ARPU（平均每名用户收入）的平衡。

    随着互联网业务的不断扩展，数据中心规模持续扩大，服务器、存储、网络等设备急剧增加，相对于灵活多变的互联网业务及云计算服务模式的落地，如何通过数据中心的革新来带动核心业务的健康发展已变得越来越重要。

    模块化数据中心的技术特性与部署安装的方便性通过互联网客户的成功实践已证明其有效性，越来越多的企业开始采纳，并着手进行相关的测试与试验。

    电信运营商为了应对市场的需求及政府战略型布局，需要建设越来越多的云计算基地和数据中心。而云计算的“按需供应”、“灵活扩展”、“高可用性”等特性，以及市场需求的动态变化要求数据中心在设计和部署上不但要灵活迅速，而且能面向未来，机动灵活地引入新的技术和根据需要进行地域间的部署调整。

    模块化数据中心无疑是最优的选择之一。利用研究院和设计院的技术力量来设计和规划标准的集装箱数据中心内的服务器与基础设施配置，不但可通过标准货车运送到安装地点进行快速安装并投入使用，而且可以根据需求灵活地调节移动数据中心的位置、快速复制包括业务应用在内的最佳系统配置，扩展任一数据中心的系统规模。

    随着云计算、虚拟时代的来临，模块化数据中心解决方案将会让更多的数据中心走向高效，进而激发企业业务的无限潜能，实现互联网业务的持续成功。

    2.3.2 定制化服务器在电信行业互联网业务的应用和前景

    通过定制化服务器服务， 戴尔DCS事业部为Google、Facebook、亚马逊等大型互联网企业提供了灵活、低成本的数据中心基础架构，根据这些企业数据中心的服务器使用量和独特的应用需求，构建符合各企业自身标准的个性化产品。中国互联网行业中的领军企业，在数据中心中也开始大规模地用定制化服务器产品。随着这些领军企业对定制化需求的深化，在不久的未来，将会有越来越多的互联网企业开始构筑更适合自己数据中心的定制化服务器。

    定制化服务器具备优化的性能、密度、重量、功耗的特性，为客户节省总体拥有成本（TCO），长远来看，随着定制化服务器在电信行业中广泛使用，在提供相同计算能力或互联网服务的情形下，消耗更少的空间、能源、环境资源。电信行业已经开始了对包括服务器的定制化乃至机架系统的开放式架构的研究，这必将引领电信行业面向云计算的新一代数据中心向着更为节能环保的方向发展，定制化服务器将会对其数据中心的转型产生深远的影响。

    3.结束语

    总之，对于电信运营商而言，数据中心也已不再是成本中心，而是已经变为发展互联网业务核心竞争力的盈利中心，传统的数据中心和标准化x86服务器有时难于应对急剧变化并快速发展的互联网业务对于IT基础架构的苛刻需求，需要转型以迎接市场发展的需要。

    在互联网市场里已经过长期验证的互联网企业的革新式IT基础架构和解决方案，特别是模块化数据中心和定制化服务器，借助其灵活性、性能、密度、重量、功耗等优化特性，在大幅度提升数据中心的部署速度和灵活性的同时，降低总体拥有成本（TCO），这对于运营商将来拓展互联网业务、建设面向未来的云计算数据中心来说无疑可提供有意义的促进和参考价值。

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