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算力剛需與有限資源成為城市數據中心建設面臨的兩難

2021-04-14 13:38:50 來源：中國網科學

數據是數字時代最重要的生產要素,數據中心是承載數據存儲、分析、計算的唯一載體,是城市數字化轉型的重要新型基礎設施。從無處不在的云計算,到金融數字貨幣區塊鏈,城市經濟生活的方方面都離不開數據中心算力以及云網絡的支持。2021年3月,《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中明確提出了加快構建數據中心等新型基礎設施建設的要求。同年4月,上海市經濟和信息化委員會、市發展和改革委員會發布了《關于做好2021年本市數據中心統籌建設有關事項的通知》,提出了“滿足必需、功能聚焦、布局均衡、高效綠色、性能突出”的數據中心發展格局,這是上海政府對于十四五規劃的快速落地與夯實。

算力剛需與有限資源:城市數據中心建設面臨兩難

縱觀數據中心在城市的建設與發展,始終脫離不了兩個基礎的物理限制:空間與能源。有限和離散的空間會造成數據中心資源分散、擴容受限,無法發揮集約化的規模優勢,算力體量下降;能源不足則直接導致數據中心無法運轉,近幾年因為供電配額緊張造成數據中心被迫關閉的案例屢見不鮮。

一邊是數字經濟和數字社會對于算力的剛需,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,明確功能需求導向,有所為有所不為。從上海市經濟、金融、貿易、航運、科技創新中心的定位出發,重點滿足核心產業算力需求。另一方面,新建數據中心按重點發展區域聚集,合理布局,發揮集約化規模化優勢,并充分考慮用地、電力等配套資源;同時強調綠色節能,新建項目綜合PUE控制在1.3以下。

資源保障與技術創新:城市數據中心建設齊頭并進

除了資源政策上的引導,上海市提出引入IPv6、無損網絡、軟件定義網絡等技術,通過技術創新提升數據中心性能與算力使用效率,作為上海市數據中心建設規劃中的重要一環。

IPv6提供算力的泛在聯接。從人人互聯到萬物智聯,網絡對IP地址的需求量指數級增加;數據中心作為智能世界的算力中樞,IPv6成為互聯的基礎訴求。“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要中也明確指出“全面推進互聯網協議第六版(IPv6)商用部署”。存量數據中心中仍大量存在IPv4,如何從IPv4到IPv6平滑演進成為核心訴求之一。其中,傳統高性能計算與集中式存儲采用InfiniBand和Fibre Channel(FC)專網架構,不兼容于IPv6。以太網替代專用網絡,成為技術發展的必然。

無損以太網提供算力的確定性質量。數據中心網絡以太化趨勢明顯,在互聯網、運營商、ICT廠商的共同努力下,無損以太網技術快速發展,2019年無損網絡測試規范發布并開始商用。與傳統以太網平均0.1%的丟包率相比,無損以太網可實現絕對0丟包,消除由于數據重傳造成的服務器資源空轉。在同等的服務器集群規模下,應用0丟包無損以太網可實現算力翻番,單位算力能耗可減少50%。

軟件定義網絡提供算力的自動化保障。在集約建設的導向下,數據中心規模原則上不低于3000標準機架,采用虛擬化技術后管理規模可達到30萬節點,網絡管理勢必要向自動化與智能化升級。當前,國內某些商業銀行要求網絡做到當日需求當日閉環,這在人工敲命令行、一次網絡變更動輒數天的傳統運維時代是不可想象的。

超融合數據中心網絡:城市數據中心建設的網絡助推器

華為CloudFabric 3.0超融合數據中心網絡,滿足IPv6、全無損以太、軟件定義網絡三大技術要求,為城市數據中心建設提供網絡助推器:

●IPv6全兼容:可提供端到端IPv6數據中心網絡方案,對于存量網絡,支持IPv4向IPv6平滑演進;

●全無損以太網:在業界率先實現以太網0丟包,基于創新iLossless智能算法,打破傳統高性能計算網絡、存儲網絡和業務網絡的多協議架構壁壘,實現物理網絡協議融合;

●網絡智能部署與運維:將軟件定義網絡能力率先推進到L3自動駕駛網絡層級,網絡可以自動理解用戶意圖,實現業務的秒級發放;實時監測網絡狀態,實現1分鐘故障感知,3分鐘定位,5分鐘修復。

隨著對“十四五”規劃與2035年遠景目標綱要中數據中心建設要求的深入解讀,相信各省市地方的數據中心建設指導意見將陸續出臺。以數據為核心生產要素,構建數據中心算力底座,數據中心網絡對于提升算力具有重大的價值和空間。華為愿與客戶、合作伙伴攜手打造城市數據中心建設的優秀實踐,為加速數字經濟和數字社會建設做出積極的貢獻。

標簽：算力剛需資源城市數據中心