数据中心的进化史

数据中心概念产生于20世纪50年代末 , 跟随着计算机技术的进步发展起来 , 在60年代初出现了一些数据处理系统 , 这是数据中心最早的雏形 , 那时最多称为数据机房 , 还谈不上是数据中心 。 数据中心是信息系统的中心 , 通过网络向企业或者公众提供信息服务 , 60年代的数据中心还只能靠几台大型主机完成本地数据计算 , 不仅不能做分布式运算 , 也无法对外提供服务 。 直到近三十年 , 计算和网络技术已得到突飞猛进进步 , 建造大量的数据处理中心成为可能 , 这时才是真正意义上的数据中心 。
【数据中心的进化史】如今 , 一提到数据中心 , 自然脑海里会浮现出一片场景:在一栋栋外表简陋 , 几近封闭的建筑物里 , 包含有很多个独立的机房 , 每个机房里排放着一排排整齐的机柜 , 机柜里摆放着各种功能的设备 , 设备之间通过无数的线缆进行连接 , 这些互联的设备都在高速运转着 , 其中流动着的就是各种海量数据 。 比如淘宝、京东商城、百度搜索、微信、头条等等 , 都是依托这些数据中心 , 向外提供网络业务服务的 , 互联网行业的进步带动了数据中心的高速发展 。 数据中心内部设计整齐划一 , 全部有参考的国内和国际设计标准 , 这使得当你参观完了一家数据中心后 , 就不用再去看别家了 。 因为设计上几乎都是一样的 , 否则就是不符合标准 , 自然也不能在运营上达到最佳的性价比 。 有些小型数据中心、楼房竖井里的机房、临时搭建的数据中心可能不会参照标准来设计 , 但大型数据中心必须按照标准设计 , 这样才能不会随着规模的扩大而无法管理和运维 。
数据中心有再多的服务器 , 再大的网络规模 , 空有一个花架子肯定不行 , 要让这些放在机柜里的设备都运转起来 , 加快线缆中数据的流动 , 才能有钱赚 。 早期的数据中心 , 要靠规模制胜 , 通过不断增加数据中心里服务器的数量 , 来提升数据处理性能 , 通过将更多的服务器加入到一个计算集群中 , 同时工作才提升数据处理效率 , 曾经有相当一段时间 , 各家的数据中心去比拼谁的数据中心规模大 , 以便能吸引到更多的客户使用数据中心的业务 。 但这样发展一段时间后 , 发现了问题 , 并不是服务器越多处理的数据越多 , 效率越高 , 当服务器增加到一定程度 , 服务器之间交互的中间数据逐渐增多 , 需要管理的服务器数量增多 , 这增加了计算的复杂性 , 带来的就是运维管理上的困难 , 尤其当故障来临 , 分析和排除起来变得很困难 。 综合这些情况 , 数据中心后来的发展不再刻意去强调规模 , 要建设与自己业务相匹配的数据中心 , 靠优质取胜 , 而不是靠规模取胜 。
一旦数据中心放缓了扩张的脚步 , 就要将精力花在修炼自家内功上 , 不断提升数据中心的盈利水平 , 绝大多数的数据中心还是要靠售卖计算服务收钱的 , 这就要提升单位面积内的计算能力 , 修炼内功 。 众所周知 , 数据中心要运转起来 , 除了供电、空调、布线这些外围系统 , 最为关键的还是要靠服务器、网络和存储三大件组合运转起来 , 才能开张赚钱 。 在规模增长放缓情况下 , 硬件性能不提升的情况下 , 就需要优化结构 , 提升软件执行效率 , 满足部署更多业务 。 像服务器和网络的虚拟化技术 , 可以提升设备的使用率 , 避免设备长期处于低速运转状态 , 造成性能的极大浪费 , 像服务器CPU多核技术 , 网络MPLS技术、灵活QINQ技术等等 , 通过提升软件的执行效率 , 还提高整个数据中心的数据能力 。 在数据中心的行当里 , 有专门的第三方做网优的服务企业 , 有解决方案的企业 , 它们的加入可以让数据中心更高效地运行 , 但这些企业只给软件优化方案 , 并不售卖硬件设备 。 数据中心进入到了一个由硬件到软件转变的时代 , 软件发挥的作用越来越大 。
虽然软件的作用在增加 , 但数据中心此时依然还是一个靠硬件设备打天下的市场 , 直到有一天“软件定义”出现了 , 软件定义网络 , 定义存储 , 定义数据中心 , 定义一切 。 软件定义的本质是将数据中心推向了虚拟化的世界 , 这已经不是简单的硬件转变到软件的时代 , 而是虚无时代的来临 。 数据中心的一切都成为了虚拟资源 , 可以按需分配 , 自动调配 。 这些资源与硬件设备早已松耦合 , 没有完整的一对一关系 , 虚拟资源可以来自处在世界任一个角落的数据中心里 , 如此飘渺却又是真实地存在着 。 数据中心只要管好这些虚拟资源 , 然后按照业务要求去分配资源就好了 , 极大地减少了运维成本 , 一个偌大的数据中心 , 甚至在全球拥有数十个大型数据中心 , 做运维的管理人也许只要十几个 , 人力成本降低 。 同时 , 业务的部署变得轻松且简单 , 只要点点鼠标就可以完成 , 设备的版本不用升级 , 由控制器定期推送最新的即可 , 选定指定时间 , 将设备上的业务切到其它设备上 , 自动完成版本升级 , 一切都变得简单易做 。 当然 , 云数据中心就符合这样的实现 , 只不过现在的云数据中心只能部分的实现 , 还没有完全达到“软件定义”的目标 。
以上从特定的角度 , 介绍了数据中心的进化史 。 数据中心从无到有 , 从硬到软 , 从实到虚 , 经过这近七十年的发展 , 已发生了翻天覆地变化 , 已从出生婴儿成长成了青壮年 , 这个世界赋予了数据中心更多的责任和重担 , 需要数据中心完成更多的信息数据处理 , 而现在就是最好的时代 。 数据中心还将在不断成长的过程中 , 其中的技术也在不断完善之中 。 未来 , 我们将更加需要数据中心 , 我们的工作和生活将越来越离不开数据中心 。