算力刚需与有限资源成为城市数据中心建设面临的两难

2021-04-14 13:38:50 来源：中国网科学

数据是数字时代最重要的生产要素,数据中心是承载数据存储、分析、计算的唯一载体,是城市数字化转型的重要新型基础设施。从无处不在的云计算,到金融数字货币区块链,城市经济生活的方方面都离不开数据中心算力以及云网络的支持。2021年3月,《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出了加快构建数据中心等新型基础设施建设的要求。同年4月,上海市经济和信息化委员会、市发展和改革委员会发布了《关于做好2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知》,提出了“满足必需、功能聚焦、布局均衡、高效绿色、性能突出”的数据中心发展格局,这是上海政府对于十四五规划的快速落地与夯实。

算力刚需与有限资源:城市数据中心建设面临两难

纵观数据中心在城市的建设与发展,始终脱离不了两个基础的物理限制:空间与能源。有限和离散的空间会造成数据中心资源分散、扩容受限,无法发挥集约化的规模优势,算力体量下降;能源不足则直接导致数据中心无法运转,近几年因为供电配额紧张造成数据中心被迫关闭的案例屡见不鲜。

一边是数字经济和数字社会对于算力的刚需,另一边是日益紧张的城市资源,如何取舍与平衡?上海市率先给出了参考答案:一方面,明确功能需求导向,有所为有所不为。从上海市经济、金融、贸易、航运、科技创新中心的定位出发,重点满足核心产业算力需求。另一方面,新建数据中心按重点发展区域聚集,合理布局,发挥集约化规模化优势,并充分考虑用地、电力等配套资源;同时强调绿色节能,新建项目综合PUE控制在1.3以下。

资源保障与技术创新:城市数据中心建设齐头并进

除了资源政策上的引导,上海市提出引入IPv6、无损网络、软件定义网络等技术,通过技术创新提升数据中心性能与算力使用效率,作为上海市数据中心建设规划中的重要一环。

IPv6提供算力的泛在联接。从人人互联到万物智联,网络对IP地址的需求量指数级增加;数据中心作为智能世界的算力中枢,IPv6成为互联的基础诉求。“十四五”规划与2035年远景目标纲要中也明确指出“全面推进互联网协议第六版(IPv6)商用部署”。存量数据中心中仍大量存在IPv4,如何从IPv4到IPv6平滑演进成为核心诉求之一。其中,传统高性能计算与集中式存储采用InfiniBand和Fibre Channel(FC)专网架构,不兼容于IPv6。以太网替代专用网络,成为技术发展的必然。

无损以太网提供算力的确定性质量。数据中心网络以太化趋势明显,在互联网、运营商、ICT厂商的共同努力下,无损以太网技术快速发展,2019年无损网络测试规范发布并开始商用。与传统以太网平均0.1%的丢包率相比,无损以太网可实现绝对0丢包,消除由于数据重传造成的服务器资源空转。在同等的服务器集群规模下,应用0丢包无损以太网可实现算力翻番,单位算力能耗可减少50%。

软件定义网络提供算力的自动化保障。在集约建设的导向下,数据中心规模原则上不低于3000标准机架,采用虚拟化技术后管理规模可达到30万节点,网络管理势必要向自动化与智能化升级。当前,国内某些商业银行要求网络做到当日需求当日闭环,这在人工敲命令行、一次网络变更动辄数天的传统运维时代是不可想象的。

超融合数据中心网络:城市数据中心建设的网络助推器

华为CloudFabric 3.0超融合数据中心网络,满足IPv6、全无损以太、软件定义网络三大技术要求,为城市数据中心建设提供网络助推器:

●IPv6全兼容:可提供端到端IPv6数据中心网络方案,对于存量网络,支持IPv4向IPv6平滑演进;

●全无损以太网:在业界率先实现以太网0丢包,基于创新iLossless智能算法,打破传统高性能计算网络、存储网络和业务网络的多协议架构壁垒,实现物理网络协议融合;

●网络智能部署与运维:将软件定义网络能力率先推进到L3自动驾驶网络层级,网络可以自动理解用户意图,实现业务的秒级发放;实时监测网络状态,实现1分钟故障感知,3分钟定位,5分钟修复。

随着对“十四五”规划与2035年远景目标纲要中数据中心建设要求的深入解读,相信各省市地方的数据中心建设指导意见将陆续出台。以数据为核心生产要素,构建数据中心算力底座,数据中心网络对于提升算力具有重大的价值和空间。华为愿与客户、合作伙伴携手打造城市数据中心建设的优秀实践,为加速数字经济和数字社会建设做出积极的贡献。

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