数据中心基础设施关键技术应用及发展

数据中心基础设施关键技术应用及发展

赵文凯 高煦洲

陕西广电网络传媒（集团）股份有限公司

陕西西安 710061

简要：结合数据中心产业发展情况，深入剖析数据中心云计算、智能化、能源储存和能源再利用等关键技术的发展现状和应用情况，总结数据中心基础设施技术发展趋势，希望可以给相关从业者以借鉴。

关键词：数据中心；关键技术；发展趋势

一 数据中心基础设施关键技术分析

云计算技术提升数据中心管理效率。云计算只是模式创新而已 最大的特点就是客户视角里有无限的虚拟化，可弹性收缩的计算存储网络等资源，同时还有各种行业平台建设资源以及企业级软件交付的saas服务。跟传统IT行业服务相比，把原来的IDC资源放到了互联网上，最直观的特点就是原来的IT资源可以线上购买线上使用了，从计算资源，存储资源，网络资源等等（这个阶段的特点就是不用自己管理硬件级的资源，并且随用随买，但是需要做多厂商的备份，最收益的行业是游戏行业、视频行业、电商行业）。基础的资源建设了之后云计算厂商又往上提供了平台层的服务能力，毕竟是服务行业，客户会用的更舒服（这个阶段的特点是不用管理系统级资源等等，这个阶段受益的主要是AI分析行业、移动直播行业等等）。再往上做SaaS服务，企业客户新产品开发或创业企业的创业成本更低了，因为连数据库应用服务器都不用自己维护了，这个阶段最受益的就是一些传统的产业互联网公司，很可能就像互联网初期的企业网站建设时期一样，做个自己的企业app，视频app只要换个logo就可以了。

AI 技术逐步提升数据中心管理水平。AI管理必将颠覆传统管理，比如在企业日常管理中，使用ERP管理系统，把“进存余用结”交叉串联起来；人脸（或指纹）识别出入，考勤体系；运营管理中内部使用的小数据库：自动生成的生产损耗、工时、工资标准和实际数据。未来在管理上会因AI的介入发生很大的变化，首先从管理软件上，一旦有了人工智能介入，很多需要人为干预的管理工作都变得非常智能化。其次在工作岗位上也会有较大的变化。简单的理解就是，AI的使命就是替代经验性重复性的岗位，让公司的效率达到高效，大大节约人力成本。

二 数据中心基础设施关键技术发展趋势分析

云计算的发展趋势分析。越来越细粒度的资源使用和收费，让用户不需要为资源的闲置而付费，从运营商的角度来看，则是越来越高的资源使用比例，减少了服务器的浪费。而云计算的实际载体就是虚拟化技术，以及硬件虚拟化的支持，所以云计算很多新技术，都是始于 intel，amd或者其他芯片厂商，然后由linux kernal集成，最后被云计算厂商使用在对外发售的产品之上。最开始，用户满足于单独占有一个物理机的某几个cpu，这就是基于qemu + kvm + linux的ec2虚拟机。接下来用户需要一个更加混合的机器资源，可以让自己的 应用程序们，共享同一集群物理机，但是每个应用程序并不独占cpu，或者说以更灵活的方式分享cpu和io，这就诞生了container +k8s 这类虚拟化技术。未来，micro vm 正在兴起，借助硬件帮助，最快的micro vm可以在100ms内启停，用户需要随起随停的服务，真正做到为每一次服务单独计费。对于私有云，大型企业自己建设企业私有云的，也会越来越多，毕竟自己体量大，分支机构多，以前可能总部和分部都各自建设有大小不一的数据中心，云计算的理念的普及，也会促使这些适合自建私有云的大型企业整改为私有云，私有云的一个最大好处便是所有数据都能自己掌控。对于个人用户，一开始便不是云计算概念的目标对象，随着云计算的流行，很多本来通过互联网提供服务的东西都改名跟云扯上关系，如网络硬盘改名为云盘，网站主机改名为云主机，流媒体改名为云播放，以及什么云输入法，云阅读，云音乐。照这样说的话，一早就有的搜索引擎更加是云计算服务了。发展趋势：趋向于基础功能免费、高级功能收费。

数据中心低能耗分析。近年来，物联网、云计算等技术的发展推动了数据中心集中化和大型化，也带来了更大的电能消耗。。现在，数据中心节能也成为了业界共同的目标。一方面，国家加强政策引导，通过绿色数据中心试点方案、构建绿色数据中心标准和评价体系等方式，降低新建数据中心的 PUE 值。另一方面，企业也利用一系列绿色节能先进技术来整合、改造、升级数据中心，有效减少运营成本。实现数据中心低能耗可以从三方面入手，可视化重塑数据中心机房、资产与能耗管理可视化和数据中心环境可视化。可视化重塑数据中心机房，针对数据中心系统复杂、多场景和动态性的特点。以HTML5的WebGL标准实现3D的图形渲染技术，基于浏览器内核嵌入到小程序实现更方便传播。采用 hightopo（HT）轻量架构使其支持跨平台展示，实现多端口海量数据的分析；资产与能耗管理可视化，为了解决数据中心能耗过大的问题，系统对数据中心整体环境的年度用电量、机柜租用率、楼宇IT用电量、柴油发电机、电气容量等等，进行实时监控并提供相关历史数据，方便管理者进行节能调整。还支持对资产准确定位，记录设备型号和状态，确保机柜高使用率，避免资源浪费，细化运维能节省约20%的总运营成本；数据中心环境可视化，利用 3D 仿真技术，对机房内多种设备进行建模，对设备进行实时监控以及全生命周期维护。为确保数据中心机房正常运转，运维系统也具备烟雾温湿监控、动力监控、门禁等监控功能，实时监测机房内部环境，及时发现问题及时解决问题，同时支持远程控制系统调控运行状态。

三 结语

随着技术的快速更新迭代，数据中心作为技术创新的制高点，仍会出现众多创新性热点技术，尤其是在国家实现碳中和目标的战略背景下，绿色节能、可再生能源、固碳降碳等新技术将持续火热。技术创新对产业发展具有重要的推动作用，国家及地方政府鼓励支持数据中心产业链各方充分发挥自身优势开展技术创新与应用，但如果技术不匹配相关应用场景，不适合相应用户，新技术则无法发挥其真正的作用。因此数据中心采用新技术前需要充分评估衡量技术的优劣势以及经济、社会效益，根据实际应用需求开展技术研发创新，确保新技术真正为数据中心降本增效，提升数据中心产业发展质量，支撑数字经济快速增长。

参考文献

1. 孟月.何宝宏: 数据中心是下一波技术创新制高点[J].通信世界，2020( 12) : 34.

2. 王月，李洁 . 数据中心有力支撑数字经济快速发展[J]．信息通信技术与政策，2019( 2) : 6-9.

[3] 王月，李洁，郭亮.数据中心产业发展分析［J］．通信管理与技术，2020( 6): 13-16.