《VMware vSphere 6.0虛拟化架構實戰指南》——第1章 軟體定義資料中心 1.1 傳統資料中心介紹

本節書摘來自異步社群《vmware vsphere 6.0虛拟化架構實戰指南》一書中的第1章，第1.1節，作者：何坤源著，更多章節内容可以通路雲栖社群“異步社群”公衆号檢視

軟體定義資料中心（software defined data center，sddc），從2012年開始成為it行業的熱點。多數人認為，軟體定義資料中心是雲計算的基礎，随着軟體定義資料中心的概念被逐漸接受，以及軟體定義資料中心實作落地，又産生了許多其他“軟體定義”的概念，比較常見的有軟體定義存儲（software defined storage，sds）、軟體定義網絡（software defined network，sdn）等。

相對傳統資料中心來說，軟體定義資料中心有什麼優勢？本章将從多個方面來剖析傳統資料中心、軟體定義資料中心的特點。

資料中心（datacenter，dc），給人的第一印象就是存放資料的計算機中心，由伺服器、交換機等多種裝置組成。如果在“資料中心”前不加特别的說明，一般來說指的是傳統資料中心。

1.1.1　傳統資料中心的概念

資料中心，維基百科給出的定義是“資料中心是一整套複雜的設施。它不僅僅包括計算機系統和其他與之配套的裝置（例如通信和存儲系統），還包含備援的資料通信連接配接、環境控制裝置、監控裝置以及各種安全裝置”。谷歌在其釋出的《the datacenter as a computer》一書中，将資料中心解釋為“多功能的建築物，能容納多個伺服器以及通信裝置。這些裝置被放置在一起是因為它們具有相同的對環境的要求以及實體安全上的需求，并且這樣放置便于維護，而并不僅僅是一些伺服器的集合”。

圖1-1-1顯示了一個标準的資料中心，從圖中可以看到資料中心的機櫃、伺服器、交換機等裝置，除了圖中可以看到的裝置外，标準資料中心還應包括ups不間斷電源、空調、完整的監控系統等裝置。

1.1.2　傳統資料中心面臨的問題

傳統資料中心正在消耗大量的能源、空間和成本，而且消耗量日益膨脹。在一篇研究報告中稱，2012年全球資料中心能源消耗比2006年增長了一倍，到2016年，資料中心能源消耗将再次翻番。對于傳統資料中心而言，資料中心運作所産生的高能耗、高成本、低效率危機已經成為現在面臨的主要問題。

1．營運成本

資料中心的技術人員一般不考慮或不用承擔資料中心營運帶來的成本，但主管資訊化的上司已經開始意識到這個問題。伺服器随着應用不斷增加，機房不斷擴大，空調制冷也不斷加大。因而帶來的直接影響是電量的增加和管理人員的增多，資料中心的營運成本直線上升。國内不少企業的資料中心電力成本為每年幾百萬元，有的超過了千萬元，更有超大規模的資料中心超過了億元。

由于供電能力的制約和限制，很多地區已無法建立資料中心，甚至原有的資料中心也面臨拉閘限電的危險。是以增容、發展等問題也就無從談起，這對資料中心的高可用性和經濟性等多方面造成直接影響。

一些企業的資料中心已經陷入成本危機：一方面，能源成本高昂，并且沒有足夠的電力和冷卻能力，無法滿足新一代高密度伺服器和儲存設備的需要；另一方面，it基礎設施的容量增長受到場地、空間的嚴重制約。

2．能源消耗

目前，國内大部分資料中心的pue（資料中心消耗的所有能源與it負載使用的能源之比）值偏高，在2.5～3左右，而國外高水準的綠色資料中心pue值往往在2以下。

國内傳統資料中心在實體環境方面往往存在：整體布局不合理，制冷系統不能按實際裝置的需要進行配置設定，導緻總體能源浪費高且存在局部過熱的問題；另外，機房空調設計、布局不合理；電源線纜布放過細，存在重大的安全隐患；由于沒有配備保障電源，機房的裝置安全運作無法保證。

在it裝置方面，idc的統計資料顯示，在亞太地區，資料中心伺服器電力消耗以每年23%的速度遞增，與每年16%的世界平均增長水準相比，亞太區資料中心的電力消耗增長速度遠超出了世界平均水準。gartner的調研則顯示：“過去五年來，it裝置的能源需求增長已超過五倍。”

3．使用效率

idc的統計資料顯示，大部分資料中心中的伺服器和網絡裝置的使用率僅在24%～30%之間，有的cpu使用率、硬碟使用率都在10%以下。如何最大限度地發揮現有系統的資源，以及優化系統架構，是傳統資料中心向綠色資料中心轉變過程中首先要考慮的問題。

4．社會責任

資料中心的能耗約占全球二氧化碳排放量的2%，每年it裝置要向大氣層排放大約3500萬噸的廢氣，相當于整個航空工業的二氧化碳排放量。資料中心日益增長的能耗及二氧化碳排放量已成為企業無法逃避的社會責任。美國環保署所釋出的報告指出：環境保護議題已迫使企業的it部門必須尋求綠色資料中心的建立。