如何建设真正的云数据中心?

云计算即将成为信息社会的公共资源，而数据中心则是支撑云计算服务的基础设施，如何为云计算真正建设和运行数据中心，在最近三年时间正成为中国通信和IT行业的最重要工作领域之一。

什么是云数据中心

什么是云计算数据中心，他与传统IDC(互联网数据中心)与EDC(企业数据中心)的区别是什么?传统数据中心与云计算数据中心的区别在于应对的业务模式不同。传统IDC多数是支撑电信运营商数据业务，并有明确的跨网和区域性限制。传统EDC支撑的信息系统架构也与云计算有很多不同，例如EDC更多地支持了以商业软件为平台的特定应用信息系统，因此其规模、等级、变量相对固定。而云计算所需要的数据中心来源于互联网，但又向集成化平台演进，因此，有别于传统数据中心基础设施和信息系统软硬件分离的局面，云计算的数据中心从基础设施到计算与应用是连续和整体的，并相互关联和可适应。

图1 中国数据中心的发展

如何建设云数据中心

云数据中心应该如何建设?目前，业内有两种常见观点。

观点一：“高投资、高性能的超算就是云计算”。

观点二：“云计算就是把一堆烂机器攒在一起提供高可靠性的服务”。

这两种观点对应了两种不同建设模式。

观点一对应的是传统建设模式。该模式注重构建高成本和高可靠性的基础设施，再实施有物理边界的简单虚拟化私有云。例如银行业数据中心以成本简单堆叠，努力提高基础设施可靠性，但由于数据中心硬件与软件系统分离，在高投入的情况下总体效率反而下降，事倍而功半。

观点二对应的另一种模式的特色是盲目追求降低初始投资成本，把数据中心基础设施作为一种简单资源建设和经营，建立和运行低成本、低效率的数据中心基础设施，从而造成初始成本虽低，但运行成本和运行风险却较高的局面，这虽然适应了目前行业快速发展的格局，但总体上并不适合云计算的长期发展和稳定服务。

笔者以为，这两种云数据中心建设模式都有着片面性和局限性。如同早年的互联网虽然可以承载在PSTN(公共电话网络)上运行，但却不是最佳模式一样，为云计算而建的基础设施可以运行于IDC，但却不能有效优化和发展云服务，若建立为社会服务的公共设施，云计算必须重新规划和建立数据中心等基础设施架构。

云计算基础设施应与计算平台充分整合，正如云计算行业一部经典书籍《数据中心就是计算机》(The Datacenter as a Computer)而言，云计算数据中心是自上而下的全程融合和优化，包括系统软件、芯片、存储、网络、电源、配电以及制冷，因此，新一代的云计算数据中心充分整合了软件、服务器、网络、数据中心供电与制冷、能源等多个环节，并以一个系统和完整的体系优化了从能源到计算的总体效率。例如谷歌并未单独狭义地优化数据中心PUE(能源使用效率)，而是以软件为基础，融合了定制基础设施构架，建立了全球级规模的云计算基础设施架构。

落实到云数据中心的具体建设上，笔者认为有以下几点注意事项。

首先，在业务模式方面，基础设施需要充分适应云计算的业务发展客观规律，按照最优化效率的单位规模建立，并根据业务发展需求而高效建设，摒弃传统模式，最好不要一次性构建大规模数据中心单体多层建筑，而将采用灵活和高效率的模块化方式，将数据中心配电、制冷、供电、甚至建筑物与市电彻底分割，以云计算业务单一集群为最小单位，分布实施。

在数据中心可用性上，最好依据云计算IAAS系统特性，完整优化结构，实现可随业务需求而调整，可二次提高、或甚至降低(传统IDC不可实现)模块化内基础设施的可用性与运行成本。在类似于T2-T4级别范围内，提供可保障全年五个九级别的数据中心基础设施SLA(服务品质承诺)质量。在最小单元(颗粒度细分)的规模上，将与云计算系统适度匹配，允许一次部署较少的物理服务器集群，也可提供高效率的系统。

在云计算的业务服务模式上，要以基础设施为平台，实施数据中心精确能源计费，将资产与电力或能源分离经营，达到最优化的云计算资源运行效率和最佳经济模式。

在数据中心设施交付效率上，云计算业务有较高要求，随着行业的快速发展，很快会以月，甚至以周为单位要求系统的交付，这与传统的以年为周期的交付有很大区别，定制、模块化、业务耦合性强的基础设施建设模式，将大幅提高初产效率，将首次实施周期缩短到十二个月以内，续产效率(扩建/增设)控制在三个月以内。

建设云计算数据中心时最好还依据国际云计算领先技术特征的需求，在同一地区内建立多个不同区域的数据中心，并确保可靠的T级高速互联，实现云计算架构的可靠性与可用性的最佳匹配，有效的降低区域性灾害因素对数据中心基础设施的破坏和对云服务的影响。通过汇集地区数据中心集群资源，将为云计算系统建立一个稳定的平台，实现数据中心集约化与规模化管理，降低运维的复杂程度和不确定性。

在经济性方面，云计算数据中心的成本控制和性价比至关重要，云计算数据中心将注重总体成本(TCO)的降低，并着重优化运行成本(Opex)，同时衡量成本/效率/可用性之间的平衡性。

在行业发展和业务合作上，云数据中心服务提供商要找准定位与服务模式，以数据中心基础设施为核心业务，与电信运营商积极合作，通过资源共享，业务共赢的模式，发挥各自的资源、成本与服务优势，发展和服务于中国的公有云业务。

总之，建立新一代云计算基础设施，应以云计算数据中心的高效率、低运行成本，灵活的业务适应性和服务可用性为目标，分阶段的建设与实施。

云数据中心的选址

最后讨论以下云数据中心的选址问题。笔者的观点是，云数据中心建设应该一路向西。因为中国西部具有较多建立大型云计算数据中心的价值点，比较明确和显著的即是能源、气候与地理位置。

以宁夏自治区为例，宁夏的地理区域具有覆盖全国的位置与安全战略纵深。宁夏处于中国的地理中部地区，覆盖国境东西区域距离相等，宁夏距离北上广蓉距离分别为一千、一千六、一千七、八百公里，处在网络通信15毫秒路径内。对于云服务而言，空间不是距离而时延才是距离，在建立大容量网络后，宁夏的资源可以西电东用，变输送电力为输送比特，产业结构匹配优势明显。其次，宁夏处于内陆大后方，处于国家安全战略纵深区域，同时人口相对资源丰富，环境容量富裕，是建立战略数据储备与处理的理想环境。

宁夏西部的气候特征为典型寒带大陆性气候，全年平均气温八度，气候干燥寒冷，平均零下十度气温天数大于180天，全年最高与最低温差小，蒸发量大于降水量十几倍。在合理气候选址的条件下，大自然是数据中心最好的能效利器，利用该地区气候，采用蒸发冷却模式，配合空气洁净度高，腐蚀物少，微尘颗粒少(宁夏西部治沙成果)，数据中心能效可有效提高，达到与全球最佳水平同步。

宁夏电力资源充沛，能源成本低，并且是我国重要的油气能源通道与电力外送基地。宁夏目前上网电价处于全国最低水平，并且宁夏西部的规模化光伏和风电类可再生能源，在装机量与并网率均处于全国前列。电网绿电比例高，供电稳定可靠(宁夏是青海与甘肃的输电出口)。这些资源和条件均为建立大规模云计算数据中心提供了经济型、长久性和可靠性的能源保障，并且与国际绿色能源与云计算结合趋势接轨。

目前，已经有云服务提供商选择在宁夏等西部省份建立大型云数据中心，相信不久的将来我国中西部地区将会成为云数据中心的聚集地。