摘要：新一代数据中心是一个非常复杂的概念，它有如下几个基本特征：虚拟化、整合、绿色节能、安全、自动化、性能优化等，也就是说只有符合这些特点的数据中心，才能够称之为新一代数据中心。

　　什么是新一代绿色数据中心

　　新一代数据中心是一个非常复杂的概念，它有如下几个基本特征：虚拟化、整合、绿色节能、安全、自动化、性能优化等，也就是说只有符合这些特点的数据中心，才能够称之为新一代数据中心。它涉及了信息化应用的全生命周期。其中的很多内容是相互关联的，并不是依靠一两项产品或者技术就可以实现的。以安全为例，它不仅仅是IT信息系统的安全，同时也包括建筑、灾害防御、配电、消防等有关场地及相关配套基础设施的安全，这些因素共同构成了新一代数据中心的安全。再以绿色节能为例，它不单指采用几款节能的产品或者是芯片，从建筑本身、机房布局，到采用精密空调等都是绿色节能的范畴，而采用虚拟化技术，通过整合服务器以及存储设备也是实现绿色节能的有效方法。因此，构建新一代数据中心是一个系统级的工程。

　　针对这样一个复杂的问题，应该如何入手呢？我们可以把新一代数据中心大致分为两个部分：机房建筑及相关配套基础设施的构建，以及IT信息业务系统的构建和管理，这是构建新一代数据中心非常重要的两个环节。

　　国际正常运行时间协会(The uptime institute，简称UI)将数据中心分为四个等级：基础级、冗余部件级、可并行维护级以及容错级(参见“UI数据中心等级分类”)。据专家介绍，除了工、农、中、建等少数大型银行之外，目前大部分部委或者行业企业的数据中心多数只有第一级或者第二级，达不到新一代的数据中心所要求的第三级以上的要求，大多数部委的数据中心大约只有300～400平方米，如果要达到三级以上要求，实现独立建筑、功能分区的目标，至少也要3000平方米以上。在房地产日益上扬的今天，对于行业企业而言，这是一个非常大的投入。即便如此，构建一个三级以上的新一代数据中心，至少也需要3～5年的时间，并需要70～80名具有丰富经验的专业化管理人员，这也是一个非常大的负担。

　　在这种背景和情况下，“公共数据中心”的概念开始盛行，它依托于高可用、共享型数据中心基础设施，为用户提供IT系统外包的第三方数据中心服务。以日本大和银行数据中心为例，其全行信息系统均由大和银行与IBM日本公司合资建立的独立法人公司——D&I(日本大和银行计算中心)提供支持和服务，其数据中心有两个物理环境：主中心在大阪千里，辅中心在东京世田谷，两个中心以4根1.5M高速光纤连接。正常情况下，在线交易在千里中心处理，以实时方式将数据备份到世田谷中心，其他业务信息在夜间以批量方式发送世田谷中心。千里中心一旦受损，世田谷中心可以在2小时内恢复全部系统功能。千里中心建筑面积34000平方米，采用抗震结构，大楼底部建有避振床结构。在通信、电源、空调、水源等方面中心均有考虑，可以保证中心在失去外部物资支持的情况下独立运行48小时以上。

　　在美国，美国CIT旗下的NIH数据中心是专业的灾难备份中心，可为用户提供高速的通信支持能力、数据系统恢复和持续处理能力以及数据备份和存储服务。在灾难恢复支持服务中，该数据中心负责系统数据、应用系统数据以及业务生产数据的存储与恢复，而用户自己负责运行这些系统，负责确认灾难备份恢复计划的内容，而NIH提供辅助指导设计，提供灾难恢复自动化流程服务，且只收取成本费用。在这种专业化的外包服务支持下，用户就可以集中精力于所专长的专业和业务。

　　今年1月，以公共数据中心服务为目标的中金数据北京数据中心竣工。日前，记者有机会采访了中金数据系统公司高级副总裁陈天晴，对第三方数据中心构建进行了采访。

　　基础设施构建

　　据陈天晴介绍，已经投入使用的北京数据中心是国内第一家高可用、专注行业IT系统外包服务的公共数据中心，其一期工程的建筑面积为5.6万平方米，整个数据中心按国际行业标准T4级要求设计。

　　独立建筑、功能分区

　　整个数据中心为独立园区，按功能划分为互相物理隔离的中央机房、监控管理楼、业务楼、后勤服务楼和动力机房。其中，中央机房为IT设备及基础设施运行区域，其一层地板荷载为10KN/㎡，二、三层地板荷载为7KN/㎡，电池室地板荷载为12KN/㎡。从用户专属、特别是消防等管理需求出发，将IT设备运行区划分成若干个单元；监控管理楼是数据中心的运维支持工作区域，包括IT监控中心、基础设施监控中心、安全防范监控中心、消防监控中心、技术支持服务中心；动力机房为可安装8台大容量后备柴油发电机。

　　灾害防御能力

　　中央机房远离外部设施，其一层外墙为防爆墙，有效防止人为破坏；园区周边设置安全缓冲区，可御防非法闯入。中央机房抗震设防烈度为9度(比当地设防标准要求高出1度)；全部建筑按一级耐火等级和一级防水等级设计；中央机房采用两级新风过滤系统，有效防御北京多风沙天气；中央机房设计可防止鼠、虫、蚁等有害生物的侵入。

　　供配电系统

　　该中心通过来自两个不同开闭站的10KV供电线路及N+1冗余配置的后备柴油发电机组为整个中心提供三重供电保障。

　　精密空调系统

　　IT设备运行区的每个单元都配备六台精密空调机，组成独立的精密空调系统。空调系统采用N+1冗余方式，由20%以上的制冷余量，保证足够的制冷能力；采用下送风、上回风的方式，通过冷、热通道交替布置的方式，提高空调系统的制冷效率，保障设备系统的稳定运行。

　　消防系统

　　中央机房采用分层布置的主动式及早期火灾探测系统和气体灭火系统。

　　通信网络系统

　　该数据中心具有多家电信运营商提供、经由不同路径的地下管网的通信网络接入。在中央机房、业务处理中心和监控中心内以及各楼栋之间，均设置了双路由、全冗余的垂直和水平骨干光纤网络。中央机房内的每台系统设备均可配置独立双路网络连接。

　　安全防范系统

　　该数据中心采用分级的安全区域管理，按照一般区域、受控区域、重要区域、关键区域和客户专属区域共五级安全管控，可根据不同的需要，提供全方位的安全防范措施，保障数据中心的长治久安。

　　信息系统监控网络平台

　　该数据中心可按照用户的远程生产中心或灾难备份中心的运行服务要求，对数据中心网络系统和中央机房内的计算机系统实时进行系统状况监控，及时报告硬件、系统软件和网络系统的运行状态，预警和消除可能发生的系统故障。用户也可以通过其自身的监控中心、或在本地通过业务处理中心的监控终端，远程对其专属的应用系统和数据进行全部的操作。用户可通过物理专网、虚拟专网(VPN)以及网络传输加密技术，确保其系统安全保密。

　　通过集成联动的设施环境监控机制，该数据中心可准确判断非正常事件的原因，快速执行应急处理流程，预防事故隐患的蔓延，从而确保数据中心达到最高级别的可用性水平。

　　核心系统外包

　　对于公共数据中心，目前国内用户反映不一。从记者的了解看，行业用户最为担心的是业务系统的安全性问题。有用户表示，没有任何一个行业用户敢于把自己的核心业务系统外包，一旦出现问题，其后果难以想象。

　　用户对于核心业务系统安全性的担忧是可以理解的。但是采用什么样的方法最大程度上提高核心业务系统的安全性是值得研究的。是不是每个行业企业用户都要象工、农、中、建等银行一样，构建单独的专署新一代数据中心呢？前面说过，无论是投资规模，还是专业化人才培养，都不是一件轻松的事情。对此，陈天晴表示，公共数据中心所提供的是构建新一代数据中心所必须的基础设施环境，并不涉及用户核心业务系统以及数据。从服务方式看，公共数据中心与IDC(Internet DataCenter )有些类似，但是IDC的重点是服务器托管以及网络接入，与之相比，公共数据中心是在提供IDC服务的基础上，针对金融、证券、保险等行业数据中心所强调的系统安全、强健、稳定性的需要，所提供等级更高、服务范围更广的深层系统服务。以配电为例，大多数IDC只能够提供每平米300w的供电能力，而如今，刀片服务器要求每平方米2000w的能力。对于这种局部高计算密度设计，需要采用高热密度空调解决方案甚至是液冷门方式，才能够满足其散热的需求。

　　陈天晴指出，与传统机房改造相比，采用公共数据中心，用户可以快速获得数据中心基础设施资源，降低采用新技术的技术门槛，有效降低信息系统的运行费用，减少因人员投入而造成的巨大包袱，从而把精力更加专注于其所擅长的领域。

　　据了解，目前国内很多用户并不敢针对其核心业务系统进行实时的容灾演练，很多演练都是按照事先的步骤逐步展开的。专家指出，这种演练缺乏针对性，因为灾难不会按照我们事先商量好的步骤进行，灾难往往是突发的不可预测的。专家表示，很多用户之所以不敢进行实时演练，很重要的原因就在于基础设施不具备条件。应该说，具有完备功能配套的公共数据中心，为保持业务系统的连续性提供了最为快速的捷径。

　　整合、虚拟化和自动化

　　对于新一代数据中心建设而言，公共数据中心解决了基础设施环境的问题，接下来就是有关业务系统的问题。如果把基础环境比喻为走路，那么业务系统的整合就是跑，而自动化、性能优化则是更高的境界。

　　虚拟化是系统整合常用的方式。虚拟化需要与用户的业务系统紧密结合，它可以充分发挥系统资源的效率。采用虚拟化技术，一方面可以减少服务器、存储等关键设备的数量，这本身就有助于绿色节能与环保，另外一方面，虚拟化技术还可以显著提高系统的可靠性、稳定性和安全性。以往，为了提高系统可靠性，多需要采用冗余设计的方案，尽管主从设备可以配备为并行的工作方式，但是主从设备切换也是一件复杂的事情，错误切换也是需要警惕的事情。此外，一旦应用系统存在问题，那么，冗余设计也解决不了应有系统的故障。

　　采用虚拟化应用，通过对应用系统整合，不仅具有类似冗余系统的功能，同时也令系统的资源能够得到充分利用。据VMware技术总监张振伦介绍，虚拟化具有精确的资源调度模式， VMware对CPU资源的划分，基于三个关键参数：Reservation(保留值)、Limit(最大值)、Share(权重)。其中，保留值是某个虚拟机获得的最小CPU资源，也是维持该虚拟机正常启动的最小资源单位；最大值是虚拟机能够获得的最大CPU资源；而权重是发生CPU资源竞争时该虚拟机争夺资源时的优先级。通常只需要为每个虚拟机分配合理的最小资源保留值，其余的资源基于权重进行竞争，如此就可以确保资源的有效利用。也就是说，VMware硬性分配给虚拟机的是保留值的资源，只有位于保留值的CPU资源才是该虚拟机真正独占的，其余的资源都是共享的，某个虚拟机根据需要进行申请使用，不用时还到资源池中。

　　专家指出，虚拟化并不是什么新生事物。实际上，虚拟化的概念也是从大型机、Unix系统小型机中广泛移植过来的。因此，选择虚拟化的载体，可以是大型机、小型机，也可以是刀片服务器、或者IA服务器。究竟选择什么平台，需要根据实际的应用进行选择。例如要想实现每天几千万笔交易的处理能力，这不是小型机或者IA服务器可以承担的。

　　其中，需要格外加以重视的是刀片服务器，刀片服务器在绿色节能降耗方面具有非常出色的表现。实际上，刀片服务器的设计就相当于一个小型的数据中心，随着刀片服务器处理能力的增强，其应用的范围将更加广泛。从处理能力看，一年前惠普推出了双路4核的安腾刀片，今年则发布了BL870c 4路8核的服务器刀片。中国惠普高级产品经理陈武胜表示，如果将来惠普可以做到32路安腾刀片，也不是什么不可能的事情，届时就可以覆盖绝大多数的业务和应用。因此，虚拟化、刀片服务器是未来的发展方向。

　　自动化则是对于数据中心IT系统更高的要求，它要求系统具有足够的灵活性，可以随时满足业务发展变化的需要。从一定程度上看，虚拟化技术就具有部分自动化技术的缩影。例如，可以借助虚拟机，随时满足科研应用需要。

　　从数据中心基础设施环境，到虚拟化、整合、自动化以及资源优化，对于用户而言，他们共同构成了一个完备的新一代数据中心，无论在绿色节能，还是提高业务系统的管理水平方面，新一代数据中心都具有非常重要的意义。总之，新一代数据中心已经成为不可阻挡潮流。对此，行业用户一定要有急迫感，需要迎头赶上。