【华为】全栈数据中心：重构数字化的强劲助推器
编辑导语：全球数字化发展推动了数据中心的大规模建设，并为千行百业注入动能。华为提出的全栈数据中心解决方案，重构算力与存储、重构网络、重构灾备、重构绿色，赋能企业数字化转型, 推进数字经济发展和数字社会建设。
当前，数字化发展已成为全球共识。各国相继发布国家数字化战略，开启转型之路。数字技术与经济社会的深度融合将成为推动经济增长和社会可持续发展的原动力。在此背景下，把握数字化变革契机，优化基础设施布局，加大数据中心建设，则成为了数字化转型的切实需求。
应运而生的新型数据中心
新型数据中心的出现将大大提高数字基础设施的质量、满足数字化要求、提高数字经济运营质量和效率，全面支持数字化和数字经济的协调发展。未来，新型数据中心将呈现三大发展趋，即：云化、集约化、绿色。
云作为ICT产业的未来，是企业数字化转型的底座。据预测，2025年全球企业云技术使用率可达100%。企业传统数据中心逐渐消失，未来将实现全面云化。国际数据中心（IDC）数据显示，2025年云化数据中心投资占比将达到66.1%。
集约化成为数据中心发展的重要诉求。在促进数字化转型过程中，全球大型企业纷纷进行集约化改革，加强系统和数据集中建设。中国正布局8个国家算力枢纽节点，10个国家数据中心集群，织就全国“算力网”。据数据显示，在全球规划建设的大型数据中心中，机架数量的占比从2019年的70%上升至2021年的84%，且将持续增长。
随着“碳达峰”“碳中和”逐渐成为全球共识，各国关于数据中心绿色节能的要求不断提高。2022年1月，在中国印发的《“十四五”节能减排综合工作方案》中，强调“要推进新型基础设施能效提升，加快绿色数据中心建设”；欧盟则要求数据中心在2030年实现碳中和。
华为顺应云化、集约化、绿色的发展趋势，始终以客户为中心，围绕数据中心算力、存储、网络、灾备和能效等诉求及痛点，打造全栈数据中心解决方案，重构数据中心基础设施，赋能企业数字化转型, 推进数字经济发展和数字社会建设。
图1 全栈数据中心四维度重构
重构算力与存储，突破性能瓶颈
在数字经济飞速发展的时代，业务数字化、技术融合化和数据价值化等趋势加速发展。一方面，数据及算力呈爆炸式增长。据预测，到2030年全球每年产生的数据总量达1YB，比2020年增长23倍；全球通用计算总量将达3.3ZFLOPS，比2020年增长10倍。另一方面，随着技术的发展，摩尔定律正逼近极限，传统单一算力已无法满足多样化业务需求。华为从全闪存加速、多样化算力协同、多形态资源统筹三个方面着手，力求突破瓶颈，打破极限。
全闪存加速：华为打造覆盖全场景的全闪存加速方案。在主存场景，OceanStor Dorado基于NoF+网络和FlashLink算法，时延低至0.05ms，电子发票处理量提升1.5x；在数据分析场景，OceanStor Pacific基于自研的高密全闪存架构及分布式并行客户端，性能密度提升60%，分析效率提升75%；在数据备份场景，OceanProtect专业备份存储，采用DTOE智能网卡、智能众核算法提供端到端加速，提升3倍备份带宽，1PB数据量的备份窗口缩短70%。
多样化算力协同：千行百业的数字化转型带来算力应用的多样性，对算力提出更高需求。华为FusionCube一体机，采用xPU多样算力协同，释放CPU资源，可使虚拟机承载密度提升20%，适用于解决数据库性能问题、构建数据库资源池、实现核心业务上云等业务场景。
多形态资源统筹：华为HCS解决方案支持从物理硬件、虚拟化、混合云到公有云等多形态资源统一管理调度、一键式应用部署和弹性伸缩，应用部署上线时间从天级缩短至小时级。
重构网络，使能一站式分钟级专线业务发放
随着企业业务规模不断扩大，网络能力的管理难度也日益提升。为了应对网络带来的多重挑战，华为提供极致融合DCN、敏捷高效DCI、数网协同的解决方案，实现一站式分钟级专线业务发放。
极致融合DCN：华为融合存储、高性能计算及普通业务的三种网络，实现全以太架构，TCO下降30%；同时，采用创新的iLossless智能算法，实时优化网络流量，确保端到端微秒级时延及零丢包，100%释放算力。
敏捷高效DCI ：华为采用的800G光模块和“Super C+Super L“波分技术，将单光纤带宽提升至96Tbit，打造数据中心之间无阻塞的联接网络。同时，可提供5毫秒网络保护倒换机制，因网络自愈而产生的业务丢包率事件，可减少90%，提升业务体验。
数网协同：通过配置面仿真技术确保业务发放匹配现网资源，保障全网的连通性，实现一站式分钟级专线业务发放；基于业务感知的SRv6（Segment RoutingIPv6）智能选路，在骨干网上构建确定性的网络SLA隧道，确保网络专线SLA可承诺。
重构灾备，提供无处不在的可靠保障
随着数据中心不断演变，从单中心走向两地三中心甚至多中心，部署环境多样，灾备需求复杂。华为具备全栈容灾、全周期高效备份、统一灾备管理的能力，随时随地为数据中心业务提供安全可靠的保障。
全栈容灾：华为提供云原生、存储等容灾方案与创新协同技术。云原生方案支持包括容器、DCS、RDS、OBS等多组件的端到端云服务容灾；存储层采用SAN和NAS免网关双活和两地三中心能力，可达99.99999%可靠性保障，数据几乎零丢失。创新SOCC（Storage Optical Connection Coordination）技术，可使双活链路切换时长从50ms缩短至5ms，存储设备 I/O路径切换时长从1分钟缩短至1秒，保障业务零中断、零阻塞。
全周期高效备份：采用超高压缩比备份介质，最大压缩比75:1；网络采用高压缩比算法，节约网络带宽20%；开放生态，可与业界主流备份软件兼容合作；通过数据镜像重载上云再利用，实现数据价值最大化。
统一灾备管理：基于端到端的业务视角提供一站式、可视化的统一灾备管理平台，简化管理复杂度，助力数据中心全方位掌控系统容灾业务的运行情况。
重构绿色，打造低碳节能的数据中心
以十年生命周期计算，数据中心TCO中电费占比将超过60%，建设绿色数据中心可谓势在必行。华为将绿色理念和智能技术融入数据中心的整体设计中，聚焦“绿色建设、绿色供配电、绿色制冷、绿色运维”，打造低碳节能的数据中心。
绿色建设：华为提供预制模块化FusionDC，设计即所得，出厂即安装，端到端工程交付由20个月缩至6个月。预制模块化的建设对环境友好，减少建筑垃圾，1200柜数据中心建设可降低碳排放超8000吨，建设材料可回收率达80%以上。
绿色供配电：华为电力模块采用深度融合模块化设计，高密高效，占地面积减少40%； AI预测性维护功能可对风扇及电容寿命等实时监控，提升可靠性；同时，在效率上采用智能在线模式，可使供电效率由传统的94.5%提升至97.8%。
绿色制冷：间接蒸发冷却系统基于高分子换热芯的自然冷却系统，最大化利用自然冷源，让制冷系统能耗下降40%-60%。借助AI技术，华为iCooling解决方案能够实时调节制冷参数，使得制冷量匹配业务负载的需求，从而进一步提升制冷效率，PUE由1.4降低至1.2以下，每年可省电14%以上。
绿色运维：基于AI的数字化管理系统NetEco，实现中大型数据中心以及多数据中心统一智能管理，拥有对数据中心动力、环境、能耗、设备状态、告警等管理功能，可降低运维人力成本35%。
据预测，到2026年90%以上的算力和数据将聚合于数据中心之上，全球超大规模数据中心市场将在2026年达到1276.4亿美元。作为ICT基础设施产业的引领者, 华为在数据基础设施的重构过程中，秉承自己的方向和态度，打造全栈数据中心解决方案，提供满足数字时代需求的软硬件产品及产品组合，携手生态合作伙伴共同推进数字化转型，实现客户商业成功。
文章系转载，原文地址：https://www.huawei.com/cn/technology-insights/publications/huawei-tech/202203/full-stack-data-centers-refactoring-digitalization
文/华为ICT Marketing部营销专家 康哲
华为
最近更新于 2023-04-19， 由 猿小六 于 2022-06-09 发布， 已阅 1210 次。