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互联世界背后的力量​

  • 一个全球先进数据中心网络维持着程序、网站和应用软件数字魔法的表象,而这些数据中心亟需能效。

    Monitor the connected planet with the Trellis monitoring platform插图由 Matt Stevens 提供


    ​21 世纪最典型的特征就是连接。从商业和创新到运输和个人应用,我们生活中的大部分时间都是在网上度过的:在平板电脑上看着 Netflix 视频;在星巴克边排队时刷新着推特上的消息。我们从生鲜直达(FreshDirect)购买食品杂货,从优步(Uber)电招租车,在 OpenTable 上预定餐馆,并且我们越来越多地使用 Square 和 Apple Pay 等电子支付应用程序,来为我们的上述活动支付费用。

    所有连接发生的场所——数字世界的支柱,就是数据中心。数据中心位于幕后,但它却是现实世界里将珍贵信息储存和检索的场所,是使那些现在不可或缺的数字化任务成为可能的平台。

    在未来几年里,互联网所面临的最紧迫的问题之一就是数据中心如何应对加速的全球互联和随之而来的消费者、商业期望及能源输出增长带来的挑战。随着更多企业将它们的计算功能转移到云,以及新兴经济体的用户进入网络,我们如何更好得管理并建立数据中心以应对这些迫切的需求?

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    现在是纽约的下午 1 点 30 分,忽然之间,成群的办公人员开始返回到他们的办公桌前并登录高速网络。在距离这里最近的数据中心,几千个服务器开始运行起来,以实现这数百万的网络连接并给人们一种互联网总是神奇地处于就绪状态的错觉。在遥远的世界另一端,斯德哥尔摩的 Facebook 用户已下班回家并登录了自己的 Facebook 主页,距他们最近的几百英里外的数据中心使网站几乎瞬间加载了他们主页上的内容和照片。

    鉴于互联网能无缝地连接世界的各个角落,通常它被称为“信息高速公路”。的确,我们使用互联网的体验就像在公路上旅行,我们可以放松并欣赏路边的风景。与此同时,数据中心会将我们所需的信息从 A 点送达 B 点。离开数据中心,我们进行谷歌搜索或试图在网页更新我们的信息时,这些请求将得不到应答。

    “互联网就像一个有许多高速公路和收费站的城市。从终端用户的角度来说,我们只是睡了一个觉,醒来就已经来到了目的地”杜克大学计算机科学教授及数据中心通信的首席研究员 Theophilus Benson 说道,“我们看不到任何收费道路,看不到驾驶员驶下高速路加油。我们看不到内部机制如何运行。”

    普通用户可能看不到互联网内部的工作情况,但当我们喜爱的网站和应用突然崩溃或运行缓慢的时候,我们肯定感到很烦恼,尤其在我们最需要它们的时候。数据中心处理巨大活动峰值的能力是建立在服务器容量的基础上的。数据中心最重要的功能之一就是预测容量,这也是处理活动高峰和激增的关键,这常常出现在高调的初创公司启动、黑色星期五在线销售或者一个受信站点的流量由于一个评论而翻了两番的情况下。

    在数据中心,你如何预测高峰时段的服务器需求量?如何准确地判定在高峰期哪些机架需要增加服务器,低谷期哪些服务器需要关闭以减少能源消耗?为了使服务器正常运作,如何去维持适当的温度和湿度?

    随着互联网的不断发展,这些状况变得更为紧迫。新的数字化的工具正在出现,使得管理这些重要功能更容易,并能获得准确数据,提高能效。例如,艾默生网络能源的 Trellis™ 平台能通过一个移动智能终端上的设备收集服务器负载、服务器温度以及用电量的实时数据,这样管理人员就可以精确地监控他们的设备。有了 Trellis™ 平台,在世界任何地方,都可以使用平板电脑、手机或在数据中心里远程访问这些信息。

    与我们使用互联网的体验相比,以前管理数据中心需要大量的跑腿工作。专业运维人员需要频繁地到设备处获取有关容量或能耗的必要信息。像 Trellis™ 平台这样的工具能避免所有这些麻烦,它能从一个集中式平台提供关于每个服务器的准确且详细的信息。“经过一段时间,[数据中心管理] 会从一个极其费时的过程变成一个自动化管理的过程。”艾默生网络能源的全球营销副总裁 Gary Niederpruem 说道。

    “基于客户的需要,有多种不同类型的数据中心。这些设施就像互联网本身,并不是通用的。不同类型的数据中心所配置的基础设施也是不相同的。” Niederpruem 说,“今天的市场是围绕你想要如何缔造数据中心基础设施的构架而建,而基础设施的构架又建立在你使用什么应用程序以及运行的大小和规模的基础上。”

    有的数据中心可能关注于可靠性和高安全级别,这种数据中心是银行或医疗保健公司的理想选择;而有的数据中心可能提供云技术服务租给一些公司,例如优步(Uber)或 Netflix。同时,每月拥有超过 13.5 亿活跃用户且这一数字不断增加的 Facebook 公司,就是所说的超大公司,它的数据中心需要具有超大容量,同时也要控制能源使用。

    Facebook 公司已经在瑞典的吕勒奥建立了最早的两个欧洲数据中心,以便更好地为它 2.5 亿欧洲用户提供服务并缩短加载时间。“如果你在英国、德国或丹麦,并在你的 Facebook 主页上进行了操作,那么很有可能这些图片将被映射到吕勒奥的数据中心。” Niederpruem 说。

    艾默生网络能源数据中心的设计团队与 Facebook 公司合作,采用前瞻性的预制模块化构建技术和精益的建造,帮助后者设计其在吕勒奥的第二个数据中心。这一数据中心的建设仅用了传统建设模式的一半甚至更少的时间就完成了。吕勒奥的数据中心已成为世界上最高效且最具可持续发展性的数据中心之一。它由 100% 可再生能源提供动力,并采用寒冷的北极圈空气对服务器进行自然降温。

    根据美国能源部统计,仅在美国就有三百万的数据中心—且不说那些正在建设中的。根据 乔纳森·库梅 2011 年的一份报告, 总的来说,这些数据中心占美国全部用电量的 2%。乔纳森·库梅是斯坦福大学的一名教授也是美国环境保护署的前顾问。由于数据中心分布在世界各地,在建造新中心方面,能源和材料的能效是至关重要的,而且越来越成为重要的考虑因素。

    这些数据中心在幕后维持着我们现在的生存方式。将重要信息放到数据中心管理人员手中的智能工具,和新类型的精益建造是数据中心实现最优化的关键。而这些数据中心是为不断发展的互联网做准备的。 随着数据中心性能的提高,我们将获得更快的上网速度、更高的可靠性和效率,并减少对环境的影响。所有这些都同时提供一种表象,那就是互联网用户只需在浏览器上点击,所需的内容就会魔法般地呈现在眼前。