2023年，數(shù)據(jù)中心需要“分布式”
2022年4月，成都首個邊緣計算運算中心——云喲科技鯤鵬生態(tài)邊緣計算（成都）運算中心投運；
2022年8月，張家界思極分公司位于110千伏武陵源變電站內(nèi)的分布式小型數(shù)據(jù)中心艙投入商業(yè)化運營；
2022年11月10日，創(chuàng)新示范“985工程”分布式數(shù)據(jù)中心商業(yè)模式杭州首個試點項目在杭州乾龍電器有限公司配電房正式揭牌……
僅在剛剛過去的一年內(nèi)，我國邊緣側(cè)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用落地的項目就如“雨后春筍”般，不斷涌現(xiàn)。
另一方面，在“東數(shù)西算”背景下，越來越多的大型、超大型數(shù)據(jù)中心在8大節(jié)點、10大集群內(nèi)“拔地而起”。一張無形的算力網(wǎng)，已開始編織。數(shù)據(jù)中心逐步向著兩極化發(fā)展——邊緣側(cè)，小型、微型數(shù)據(jù)中心；集群內(nèi)，大型、超大型數(shù)據(jù)中心。
“物理”與“邏輯”的“沖突”
一方面，數(shù)據(jù)中心建設(shè)呈現(xiàn)出“兩極化”趨勢；另一方面，用戶想要一個“邏輯”上完全統(tǒng)一的虛擬資源池以實現(xiàn)更快速、便捷的部署業(yè)務(wù)，“物理”與“邏輯”的“沖突”已擺在眼前，如何更好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心之間的鏈接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、算力，在多個數(shù)據(jù)中心之間靈活、快速的調(diào)度、互通？分布式數(shù)據(jù)中心或許能成為上述問題的“最優(yōu)解”。
分布式數(shù)據(jù)中心其實叫分布式云數(shù)據(jù)中心更為合適，其本質(zhì)是基于云計算技術(shù)，將成千上萬臺服務(wù)器，通過虛擬化技術(shù)，形成一臺龐大的虛擬主機，實現(xiàn)數(shù)據(jù)、算力的統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)一管理，避免重復(fù)投資，更好的利用硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)資源。
“物理上分散建設(shè)，邏輯上統(tǒng)一管理”——這是最簡單描述分布式數(shù)據(jù)中心的語句。在“物理”層面，數(shù)據(jù)中心可以建設(shè)在任何地方，甚至水下、太空；在“邏輯”層面，利用虛擬化技術(shù)，讓建設(shè)在各地的數(shù)據(jù)中心更好地協(xié)同工作，讓用戶像使用一臺家用電腦一般簡單的使用數(shù)據(jù)中心開展業(yè)務(wù)。
從現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不難看出，用戶對于算力的需求越來越大，最理想化的狀態(tài)當(dāng)然是建設(shè)一個足夠大的數(shù)據(jù)中心，來滿足用戶對龐大算力的需求，不過這種情況僅僅是“理想”?，F(xiàn)實中，用戶需要在同一地方，甚至不同的地方，建設(shè)多個數(shù)據(jù)中心，來滿足其對算力，以及不同數(shù)據(jù)（溫冷數(shù)據(jù)、熱數(shù)據(jù)）的計算、存儲需求。
這時候，分布式架構(gòu)就成為解決“物理”與“邏輯”之間“沖突”的關(guān)鍵。
分布式數(shù)據(jù)中心從應(yīng)用層面可以分為兩大類——單數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)、多數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)。
單數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)
該類架構(gòu)主要由分布式計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等多種分布式技術(shù)集成，主要應(yīng)用于單體數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，采用分布式、虛擬化等技術(shù)，實現(xiàn)服務(wù)器的最大化利用，從而提升效能。
多數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)
該類架構(gòu)主要應(yīng)用于處于不同地理位置的多個數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一管理。其核心技術(shù)依舊是云計算技術(shù)，與廣域網(wǎng)互聯(lián)等技術(shù)。將多個數(shù)據(jù)中心組建成一個融合計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等的分布式“虛擬資源池”。該資源池可將多個不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一整合、統(tǒng)一管理，甚至互為容災(zāi)，具備提升企業(yè)效率，降低企業(yè)租用數(shù)據(jù)中心成本，以及降低安全隱患的特點。
無論是單數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)，還是多數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)，在筆者看來，當(dāng)數(shù)據(jù)中心步入數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期之時，分布式架構(gòu)成為邊緣數(shù)據(jù)中心，以及“東數(shù)西算”工程能否“照進現(xiàn)實”的核心所在。
為什么是分布式架構(gòu)？
為什么說分布式架構(gòu)是數(shù)據(jù)中心“兩極化”發(fā)展過程中不可或缺的支撐呢？因為基于云計算相關(guān)技術(shù)，采用分布式架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心能解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心“物理”與“邏輯”層面的“沖突”，讓地處不同位置的多個數(shù)據(jù)中心組成一臺大“電腦”。除了這個優(yōu)勢外，分布式架構(gòu)相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，還有三大優(yōu)勢。
一、更穩(wěn)定
隨著企業(yè)數(shù)字化進程的推進，其業(yè)務(wù)對于數(shù)據(jù)中心的依賴也越來越強，一旦數(shù)據(jù)中心“宕機”，對于企業(yè)而言，損失不可估量。如果采用分布式架構(gòu)，企業(yè)可以輕松的將數(shù)據(jù)同步備份在多個、異地數(shù)據(jù)中心，一方面避免了電力中斷或宕機的風(fēng)險，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性；
另一方面，因地處不同地理位置，也可規(guī)避諸如地震、洪水、操作失誤等“天災(zāi)人禍”對企業(yè)業(yè)務(wù)的影響。例如：2022年10月15日，由于SKC&C板橋數(shù)據(jù)中心火災(zāi)，導(dǎo)致Kakao旗下的聊天軟件Kakaotalk等多項應(yīng)用的服務(wù)中斷，大量韓國用戶受到了影響；2022年12月18日，阿里云的香港機房節(jié)點發(fā)生故障，導(dǎo)致澳門金融管理局、澳門銀河、蓮花衛(wèi)視、澳門水泥廠等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施營運者的網(wǎng)站、澳覓和MFood等外賣平臺、以及澳門日報等APP一度無法正常訪問使用………如果采用多數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)，能將受到災(zāi)害后對用戶的影響降到最低。
目前分布式數(shù)據(jù)中心應(yīng)用較成熟的當(dāng)屬金融行業(yè)。眾所周知，受到監(jiān)管及自身對數(shù)據(jù)安全和業(yè)務(wù)連續(xù)性的要求，多中心分布式架構(gòu)場景由"同城災(zāi)備中心"向"兩地三中心雙活"架構(gòu)(即生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心、同城災(zāi)備中心、異地災(zāi)備中心)演進，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展，將來可能演進成"多地多中心分布式多活"架構(gòu)。
在絕大多數(shù)銀行已經(jīng)將數(shù)據(jù)作為資產(chǎn)看待的當(dāng)下，通過分布式技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理，激發(fā)數(shù)據(jù)潛力，成為提升銀行整體競爭力的重要手段。
二、更“便宜”
分布式數(shù)據(jù)中心能讓用戶可以在選擇服務(wù)商的時候，不僅局限有一家，且用戶可以更加專注于其自身業(yè)務(wù)的發(fā)展，不用過多的操心底層技術(shù)運維、機房管理等細(xì)節(jié)，一方面幫助用戶節(jié)省了運維人員的開銷，另一方面，按需部署、按需采購，對于關(guān)鍵核心數(shù)據(jù)，與非關(guān)鍵數(shù)據(jù)可以分開采購，分開管理，也能讓用戶的每一分錢都花在“刀刃”上，實現(xiàn)真正的降本增效。
理論上，用戶不僅限于采用單個數(shù)據(jù)中心運營商的服務(wù)。例如，可以采用瑞士一個數(shù)據(jù)中心的虛擬服務(wù)器，采用英國一個數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器，以及采用俄國的一個數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。
不僅于此，在“東數(shù)西算”的大背景下，現(xiàn)階段，西部地區(qū)的“算力成本”顯然要低于東部地區(qū)。一些諸如視頻渲染、機器學(xué)習(xí)、大規(guī)模數(shù)據(jù)存儲，等非實時性的數(shù)據(jù)處理，企業(yè)完全可以選擇放在西部地區(qū)進行處理，通過分布式技術(shù)，可以實現(xiàn)更“順滑”的調(diào)度這些數(shù)據(jù)及算力，也能進一步降低企業(yè)租賃服務(wù)的成本。
三、更快速
眾所周知，互聯(lián)網(wǎng)時代，對速度的要求極高，有時業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流需要以毫秒甚至更小的時間計量單位進行計算。
比如，在股票交易中。即使是毫秒級的延遲也會給競爭對手帶來相當(dāng)大的競爭優(yōu)勢，競爭對手利用這一優(yōu)勢可以更早地買賣股票。出于這個原因，證券交易商選擇采用在主要交易所附近的法蘭克福和倫敦的數(shù)據(jù)中心。
再比如，隨著自動駕駛技術(shù)的逐步普及應(yīng)用，需要在邊緣側(cè)對數(shù)據(jù)中心進行快速的計算，以保障自動駕駛的車輛能實時的完成對突發(fā)情況及復(fù)雜路況的處理，保證乘車人及周邊人、物的安全。
這種時候，采用分布式技術(shù)，讓數(shù)據(jù)中心更貼近用戶側(cè)、邊緣側(cè)，就能更好的調(diào)度數(shù)據(jù)和算力，在各個“節(jié)點”之間的流通及計算，相較于傳統(tǒng)的集中式管理，更加快速、高效。
四大挑戰(zhàn)，不容忽視
雖然分布式數(shù)據(jù)中心有著更安全，能幫助企業(yè)降本增效等優(yōu)勢，但就現(xiàn)有技術(shù)而言，分布式數(shù)據(jù)中心想要成熟的應(yīng)用還有四大挑戰(zhàn)需要面對。
一、算力調(diào)度
算力資源的管理是當(dāng)下面臨的難題。地處不同位置的數(shù)據(jù)中心，如何在應(yīng)對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流突發(fā)情況時，進行高效的算力資源調(diào)度，實現(xiàn)不同地理位置的數(shù)據(jù)，統(tǒng)一管理，將成為分布式數(shù)據(jù)中心在算力調(diào)度方面需要面臨的一大挑戰(zhàn)。利用分布式數(shù)據(jù)共享治理模式，將集中式、分布式數(shù)據(jù)治理“融合”，實現(xiàn)共存，是當(dāng)下比較常見且成熟的手段之一。
二、云網(wǎng)融合
實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)中心分布式架構(gòu)的核心基礎(chǔ)就是網(wǎng)絡(luò)，而做好云網(wǎng)融合也是“東數(shù)西算”能否成功的關(guān)鍵。正如前文所說，實現(xiàn)“邏輯上統(tǒng)一管理”，決定了分布式數(shù)據(jù)中心能否應(yīng)用落地。
立足國內(nèi)，推動云網(wǎng)融合實現(xiàn)的主力軍，當(dāng)屬三大運營商。目前，以及未來很長一段時間，三大運營商依舊將是我國網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的主力軍。
三、分布式存儲
如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)協(xié)同是目前主要面臨的挑戰(zhàn)之一。隨著業(yè)務(wù)高覆蓋，各地數(shù)據(jù)中心協(xié)同的重要性日益提高，但受困于距離與規(guī)模等難題，各地數(shù)據(jù)中心間網(wǎng)絡(luò)寬帶無法保證數(shù)據(jù)實時同步，這對數(shù)據(jù)的一致性與完整性、業(yè)務(wù)的連續(xù)性造成一定影響。
2022年中旬，Gartner公布2022年存儲和數(shù)據(jù)保護技術(shù)成熟度曲線，軟件定義存儲基礎(chǔ)設(shè)施成為本年度唯一的變革性技術(shù)，分布式文件系統(tǒng)、對象存儲、容器原生存儲優(yōu)先級評級均為“高”。
顯而易見，分布式存儲將成為存儲廠商下一個爭奪的市場浪潮。
四、數(shù)據(jù)安全
安全始終是企業(yè)最關(guān)注的話題之一。雖然分布式數(shù)據(jù)中心相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心更加靈活，但如何從物理、虛擬兩個層面確保數(shù)據(jù)資產(chǎn)安全成為一大挑戰(zhàn)。
在分布式架構(gòu)下，數(shù)據(jù)將在多個數(shù)據(jù)中心之間流通，分布式數(shù)據(jù)中心在架構(gòu)更為復(fù)雜以后，安全面臨的挑戰(zhàn)也越來越多。在流通的過程中，如何搭建防火墻，構(gòu)建安全協(xié)議，確保數(shù)據(jù)安全，成為分布式架構(gòu)應(yīng)用過程中面臨的一大挑戰(zhàn)。據(jù)悉，目前尚未能形成完整統(tǒng)一的安全產(chǎn)品解決方案。
隨著近年來數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，數(shù)據(jù)中心逐步向著“兩極化”發(fā)展已是不爭的事實，分布式技術(shù)無論是在邊緣側(cè)的小型數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)用的過程中，還是在集群內(nèi)大型、超大型數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展的過程中，都將起到至關(guān)重要的作用。
現(xiàn)階段而言，其技術(shù)優(yōu)勢與面臨的挑戰(zhàn)都顯而易見，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的發(fā)展，筆者相信，2023年將成為分布式數(shù)據(jù)中心技術(shù)迎來突破的一年。
來源：中國IDC圈