大数据时代:为什么80%以上数据中心被闲置?

不久以前,听到这样一则故事:国内有家大型银行,在2000年左右当它的一个大型数据中心落成后,该银行曾乐观地说:“我的数据中心至少可以用十年。”孰料,五年后该银行启动了第二个大型数据中心的建设。再过了三年,当第二个大型数据中心即将投入使用之时,该银行表示已经着手开始第三个数据中心的选址。

上面这个故事真实反映了国内企业在数据量飙升的时代对于数据中心的需求。背后却是数据中心建设中IT容量规划难以把握的现实困难。

数据中心作为基础服务的载体,在近些年互联网和云计算的带动下,市场扩展的速度进一步加快。而政府政策的推动和资金的支持,更是掀起一股数据中心热。很多企业出于业务的需要以及各级政府出于数据打通、整合资源等多种考虑,各地纷纷投建数据中心。

不管是真实需求还是虚假繁荣,数据中心建设规模迅速扩大。在这场疯狂“圈地运动”之后,市场和政府也在反思,投资和规划渐趋理性。但所谓病来如山倒,病去如抽丝。市场的信号只能指引大致方向,要真正的转身还需要更多的时间。

数据中心的现状:

从盲目扩张到暂缓建设,市场趋于理性

根据有相关调查数字显示,截止到2013年,国内总共规划建设数据中心数量已经达到了255个,已经投入使用的达到了173个,这些数据中心的总占地面积高达700多万平方米,总机房面积高达400万平方米。

在规模方面,在规划建设的255个数据中心中,超大型数据中心(规模在1万个标准机架以上,功率2.5千瓦为一个标准机架)有23个,大型数据中心(规模在3000到1万个标准机架之间)有42个,中小型数据中心(规模在3000个标准机架以下)有190个。

在布局方面,255个数据中心分布在26个省、自治区、直辖市。在65个超大型、大型数据中心中,一半以上位于或靠近能源充足、气候严寒的地区,12个是以灾备为主要应用。

而到了2014年,数据中心建设的高涨热情突然被泼了一瓢冷水,这期间尤以设备厂商感觉最为明显——市场环境变差了。如果说4月初“北京不再批建新的数据中心”的消息,还可以用北京电力负荷和土地资源有限来解释的话,那么吉林、陕西、四川等地IDC项目出现暂缓就值得人们深思了。

每一个产业的发展都不能一蹴而就,就像互联网大佬们在移动APP、支付、团购等等的重复建设和电信运营商们网络建设的军备竞赛中一样,数据中心这一需要国家引导、企业配合、地方政府支持的产业的发展必定需要不断摸索。

国内数据中心建设真的会放缓吗?

此前,IDC就关于中国数据中心市场规模做出预计:2010年中国数据中心市场规模达92亿美元,预计从2010年至2015年国内数据中心市场仍将保持两位数的增长率,2015年该市场规模将达到约157亿美元。

作为云计算发展的核心,数据中心的建设至关重要。自2009年开始,根据国家的战略决策,以数据中心建设为主的“硬体云计算”在全国各地迅速展开。据不完统计,目前我国各类数据中心总量约43万个,可容纳服务器约500万台。其中经营性数据中心机房921个,面积约88万平方米,机柜数约17.7万个,可容纳服务器约200万台。

数据的快速增长是数据中心建设的主要原因。截至2011年底,全球的数据产生量达到了1.8万亿GB,未来十年还将增长50倍。未来5年,国内对数据中心流量处理能力的需求将增长7-10倍,机房面积再翻一番才能满足需求。

全球数据中心趋热,中国已成为数据中心大户。数据显示,2011年中国整体数据中心面积为400万平方米,到2015年中国数据中心面积将达到600万-700万平方米。

但这并不意味着中国数据中心的扩容速度会放缓,相反,今后还会有更大的增长。从数据中心的整体容量来看,我们只是日本数据中心的1/2,美国数据中心的1/10,因此还有很大的扩容空间。业内预测,从现在到2015年,我国的数据中心整体容量年增长约为12%-13%。

由于初期数据中心建设的规划不统一,2013年以前国内的数据中心中90%为小型数据中心。而海量数据的产生,数据中心的规模会越来越大,中型和大型的数据中心市场未来会有非常大的增长。

但2014年北京和全国多地数据中心的放缓已成不争事实,究其原因更多的是因为前期供应较大,资金不足和土地审批收紧所致。或者政策性的调整,避免数据中心的重复建设也未可知。

暂缓的数据中心建设就像前进中的人停下休整,为的是更好的前进。

数据中心的问题:

从利用率低到高效节能环保,技术快速发展

数据中心世界的痛处之一就是服务器大部分时间是闲置的。一整天中,只有大约15%的处理周期在进行工作。

几年前就有媒体报道称,计算机产业的一个不为人知的秘密是数据中心服务器效率极为低下。该秘密幕后的秘密是:该产业从业人士及研究人员并不了解这种效率低下已经糟糕到何种程度。

从麦肯锡有关数据中心的系统性研究来看,大公司和相关工作人员的抵触使得数据中心研究变得更加困难。其2008年的报告显示,数据中心服务器的利用率仅为6%,而到2012年估算值大约在6%-12%之间。

传统数据中心服务器利用率低这一硬伤,也成为虚拟数据中心和云数据中心发展迅猛的一个主要原因。

在一座数据中心有限的生命周期内,设施的运营成本是资本成本的3~5倍,所以数据中心更高效、更智能地运营迫在眉睫。而关注服务器和存储设备的节能和效率应该是数据中心设计的基础。未来的数据中心将更专注于能耗问题,开展数据中心的“绿色”改造,打造节能的数据中心非常重要。

早在2007年年初,美国斯坦福大学和劳伦斯伯克莱国家实验室公布过一组数据:全球数据中心服务器的能耗在2000至2005年间翻了一番。而2005年美国公司的数据中心账单显示,全美国企业年耗费58亿美元为服务器提供电力,35亿美元用于服务器冷却。2010年全球数据中心的耗电量为2355亿度,占据了全球电力消耗的1.3%左右。事实上,这仅仅只是全球总量,美国国内的数据中心的耗电量,更是占到了全美电能消耗的2%。

数据中心快速增长也造成了巨大的能耗。一个庞大的用于业务出租的数据中心需要大量的电力,让数据中心更有效地利用这些电力就需要关键电源。同时,数据中心在运营过程中会产生大量的热量,如果不能有效排出这些热量,数据中心内的设备将无法正常运行。

和美国的情况类似,中国的数据中心也被能耗严重制约。据相关数据显示,中国在2012年时,数据中心的能耗就已高达664.5亿度,比重占到了当年全国工业用电总量的1.8%,预计到2015年,这一数值将上升到1000亿度,堪比三峡水电站的年发电总量。

目前的数据中心主要是以高密度,大型化为发展趋势。据相关机构发布的数据显示,到2016年前后,超过100个机架以上的数据中心在整个数据中心市场中的占比将超过60%。这种大型数据中心的电力消耗弥巨,以2000个机架的数据中心为例,以每个机架平均功率如果按照3kW计算,其总负荷就将达到6000kW,也就是每小时6000度的耗电量;如此算来,全年的耗电量将达到52560000kWh,电费支出超过5200万元。如果再加上为此配套的空调,照明等其他设施的耗电量,电费将接近1亿。

与此同时,和耗电量居高不下形成反差的是,传统数据中心的能源效率却一直无法有效提升,整体水平处于偏低的状态。在建的255个数据中心当中有将近90%的设计PUE低于2.0,平均PUE为1.73。超大型、大型数据中心设计PUE平均为1.48,中小型数据中心设计PUE平均为1.80。仍有一半以上的数据中心设计PUE没有达到1.5的规划要求,特别是中小型数据中心在绿色节能方面差距较大,同时数量庞大的老旧数据中心改造任务也颇为艰巨。电能消耗过大除了给运营带来压力以外,也严重制约了数据中心本身的经营利润。

不断上涨的能源成本和不断增长的计算需求,使得数据中心的能耗问题引发越来越多的关注。在今年2月工信部发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》中,指出重点推广绿色数据中心和绿色电源,明确要求新建大型云计算数据中心的能耗效率(PUE)值达到1.5以下,已建的数据中心通过整合、改造和升级,PUE值应降到2.0以下。

同时还出台了《互联网数据中心技术及分级分类标准》、《互联网数据中心资源占用、能效排放技术要求和评测方法》等行业标准。在政策支持方面,65个超大型和大型数据中心中,70%以上获得了大工业用电或直供电的支持政策。

除了能耗,国内数据中心发展的问题还有很多。比如在布局方面,整体布局尚不够理想,重建轻用的现象仍然存在。

在国家政策标准方面,《指导意见》的配套政策尚未完全落实到位,部分满足条件的数据中心未得到电价优惠政策,一些地区的数据中心企业电力引入成本过高。而数据中心标准体系仍不够完善,标准工作尚不能满足产业界对数据中心绿色节能、服务质量、评估评测、数据安全等方面的需求。

在政府引领方面,政府部门不自建数据中心转而采购云服务的探索刚刚开始,引领作用尚未充分显现,同时对云服务安全的意识也尚需提升。

总而言之,革命尚未成功,同志仍需努力。

via:互联网周刊

原文发布于微信公众号 - CSDN技术头条(CSDN_Tech)

原文发表时间:2014-12-29

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