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數(shù)據(jù)中心基礎設施加速升級

 隨著信息化建設的加速推進以及互聯(lián)網(wǎng)、云計算等新技術新業(yè)務的蓬勃發(fā)展，出現(xiàn)了非常多的數(shù)據(jù)中心基礎設施新技術。此外，隨著通信網(wǎng)絡的快速擴張，信息通信業(yè)能源消耗呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢，推動了數(shù)據(jù)中心基礎設施領域節(jié)能的新技術發(fā)展，以降低整個信息通信領域的能耗。根據(jù)對數(shù)據(jù)中心能耗組成的研究我們發(fā)現(xiàn)，基礎設施能耗占整個數(shù)據(jù)中心能耗的50%左右。因此，研究數(shù)據(jù)中心基礎設施新技術的發(fā)展及其在節(jié)能領域的應用，在信息通信領域甚至整個工業(yè)領域都顯得尤其重要。

數(shù)據(jù)中心基礎設施新技術層出不窮

近年來，數(shù)據(jù)中心基礎設施的主要組成部分，也是能耗較大的部分，如IT系統(tǒng)、供電系統(tǒng)和制冷系統(tǒng)等領域的新技術層出不窮。

——IT系統(tǒng)新技術。

服務器系統(tǒng)采用通用硬件架構的虛擬化技術是近年來應用的新技術。存儲方面，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的傳統(tǒng)硬盤以磁介質為材料，是服務器主要的數(shù)據(jù)存儲單元。近年來，隨著閃存成本的不斷降低，以閃存為介質的SSD固態(tài)硬盤速度快、時延低，在云計算、大數(shù)據(jù)等場景應用廣泛，有逐步替代傳統(tǒng)硬盤的趨勢。

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡方面，VxLAN等大二層技術的應用，使得大規(guī)模數(shù)據(jù)中心跨物理數(shù)據(jù)中心的二層連接成為可能。在虛擬化的大背景下，虛擬機的自由遷移成為必要的業(yè)務需求，使得原有的二層網(wǎng)絡亟待擴展，甚至需要擴展到跨異地數(shù)據(jù)中心的大二層網(wǎng)絡。VxLAN等大二層技術實質是將二層數(shù)據(jù)包封裝入三層包內的Overlay技術，滿足了以上需求。VxLAN在軟件定義網(wǎng)絡（SDN）中也有很大用處，不僅僅用于軟件定義網(wǎng)絡環(huán)境內的虛擬機之間的互通，也能夠實現(xiàn)虛擬軟件環(huán)境與物理網(wǎng)絡環(huán)境的互通。部分硬件廠商已經(jīng)通過硬件芯片實現(xiàn)了VxLAN打包和解包，大大提高了大二層互通的性能。

軟件定義網(wǎng)絡（SDN）的大范圍部署增加了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡部署的彈性和敏捷性，使得數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡建設和運維成本進一步降低，性能大幅度優(yōu)化，網(wǎng)絡的控制層面和轉發(fā)層面分離，使得網(wǎng)絡體系更加開放，從而使開源和白牌轉發(fā)設備成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡設備的主體。

——供電系統(tǒng)新技術。

由于市電直供回路中沒有任何能量轉換單元，市電和高壓直流（240V直流或者336V直流）兩路供電技術能夠大大提高供電系統(tǒng)的效率，在數(shù)據(jù)中心得到了大量的應用。此供電系統(tǒng)具有市電優(yōu)先供電模式和兩路共同均分負載兩種運行模式。

數(shù)據(jù)中心供電是由油機和電池等后備電源系統(tǒng)進行保障的，而在油機啟動過程中，一般為15分鐘，數(shù)據(jù)中心需要大電流短時間放電電池來給數(shù)據(jù)中心內所有設備供電。近年來，在數(shù)據(jù)中心大面積應用了高功率電池。該電池能夠在半小時甚至15分鐘內以大電流放電，在很大程度上解決了投入成本過高的問題。