圖 1全國數(shù)據(jù)中心在用機架熱力圖
但是不可忽略的是,貴州、河北、江蘇、浙江等第二梯隊的數(shù)據(jù)中心在用機架數(shù)量也相當驚人。李克強總理在貴州視察時,也明確提出,要“加大新型基礎設施建設支持力度,增加傳輸通道、提升運行速率、降低運營成本,為大數(shù)據(jù)等新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有力支撐”。目前,此類地區(qū)的網(wǎng)絡質(zhì)量雖然無法與北上廣相媲美,但是基于差異化發(fā)展和外溢承接的功能性定位,對數(shù)據(jù)中心亦具有極大的需求。毫無疑問的是,此類地區(qū)對網(wǎng)絡具有巨大的潛在剛性需求,可能很快就會爆發(fā)。
1.2.在建用機架熱力圖:熱點分散
在建數(shù)據(jù)中心的熱力圖,重點在上海、江蘇、河北、湖南、山西、西藏等省市,跟在用的頭部省份并未完全重疊。從熱力圖上看,形成了一個比較規(guī)則的菱形分布,且菱形的四條邊物理距離較遠,與傳統(tǒng)的網(wǎng)絡骨干布局差異較大。
圖 2全國在建機架熱力圖
顯然,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡架構(gòu)在以數(shù)據(jù)中心為核心作為數(shù)據(jù)存儲和計算樞紐的時 代,已經(jīng)不能滿足此類熱點地區(qū)數(shù)據(jù)中心間的網(wǎng)絡傳輸需求。如果網(wǎng)絡跟不上數(shù)據(jù)中心的建設,那么新建的數(shù)據(jù)中心就是無水之源,可能會形成一個個孤島,無法發(fā)揮其應有的作用。網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)中心的協(xié)同發(fā)展成為必須要解決的當務之急。
2.部分城市數(shù)據(jù)中心間的網(wǎng)絡質(zhì)量
今年5月,中國信息通信研究院云計算與大數(shù)據(jù)研究所發(fā)布了藍皮書《我國典型地區(qū)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡性能分析報告》,該報告對全國范圍重要網(wǎng)絡節(jié)點之間的互聯(lián)互通性能進行了從技術(shù)參數(shù)到實際表現(xiàn)的立體化全方位測試,獲取了迄今為止全面且準確的國內(nèi)網(wǎng)絡性能實操數(shù)據(jù),堪稱是一次對全國網(wǎng)絡性能現(xiàn)狀的“大摸底”。
圖 3部分城市數(shù)據(jù)中心間網(wǎng)絡質(zhì)量
實測數(shù)據(jù)量巨大,這里只是分析了其中一部分。從上圖可以看出,城市間的網(wǎng)絡時延差異較大,從60-95毫秒不等。北京到呼市、上海到南京等物理距離較近的城市間,時延明顯偏低。但是由于網(wǎng)絡層級和跳轉(zhuǎn)過多等原因,部分物理距離較近城市之間的時延卻又相對偏高。這將給數(shù)據(jù)中心實際業(yè)務的運行帶來極大的影響。
3.數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡流量趨勢
據(jù)聯(lián)合國發(fā)布的《2019年數(shù)字經(jīng)濟報告》,全球IP網(wǎng)絡數(shù)據(jù)在1992年每天僅為100GB,2002年達到每秒100GB,2017年為每秒46600GB,到2022年將達到每秒150700GB。據(jù)思科發(fā)布的《Cisco Global Cloud Index》報告,全球數(shù)據(jù)中心的流量從2013年的513EB增長到2019年的1886EB,每年增長速率在21%以上。其中東西向流量占比在四分之三左右,南北向和DCI之間的占比為四分之一。由下圖可以看到,近年來DCI流量和南北向有小幅增長,東西向流量有小幅下降。
圖 4近年來數(shù)據(jù)中心流量占比
據(jù)谷歌最新公布的數(shù)據(jù),為了承載每月1000億次的搜索,其在2004到2019年期間,帶寬增加了5000倍。隨著各種應用和無線等帶寬的不斷擴展,接入密度的不斷提高,總體上網(wǎng)絡需求越來越大。特別是具有革命性改變的5G、6G的研究和部署,將給數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡帶來極大的挑戰(zhàn)。
4.數(shù)網(wǎng)協(xié)同的未來
綜上,新基建的數(shù)網(wǎng)協(xié)同首先需要解決的是北、上、廣等熱點區(qū)域之間的骨干流量問題。從本文的熱力圖可以看到,北京及周邊、上海及周邊無論是在用還是在建都屬于極其熱點的區(qū)域,他們之間的數(shù)據(jù)中心骨干網(wǎng)絡通道將會是未來建設的重點。其次是數(shù)據(jù)中心建設熱點區(qū)域之間的網(wǎng)絡流量問題。在用的熱點區(qū)域、在建的熱點區(qū)域除了北京及周邊、上海及周邊略有重疊以外,其他各不相同。再次需要解決各地數(shù)據(jù)中心提供普遍服務的需求。作為重要信息基礎設施,數(shù)據(jù)中心需要為當?shù)氐拿裆?、?jīng)濟發(fā)揮重要的支撐作用,需要為此類數(shù)據(jù)中心提供更好的網(wǎng)絡接入。
新基建產(chǎn)生了新要求,多層級的網(wǎng)絡架構(gòu)會向更加扁平化的方向演進。數(shù)網(wǎng)協(xié)同發(fā)展,數(shù)據(jù)中心將促進網(wǎng)絡架構(gòu)的變革,網(wǎng)絡將支撐數(shù)據(jù)中心發(fā)揮更大的作用。二者必將相輔相成,成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的新趨勢。
郭亮,高級工程師,中國信通院云大所副總工程師,工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟(AII)工業(yè)數(shù)據(jù)中心特設組聯(lián)執(zhí)主席,開放數(shù)據(jù)中心委員會(ODCC)新測組組長,IEEE802.1 NENDICA智能無損網(wǎng)絡項目Editor。長期從事數(shù)據(jù)中心技術(shù)研究、政策支撐和標準化工作,負責和參與出版《數(shù)據(jù)中心熱點技術(shù)剖析》等專業(yè)著作四本,發(fā)表專業(yè)論文十多篇,牽頭制定相關技術(shù)規(guī)范幾十項。
李潔,正高級工程師,博士,中國信通院云大所副所長,中國通信標準化協(xié)會(CCSA)互聯(lián)網(wǎng)與應用技術(shù)委員會(TC1)數(shù)據(jù)中心工作組(WG4)組長,開放數(shù)據(jù)中心委員會(ODCC)副主席。長期從事數(shù)據(jù)中心相關的政策、標準、產(chǎn)業(yè)和技術(shù)研究工作,著有《液冷革命》等著作。
