數據中心如今已成為(wéi)維係(xì)現代社會結構的粘合劑,無論是用信用卡購物、向朋友發送消(xiāo)息,還是訂購(gòu)比薩餅,實際上人們每天所(suǒ)做的事情都由數據中心(xīn)提供(gòng)支持。
但是目前依(yī)賴的(de)數據中心與過去的技術相去甚遠(yuǎn)。自從上世紀50年代數字計(jì)算開始邁出第一步(bù)以來,發(fā)生了不可估量的變化。這些年來,數據中(zhōng)心的處理能力和存儲容量呈(chéng)指數級(jí)增長,支持現代應用程序所需的基礎設施也變得(dé)越來越複雜。
這(zhè)些(xiē)進步是由(yóu)企業和消(xiāo)費者不斷增長的需求驅動的。首(shǒu)先,互聯(lián)網的誕生導致在線服務消費量呈爆炸式增長,這就要求數據中心必須提供的處理能力和容量(liàng)大幅增加。不久之後,對服務器處理能力的需求使第三方提供商應運而生,他們將在數據(jù)中心設施中(zhōng)托管用戶的服務器(qì),從而消除了用戶自己建立(lì)內部數據中心(xīn)的初期費用和(hé)持續的管理費用(yòng)。最終,隨著網絡技術和連接性的(de)提高,這被雲計算技術(shù)所取代,即用戶租用的空間不是數(shù)據中心(xīn),而是服務(wù)器本身。
雲計算一(yī)直是數據中心變革的主要催化劑。不僅由於其崛起使許多運營模式發生了根(gēn)本性轉變,而(ér)且還推動了多租(zū)戶係統、快速存儲和人工智能(néng)應用程序等技術的進步。
1、處理
數據中心技術最根本的變化之一是在2000年(nián)左(zuǒ)右多核處理器的出現。通過將兩個或多個核心處理器安裝到單(dān)個芯片上,可以從根本上提高(gāo)數據中心硬件的整體性能,從(cóng)而可以采(cǎi)用更少的服務器運行相同的工作負載。
多核處理器還為虛擬化帶來了巨大的優勢,這一(yī)直是數據中心業務增長的關(guān)鍵。因為每個核心(xīn)處理器可以與其他核(hé)心處理器並行運行,所以多核處理器係統可以同時運(yùn)行大(dà)量虛擬機,而性能卻下(xià)降很少,從而極大地(dì)增加了可以同(tóng)時(shí)運行的應用程序數量。
容器化技術也產生了類似的影響。每個虛擬(nǐ)機可以在其中托管多個(gè)容器,每個容器可以托(tuō)管(guǎn)自己(jǐ)的應用程序。這使數據中心可以成倍地增加其應用程(chéng)序容(róng)量。除了(le)引領多核處理器技術的不斷發(fā)展,英特爾公司一直是開發虛擬化和容器技術的領導者,與工程合作夥伴一起(qǐ)努力使容器和虛擬機變得更輕、更快、更靈活。
2、冷卻
數據中心設備功能強大,但都會產生大量熱量。不(bú)幸的是(shì),服務器處理器是高度敏感的,必須將其保持(chí)在一定溫度以下才能確保最佳性能。為了維持這種狀(zhuàng)態,數據中心必須依靠複雜且昂貴的冷(lěng)卻係統(tǒng)嚴格控製環境溫度,而冷(lěng)卻(què)係統通(tōng)常是數據中(zhōng)心第二大電力(lì)消耗(hào)者。
盡管仍然需要冷卻係統,但是英特爾公司在處理器技術(shù)上的不斷進步使服務器的核心處理器(qì)具(jù)有更高的熱效率,產生(shēng)的(de)熱量(liàng)更(gèng)少,因此需要的冷卻能耗也更少。最重要的是,該公司還於2011年在其(qí)服務器芯片中引入了傳感器,從而使數據中心管理人員可以測量數據中心內的溫度和氣流。這使他們能夠更好地(dì)識別熱(rè)點和(hé)冷點,並根據溫度對新機架(jià)和(hé)設備的放置(zhì)進行建模。
除了防止代價高昂的停機之外(wài),提高了數據中心的(de)整體熱效率,還能延長服務器本身的使用壽命,並減少所需的整體冷卻量(liàng),從而為數據中心管理人員節省運營冷卻設施所產(chǎn)生的大量成本。
3、電源
英(yīng)特爾公司(sī)還穩步提高(gāo)了其數據中心產品(pǐn)的能效。諸如Xeon可擴展係列之類的新型核心(xīn)處理器(qì),可以(yǐ)提供比(bǐ)前幾代產品更高的性能,同時消耗更少(shǎo)的電(diàn)能。隨著冷卻(què)性能(néng)的提高,這減少了數據中心運(yùn)營商的運營成本,並(bìng)允許更(gèng)多的核心處理器被封裝到(dào)芯片(piàn)中。
這(zhè)意味(wèi)著,企業可以從相(xiàng)同的資源中獲取更多的計算能(néng)力,而無需投資更多的機櫃、增加的功耗(hào)或(huò)更多的冷卻(què)。空間(jiān)效率(lǜ)也是一個關鍵問題;數據中心(xīn)空間通常需求量很大,因此可以集成(chéng)到單個機架中的物理組件越多越好。
4、存儲
通過與Micron公司的合作,英特(tè)爾公司在推進存儲技術方麵發揮了重要作(zuò)用,其中包括引入數據條帶技術以提高性能,並開創高可靠性企業級驅動器的先河。它還領導了開發NVMe技術的(de)工作組,最近還共同(tóng)開發了3DXpoint內存技術(shù),為(wéi)低延遲工作(zuò)負載提供了無與倫比的速度。英特爾公司的Optane係列內存和存儲產(chǎn)品,所有(yǒu)這(zhè)些產品都由3DXpoint提供支(zhī)持。
所有這些(xiē)變化、發展和(hé)進步的最終結果(guǒ)都是現代數據中心,它們能夠支持複雜的、雲原生工作負載(zǎi)。支持單個應用程序(xù)的單片大型機時(shí)代已經(jīng)一去不複(fù)返了。現(xiàn)在,數據中(zhōng)心(xīn)承(chéng)載數百台複(fù)雜的多核處理器的服務器,每台服務器都(dōu)使用高(gāo)級軟(ruǎn)件(jiàn)定義的網絡和低延遲固態存儲驅動器,為數百萬個同時(shí)進行的應用程序和進程提供動力。