如何利用超大规模数据中心实现可扩展性

现代数据中心是海量高速计算能力、大规模数据存储、自动化、虚拟化、高端安全和云计算能力的代名词。它们拥有大量数据并提供复杂的计算能力。早些时候，一个带有存储单元的简单机架网络和一套单独管理它们的管理工具就足够了。该架构易于理解，并且在其操作中仅消耗本地资源。

然而，随着组织越来越依赖互联网，数据量呈爆炸式增长，社交媒体和传感设备增加了更多数据。通过 Web 远程访问这些数据成为一种趋势。早期在传统数据中心中使用的本地工具是零散的，不仅无法处理大量数据，而且处理复杂性实际上需要大型基础设施。当公司扩张时，面临扩大规模的挑战，当需要处理峰值负载时，性能下降。这导致了超大规模作为解决方案的演变。

超大规模基于分布式系统的概念和 IT 资源的按需供应。与传统数据中心不同，超大规模数据中心调用大量高速协同工作的服务器。这种能力使数据中心能够水平和垂直扩展。水平扩展涉及在需要扩展时从网络按需配置更多机器。垂直扩展是关于增加现有机器的能力以提高它们的计算能力。通常，超大规模数据中心具有较短的加载时间和较高的正常运行时间，即使在需要大量数据处理等要求苛刻的情况下也是如此。

如今，全球有 400 多个超大规模数据中心在运行，仅美国就拥有全球 44% 的数据中心站点。Synergy Research Group 预测，到 2020 年，超大规模数据中心的数量预计将达到 500 个。其他拥有超大规模数据中心足迹的主要国家是澳大利亚、巴西、加拿大、德国、印度和新加坡。

超大规模数据中心可以以更少的时间和更低的成本做更多的事情

传统数据中心通常具有主要由单个供应商提供的 SAN（存储区域网络）。数据中心内的机器将在 Windows 或 Linux 上运行，多台服务器将通过商用交换机连接。网络中的每台服务器都将安装其本地管理软件，并且连接到它们的每台设备都有自己的开关来激活连接。简而言之，传统数据中心中的每个组件都将独立工作。

相比之下，超大规模数据中心采用集群结构，多个节点位于单个机架空间中。超扩展通过创建共享资源池来使用服务器内的存储容量，从而无需安装 SAN。超融合还使升级系统变得更加容易，并通过单一供应商解决方案为整个基础设施提供支持。无需管理单独的阵列和管理接口，超扩展意味着集成所有容量，例如存储、管理、网络和数据，这些容量可以通过单个接口进行管理。

对于资本和其他资源有限的新兴公司或初创公司来说，安装、管理和维护由巨大数据中心组成的大型基础设施是不可能的。然而，借助超融合，即使是微型企业和中小企业，以及处于早期阶段的初创公司，现在也可以享受到具有成本效益并提供高可扩展性和灵活性的大量资源。借助超融合，这些公司可以以更低的成本使用数据中心服务，并获得按需可扩展性的额外好处。

一个超大规模数据中心通常拥有 5000 多台服务器，这些服务器通过高速光纤网络连接起来。公司可以从小规模开始，只配置几台服务器以供使用，然后在以后的任何时间点，随着业务规模的扩大，自动从网络中的任何服务器提供额外的存储空间。根据工作负载的增加情况对额外基础设施的需求进行估计，并且可以采取主动措施来扩大容量以满足日益增长的资源需求。与孤立工作的传统数据中心不同，超大规模基础设施依赖于让所有服务器协同工作的想法，从而创建一个统一的存储和计算系统。

在实施超大规模基础设施时，供应商可以通过交付需要大量研发投资的下一代技术发挥重要作用。根据麦肯锡的一份报告，使用超融合基础设施的前五名公司在 2017 年的资本投资超过 500 亿美元，并且这些投资以每年 20% 的速度增长。

利用超大规模数据中心，企业可以实现卓越的性能，并以比以前更低的成本和更短的时间交付更多产品。这为企业提供了按需扩展的灵活性，并有机会在没有任何中断的情况下继续运营。