超大规模数据中心：计算的未来

对计算机基础设施和数据中心的需求从未像今天这样迫切，有数十亿人和数百亿台设备在线。 是什么让企业比以往更快地发展业务？ 超大规模的数据中心。

超大规模数据中心的定义是什么？

传统数据中心是为企业存放重要数据和应用程序的集中式建筑。 它们存储数据并通过利用计算和网络系统和设备为用户提供对资源的访问。

超大规模数据中心比普通数据中心大得多，能够容纳数百万台服务器和虚拟机。 它们提供了一个响应迅速、可扩展且具有成本效益的基础架构，可简化和简化企业流程。 随着企业数据存储和使用需求的增长，超大规模数据中心将变得越来越重要。

建筑学

超大规模数据中心的面积至少为 10,000 平方英尺，并托管超过 5,000 台通过超高速光纤网络连接的服务器。 在德克萨斯州的沃思堡，Facebook 的第五个超大规模数据中心将由五座建筑组成，总面积超过 250 万平方英尺。

超大规模数据中心采用新颖的服务器架构，该架构具有更大的机架，可以容纳更多组件并且易于互换以实现灵活性。 例如，这允许服务器拥有各种电源和硬盘驱动器，Facebook 和谷歌等超大规模提供商可能会创建超级计算机来满足他们的需求。

交通

超大规模数据中心使用扩展来接受、处理和路由流量。 水平扩展以扩大机器数量和垂直扩展以提高已使用机器的功率就是这方面的例子。

自动化

超大规模数据中心使企业能够通过持续的自动化控制所有生产领域。 这涉及管理高流量的网站和复杂的工作负载，例如需要专门处理的加密、基因组测序和三维图形。

超大规模的规模

计算机系统适应不断增长的需求的能力被称为“超大规模”。 计算机依赖于单个节点或一组节点的资源。 增加处理能力、内存、网络基础设施或存储资源通常是扩展我们计算机系统某些方面的结果。

扩展的目的是继续构建一个稳定的系统，无论该系统是基于云、大数据、分布式存储还是这三者的混合，这在当今变得越来越普遍。 当然，“hyper”意味着“极端”或“过度”。 超大规模不仅能够扩展，而且能够大规模且迅速地扩展。

我们经常设想“向上扩展”，这是一种垂直架构策略，涉及为现有设备增加额外的功率。 但是，“横向扩展”或使用横向策略（例如增加计算环境中的设备总数）是另一种提高容量的技术。

公司在三个领域处理超大规模：支持数据中心的物理基础设施和分布式系统、扩展计算任务的能力（在整体性能和推进公司现状方面的数量级）以及财务实力和收入来源需要这种超大规模系统的公司。

超大规模的重生

随着我们的世界在技术上变得更加先进，对存储和计算服务的需求也在增加，同时也需要满足这些需求的设施。

有两个发展需要大规模的 IT 基础设施。 当云计算平台在 2000 年代后期首次流行时，它们充当了希望将本地 IT 工作负载迁移到云的公司的需求聚合器。 用户可以使用云平台提供资源并快速增长，这可以远程完成，几乎可以即时完成。 然后，这些服务提供商可能会估计未来的需求并“批量购买”以满足需求。

此外，SaaS、流媒体和社交媒体的快速出现推动了该行业的发展。 为了满足消费者的需求，所有这三种业务都需要大量的存储、计算和带宽。

企业与超大规模数据中心

数据中心或任何容纳计算机系统和相关组件（如存储系统和电信）的结构是大多数企业的核心。 这些设置在电源、环境变量或安全系统故障的情况下也有冗余。 您的组织规模和计算能力的大小决定了所需的数据中心的规模和数量，但是，对于大型公司而言，单个数据中心消耗与小镇相同的电量是正常的。 一家公司只需要一个或两个这样的数据中心也很罕见。

保持业务数据中心平稳运行需要付出很多努力。 您不断维护数据中心的环境以保证统一的机器行为，制定补丁计划以允许一致的补丁同时最大限度地减少停机时间，并努力解决任何类型的不可避免的故障。

将小型企业与 Google 或 IBM 进行比较和对比。 虽然 HDC 没有一个单一的、包罗万象的定义，但我们确实知道它们是比传统业务数据中心大得多的设施。 根据市场研究公司国际数据公司的说法，当一个数据中心拥有超过 5,000 台服务器并覆盖超过 10,000 平方英尺时，它就被认为是“超大规模”。 当然，这些只是符合 HDC 标准的地方。 数十万（如果不是数百万）服务器位于一些超大规模数据中心。

但是，根据 IDC 的说法，这些设施类型的区别还有很多。 新建应用程序——没有限制的项目——需要一个允许超大规模数据中心同质横向扩展的架构。 再加上一个庞大的基础设施，这些基础设施正变得越来越分散、更高密度和更节能。

依赖这些数据中心的超大规模企业也有超大规模的需求。 虽然大多数商业企业可能依赖技术提供商提供的现成设备，但超大规模企业实际上必须定制其计算环境的每个组件。 以巨大的规模添加专业功能，定制计算体验的每一个元素，并修改每一个设置这些需求的费用决定了谁有资格加入超大规模俱乐部。

当然，定价可能是运行超大规模数据中心的组织进入的障碍，但这不是问题。 这就是自动化。

建造超数据中心的公司转而专注于自动化或“自我修复”，这个词意味着一个不可避免的故障和延迟发生的环境，但系统的控制和自动化非常好，它会自行调整到正确的位置. 这种自我修复自动化至关重要，因为它可以提高数据效率。

哪些类型的人使用超大规模？

超大规模提供商目前拥有和运营的大型数据中心数量是 2013 年的三倍。不难猜测哪些公司将位居榜首。

亚马逊、微软、谷歌和 IBM 在全球每个主要地区都拥有超大规模数据中心，中国云巨头 Facebook、苹果、甲骨文和阿里巴巴也紧随其后。

在任何给定时间，这些一线明星可能会消耗超过 70 兆瓦和数十万平方英尺的电力。

电流需求较小但仍希望有机会一次开发几兆瓦的公司将排在第二位。 Salesforce、SAP、Dropbox、Twitter、Uber 和 Lyft 都是其成员。

超大规模数据中心的内部

昆西是华盛顿州农村核心的一个小镇，是微软、雅虎和戴尔等公司的许多超大规模数据中心的所在地。 该地区吸引这些企业的原因与其农民所做的相同：相对凉爽的天气、低廉的地价和充足的开放空间。 当你考虑到它们有多大时，广阔的广阔区域是非凡的。 微软的 Quincy HDC 是全球 45 多家公司之一，拥有 24,000 英里的网络电缆。 对于更人性化的比较，这仅略小于地球或六条亚马逊河的直径。

另一个支持 Azure 的 Microsoft HDC 在新加坡，它并不是一个主要城市。 这个超大规模数据中心有足够的混凝土来建造一条连接伦敦和巴黎的 215 英里长的人行道。 超大规模数据中心由其规模和复杂性定义。 由于大部分技术是自动化的，因此许多 HDC 雇用的技术专家少于许多业务数据中心，后者依赖于各种专业的大量全职员工。 事实上，由于这些中心的数据就是产品，因此超大规模公司在 HDC 雇用的安全人员可能比技术人员多。

超大规模比托管更好吗？

如前所述，主要的数据中心用户都使用建造和租赁的方法。 许多变量会影响这一点，包括时间、成本、未来需求等。 这些托管服务提供商在追求超大规模公司方面更具创造性，从充当他们的开发部门到设计到他们的要求，再到仅提供动力外壳并允许用户提供内部设备。

托管服务通常由较小但仍然超大规模的企业使用。 这些企业的行为更像标准托管客户，尽管它们通常有长期的扩张计划。

5个容量最大的超大规模数据中心

到 2021 年，将有超过 600 个超大规模数据中心。 我们将五个最大的超大规模数据中心及其服务区域与超大规模数据中心的传统定义（即 10,000 平方英尺中的 5,000 台服务器）进行比较。

内蒙古信息中心是人们获取本国信息的地方

• 1070万平方英尺是大楼的总面积。
• 内蒙古信息中心是中国电信在呼和浩特拥有的六个数据中心之一，是最大的数据中心。

呼和浩特数据中心位于中国呼和浩特。

• 总面积 770 万平方英尺
• 第二大数据中心是中国移动的呼和浩特数据中心，同样位于呼和浩特的信息中心。

城堡的校园

• 总面积 720 万平方英尺
• Citadel Campus 由跨国科技公司 Switch 拥有，位于内华达州北部，是世界上最大的数据中心。 高达 650 兆瓦的可再生能源用于为其供电 (MW)。 硅谷的延迟为 4.5 毫秒 (ms)，硅谷的延迟为 9 毫秒，拉斯维加斯的延迟为 7 毫秒。

位于中国廊坊的 Range 国际信息中心

• 总面积为660万平方英尺。
• Range国际信息中心是与IBM合作建设的第四代超级数据中心，位于中国廊坊，位于北京和天津之间。

内华达州拉斯维加斯：切换 SuperNAP

• 该物业的总面积为330万平方英尺。
• Switch 还拥有位于拉斯维加斯的 SuperNAP。 SuperNAP 使用了高达 531 兆瓦的绿色能源。

未来的超大规模

超大规模公司继续主导环境，全面影响设计、位置和定价。 尽管特定公司可能会发生变化，但数字化、物联网和数据生成的基本趋势将继续推动未来对更多数据中心的需求。 超大规模将占其中很大一部分。