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如何构筑一体化大数据中心之"数网”?

吕婉

吕婉

2021-05-06 782
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近日,最新的《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》(以下简称《十四五规划》)第十一章第一节(加快建设新型基础设施)中指出“加快构建全国一体化大数据中心体系,强化算力统筹智能调度,建设若干国家枢纽节点和大数据中心集群,建设E级和10E级超级计算中心”。

而不到三个月前,2020年12月28日国家发改委发布了《关于加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系的指导意见》(以下简称《意见》)。《意见》提出,数据是国家基础战略性资源和重要生产要素,加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系,是贯彻落实党中央、国务院决策部署的具体举措。

其实更早在2016年的中共中央政治局会议中,中央领导就明确提出“建设全国一体化的大数据中心”。层层追溯,从提出概念到发布指导意见,再到写进十四五规划,可见一体化大数据中心建设的重要性、紧迫性以及国家层面的愈加重视程度。

“数网”是一体化数据中心建设的基础

在《意见》的总体思路章节首先指出:加强全国一体化大数据中心顶层设计。

• 优化数据中心基础设施建设布局,加快实现数据中心集约化、规模化、绿色化发展,形成“数网”体系;

• 加快建立完善云资源接入和一体化调度机制,降低算力使用成本和门槛,形成“数纽”体系;

• 加强跨部门、跨区域、跨层级的数据流通与治理,打造数字供应链,形成“数链”体系;

• 深化大数据在社会治理与公共服务、金融、能源、交通、商贸、工业制造、教育、医疗、文化旅游、农业、科研、空间、生物等领域协同创新,繁荣各行业数据智能应用,形成“数脑”体系;

• 加快提升大数据安全水平,强化对算力和数据资源的安全防护,形成“数盾”体系。

先是“数网”接着才是“数纽”、“数链”、“数脑”、“数盾”,可见“数网”是一体化大数据中心建设中的基础底座。只有因地制宜合理进行数据中心布局,提供数据中心内外更高质量数据传输服务,才能支持在此之上的一系列数据应用。

“数网”建设对数据中心网络的关键诉求

数据中心肩负着数据的计算、存储和转发的重任,是新基建中最关键的数字基础设施。当前数据中心网络根据所承载的业务类型主要分为三大类:通用计算网络、高性能计算网络和存储网络。

• 通用计算网络

现在的通用计算网络都是以太网络,因为IT架构从集中式走向分布式,网络规模越来越大,需要数据中心网络能够支持快速部署、自动化运维。同时随着云化的业务发展,跨数据中心、跨云的业务快速部署和运维也成为必不可少的需求。

• 高性能计算网络

高性能计算网络因为对网络时延要求较为苛刻,之前InfiniBand一直是当仁不让的主角。但是随着各种业务对算力的需求越来越高,计算单元无论是CPU还是GPU都在去PCIE总线以突破总线的速率瓶颈,通过直接出以太口来提供更高算力,因而以太网后来者居上的势头愈发明显。

• 存储网络

集中式存储网络领域一直是传统FC专网的自留地。但是随着存储介质由机械硬盘向全闪存升级,存储性能提升百倍,而传统FC只有32G带宽,不满足全闪存高吞吐的需求,于是带宽高达400GE的以太网络成为新一代存储网络的事实标准,同时也可以解决FC专网建设成本高、需要专有人员运维等问题。

从以上可以看出,无论是高性能计算场景还是存储网络场景,网络架构向以太网转变的趋势已经势不可挡。因而在“数网”建设时三种业务网络最好可以统一到以太架构,同时支持自动化部署和运维,这样可以最大化的简化网络架构,降低大型数据中心网络的建设和维护成本,更能符合“集约化、规模化、绿色化”的需求。

华为超融合数据中心网络解决方案助力“数网”建设

华为CloudFabric 3.0超融合数据中心网络解决方案包括网络智能管控系统iMaster NCE、以及CloudEngine数据中心交换机两大部件,通过智能无损网络技术可以提供全以太高性能计算(HPC)网络方案,构建双活全以太存储网络方案,同时提供全生命周期自动化能力以及全网智能运维,是一体化大数据中心建设的不二之选。

华为超融合数据中心网络助力集约化

《意见》要求,统筹围绕国家重大区域发展战略,根据能源结构、产业布局、市场发展、气候环境等,在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域,以及部分能源丰富、气候适宜的地区布局大数据中心国家枢纽节点。每个枢纽的数据中心作为算力和数据资源的枢纽节点,需要最大程度的保存和释放算力及数据资源。超强的算力供给不仅对计算服务器有要求,也要求网络0丢包。

华为超融合数据中心网络解决方案,依托于CloudEngine数据中心交换机及其所支持的iLossless智能无损交换算法,可以提供高密100G/400G智能无损网络,最大程度的释放算力。同时基于集约化的诉求,未来的云服务体系需要将全社会、各级政府、各企业的云进行打通,打破数据在云间流通瓶颈,多云的融合也必将是未来的趋势。

CloudFabric超融合数据中心网络解决方案支持跨云的业务编排、策略同步和拉通,云、网、安全的一体化设计将大大助力大数据中心的集约化发展。

华为超融合数据中心网络支持规模化

《意见》指出,节点内部优化网络、能源等配套资源,引导数据中心集群化发展。集群化要求一体化大数据中心规模大、容量大,对应的数据中心网络需要提供高带宽的同时也要方便扩展、易运维。华为超融合数据中心网络解决方案无论从带宽还是运维都完美的契合这些需求。首先CloudEngine数据中心交换机实现了400GE数据高速传输,未来甚至可以演进到800GE,可支撑AI时代未来10年数字洪流的发展。其次,iMaster NCE作为业界首个管控析融合的L3级自动驾驶网络管理与控制系统,实现了智能部署和智能运维,能够快速实现网络业务发放的同时还能对故障隐患防患于未然。既提供了超宽易扩展的网络架构,又解决了大规模场景下的运维问题,大规模数据中心的端到端生命周期管理尽在掌握。

华为超融合数据中心网络打造绿色化

“对于效益差、能耗高的小散数据中心,要加快改造升级,提升效能”,《意见》里还专门强调了绿色化。数据中心作为能源消耗大户,能源成本甚至会占其总成本一半左右,数据中心网络设备也需要尽可能的满足能耗要求。

CloudEngine交换机通过提升产品能效、降低噪声污染、践行绿色制造成为首批获得国家CEC生态产品认证的以太网交换机产品。CEC认证由中环联合认证中心基于最新编制的《CEC 045-2020 生态产品评价技术规范 以太网交换机》进行认证和颁发证书,技术规范中引入了生命周期评价理念,在产品能效、有害物质管理、生态设计和绿色制造方面均提出了更高的指标要求。

华为CloudEngine交换机基于新一代交换机平台,除了采用混流风扇、相变散热、电源模块双路智能切换等创新技术获得极致能效、极低噪声外,建立全生命周期环境影响评估方法,对产品的原材料提取、生产、运输、使用、回收等不同阶段的环境影响进行量化评价,从而识别产品的环境设计改进点,促进节能减排和资源可再生循环利用,帮助企业建立绿色节能的园区和数据中心。

华为CloudFabric 3.0 超融合数据中心网络解决方案满足下一代超融合数据中心网络的核心诉求,帮助企业从数据中挖掘智慧,加速数字化转型和推动数字经济发展,目前已服务于全球12000+客户。从以上“数网”体系对一体化大数据中心的“集约化、规模化、绿色化”要求与CloudFabric超融合数据中心网络解决方案各方面的“不谋而合”可以看出,华为数据中心网络解决方案一定能在加快构建全国一体化大数据中心协同创新体系中做出不可或缺的贡献。

免责声明:文章内容和观点仅代表作者本人观点,供读者思想碰撞与技术交流参考,不作为华为公司产品与技术的官方依据。如需了解华为公司产品与技术详情,请访问产品与技术介绍页面或咨询华为公司人员

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