2020年8月13日,国内云计算数据中心领域规模最大、最具影响力的中国IDC行业标志性盛会——第十五届中国IDC产业年度大典首站“IDCC2020大湾区新基建(数据中心)产业发展论坛”在深圳隆重举办。

本次“IDCC2020"融合线下、线上会议优点,首次以现场会议+线上多平台直播的方式,让任意地点的观众随时参与,实现了一场真正同时覆盖全球的行业盛会。

国信通院云计算与大数据研究所副总工程师郭亮先生在IDCC2020深圳站现场发表了题为《边缘计算与边缘数据中心》的主题演讲。

中国信通院云计算与大数据研究所 副总工程师郭亮

中国信通院云计算与大数据研究所 副总工程师郭亮

郭亮:谢谢主持人。非常感谢IDC圈让我又一次看到这么多的观众、这么多专家到现场,因为之前疫情情况我们一直做各种线上的活动。

大家看到我PPT的模板上面是6月18日到19日,虽然延了一个多月的时间,还是很高兴又一次来到IDC大湾区的数据中心论坛的现场。

我今天介绍四部分:第一,自我介绍;第二,数据中心整体情况;第三,边缘数据中心的分析;第四,总结。

自我介绍

我叫郭亮,来自中国信通院云大所,云大所是比较年轻的部门,成立了将近3年时间,但是我们做数据中心这项工作已经做了很久,基本上从2010年左右开始进行各项工作,刚才领导也有提到,2013年工信部的五部委发了全国数据中心布局的指导意见,这就是我们团队支撑进行的。另外近3年,2017年-2019年连续发了三本数据中心发展指引,这也是我们支撑工信部通讯发展师完成的。在过去工作中我们做了很多国家标准、行业标准,其实上周工信部的六部委发的关于绿色数据中心的示范提到了,POE测试参考了我们2013年发布通信行业标准。我们在一系列行业组织中有关键部门的任职,包括开放数据专委会、绿色网格、工业互联网产业联盟等,其实我们在里面做的最重要的工作是数据中心相关的工作。

右边是我们取得的一些成果(PPT),比较主要的是2018年发的数据中心白皮书,券商的报告有很多引用,很高兴向大家透露2020年版数据白皮书下半年会正式发布。我们出版了一系列学术技术的专著,有《液冷革命》,这个书是业内第一本关于液冷方面的书。这个书的可读性很强,没有那么技术,还是会用比较通俗的语言描述这个事情。关于数据中心还有《热点技术剖析》,《新基建数据中心创新之路》预计这个月会正式出版。国家信息化工业示范产业基地,这是国家级的荣誉称号,每两年评一次,2017年、2019年评了2次,一共有8个示范区域进入国家的领域里面。另外比较重要的工作是我们做的科技部重大研发计划,包括提到高质量项目,在去年我们在工信部高质量发展里面做了边缘数据中心的专项,专项投资非常大,将近1亿。今年3月4日随着数据中心被纳入新基建,也是支撑各自很多工作,包括北京、上海、江苏等做了很多工作,这个工作在进行中,大家有需求可以和我们联系。

数据中心整体发展情况。从整体发展情况才能去推导出边缘相关的需求。数据中心的总体情况,很多地方或者很多场合都会有人介绍,我们的一手数据来自中国信通院,是工信部的一套体系。近几年数据中心行业,不管是产业规模还是数据中心的机架数量发展都很惊人,产业规模方面保持30%的年增长,另外就是机架规模,如果大家注意可以看到很多机构会说现在我国数据中心的机架规模是226万或者227万,数据都是来自于全国数据中心发展指引2019版,2019版里明确提到这是截止到2018年底的数据。目前2019年包括2020年上半年的统计数据还没有出来,我们预计到2019年可能会在300万左右。由于新基建、5G的建设,增长速度可能会高于30%的速度。

这是全国在用基价的热力图,红的发紫的地方是数据中心的机架数量大于10万架,基本上还都是在沿海发达地区,包括贵州,量还是非常大的。其实也可以看到一线城市和京津冀周边、长三角、粤港澳大湾区周边,整个辐射的效力已经很明显,我觉得很重要的原因是由于全国布局指导意见发布以后,很多企业考虑向周边辐射。另外一个很大的原因是对于北京、上海、广州、深圳这些地方对数据中心的各种限制,在北京2015年发了进阶目录,里面提到1.4以下的云计算数据中心才可以建,这是我们支撑的。2018年上海发布了三年行动计划,2019年1月4日发了1.3以下的才能建,而且对机架功率、机架的规模都做了明确规定,6月份的时候发了导则。广州刚刚发了5G等等规划,明确提到广州、深圳3000架以上不让建。在中心城市或者一线城市对数据中心也是在做很明显的信号,希望大家更多建设高水平、绿色化水平的数据中心。

目前全国数据中心的布局,特别是新基建时代要赋能与全国各地的各行各业,从各个方面去赋能产业互联网,这种布局更加普遍化是一种很明显的趋势。

利用率趋势,大家对上架率比较关注,统计当中很明显,这只是为了凑四个字所以用了比较拗口的话,通俗的说是小型数据中心上架率比较高,60%左右。大型和超大型上架率比较低,超大型建站有一个过程,建在不是太热点的地区,会有一个过程,基本上在30%左右。大家可以看到它的趋势很明显。

网络趋势,数网协同发展,例子是国家互联网骨干直联点,是促进不同运营商互访的质量,数据的测试图,不同运营商之间在布了骨干直联点之后,访问时延下降到1/3左右,还是非常厉害的。对于各种用户的体验、应用的体现相当明显,数网协同对各个运营商之间的互访只是其中一方面,各种区域内的直联,比如京津冀、长三角、大湾区区域直联很重要,比如长三角,上海、江苏、浙江有各自的运营商体系,他们之间的运营商体系不可能实现,有很大的足力,新基建时代下,数据中心的布局上海是热点,浙江、江苏的量很大,他们需要互动,需要更多的互联,这就需要网络直联来解决这个问题,网络对于区域的数据中心的总体的协调发展还是非常重要。不同热点区域的骨干直联很重要,比如京沪,京沪高铁一年运载客流量2亿多次,其实京沪的数据流量很大,如果有京沪之间一跳直达,上海所有数据中心能够一跳直达北京,不管是对各种性能、带宽、吞吐量、时延还是各种运维体量都非常具有想象空间。

绿色是国家一直倡导的,不管是国家新兴工业示范产业基地还是数据中心的国家示范基地,国家从绿色层面对数据中心还是非常重视。不管是统计数据还是实测数据,降低值很低,只有零点几,包括数据中心从业者特别多的努力,不管是基础设施供配电、暖通空调还是IT还是网络应用各个层面、运维做了很多努力才有一点小小的进步,我觉得对从业者来说是感到欣慰的。我们的实测是从1.5、1.6降到1.3、1.4,更好的是降到1.2以下,对整个产业来说非常重要,绿色节能化发展一直是很重要的方向。我觉得数据中心在这方面做得还是不错的。

小结:现在趋势方面,规模、利用率、能效、网络、布局等等各方面给大家一个感性的认识。

边缘数据的分析

这是我昨天刚刚做的图,上面有一个热点,明显可以看到曲线很曲折,但是它一直缓慢向上,直到上个月4号有爆发式的增长。数据中心的热度和网络的发展是密不可分的,不管云网融合还是六网协同还是数网协同都有一个网字,网络给我们带来更多的应用场景、更多的数据,这是我下面要说的为什么国家把5G和数据同时列入新基建,领导们还是非常有智慧的。右边的图是各个运营商在未来几年每年的新基建、5G、基站的数量都是一些公开数据。左边是我做的对比图,每人每年的流量对比全国数据中心的机架数,今年全国DOU7.82G,我认为还是靠谱的,我的流量包是20G,平均一下还是靠谱的。2015年机架个数是300万架,5G大规模使用之后预测到2023年DOU是100G,从这几年的发展速度看,我认为很正常。数据中心机架数量同比例增长,2023年数据中心要达到4000万架。这只是简单粗暴的计算,显然是不太可能的。为什么不太可能?因为流量很多,很多在边缘处理掉,存在云数据中心不会有这么多。

边缘的各种口径的统计,对自动驾驶来说每天会产生4T的数据,这个量非常大。各种互联网数据流量到2020年是到40ZB,其中移动互联网的流量占比很大,到5G时代这个占比会达到80%。移动视频流量占总体流量的73%。所有这些数据只是说明5G会给整个流量带来翻天覆地的变化,如果这些东西不在边缘去处理掉,对骨干网络和云数据中心将会带来很大的冲击,这个冲击有可能会承受不了。

研究机构做的关于边缘计算的预测,预测到2022年整个行业达到180多亿美元,和数据中心行业的体量大致相当。右边的图中有关于硬件部分,我觉得硬件部分大致等同于边缘数据中心的网络、数据中心、服务器的内容,作为边缘计算光有边缘数据中心不够,要有上面各种软件、操作系统等等这些东西,才能更好的支撑好边缘计算的发展。在硬件部分,也就是边缘数据中心部分达到76亿美元,这个量对比整个边缘数据中心行业来说非常大,每个边缘数据中心的体量不会特别大,对于整个数据中心行业的影响还是比较明显的。

边缘中心长什么样现在不是特别明确,据我们学习、工作经历来看,左边和右边是雏形,左边是大学机房、学校实验室性质,可以看到条件比较简单、比较恶劣。右边是通信局站的机房,传统来说是给无线到介入服务的。右边是国家公共机构管理事务局的统计,在学校的公共机构有4.8万多个小型规模的机房,而他们的PUE比较差。右边是局站,行业内做各种工作,传统的服务器是800,在边缘局站空间比较狭小,做到和普通的盒子交换机差不多。综合到一起,边缘数据中心在供电、网络运维三方面都会有些独特的地方,必然会跟云数据中心有所不同。

供电方面,对于很多大型数据RN(音)架构必不可少,虽然有些专家在呼吁很浪费,但是我看谁也不敢轻易动这个架构。对于边缘数据实现RN不太可能,毕竟规模就这么大,拉两路市电太难了。对于边缘数据的供电需要做性能改变。网络也是一样,对于传统的数据中心来说可以有多条路由,边缘数据最多的方式是通过有线拉一根宽带,再搞5G做备份,只有依靠有线、无线、组网的方式来实现可靠性的保障。运维,我们想象中边缘的环境比较恶劣一些,更多需要各种无人值守等。由于环境恶劣,可能像静默深夜冷的形态在边缘数据中心会有一些应用,会把服务器、网络和空气各种绝缘开来,对于保障设备的安全、稳定运行会有很多艺术。凡事都有两面性,也会带来很多其他运维的挑战,这是需要大家探索的。

小结,边缘数据中心在灵活性、标准化、分层架构、模块化部署和自动化运维和边缘计算有很大的区别,现在还没有定论的时候,也是需要行业同仁们一起探索的。

乘风破浪的模块化和预制化

对于模块化和预制化不管是对云数据还是边缘数据都是非常重要的,现在大型数据中心通过模块化和预制化的工作,5、6个月就可以从一块平地到最后上线,速度非常快,它能带来快速部署的能力;二是对于提高能效,因为更加一体化,网络、供配电等,创造一个个小型模块的供需,可以提升整体能效,有非常大的益处。三是可靠性,可靠性从安全、冷却、集成方向考虑;四是安全,可以分离区域化架构,一个模块出现问题可以很快把这个问题隔离开来。我们觉得对整个模块化和预制化是边缘数据中心比较明确的方向。

披荆斩棘的标准化和绿色化。我们做边缘数据中心各个层面的标准,在立项过程中受到一些质疑,说边缘数据中心和传统大型数据中心有什么差异,为什么要做?我前面说的是回应质疑的话,很多工作还是要做,特别是对于PUE来说是衡量边缘数据中心能效很重要的方面,对于边缘是否有些不同的定义,是否有不同的测试评估的方法,这也需要探索。

右边是IDCC和数据网格做的数据中心绿色等级评估,评估主要是基于PUE和绿色管理、绿色技术的使用,在过去8年,2013年开始做这个事情,8年积累了一批优秀的案例,比较优秀是BAT互联网公司、电信、移动、万国(音)等这样技术比较明显优势的第三方运营商,还是有些案例,有兴趣可以上网看一下。

总结

前面讲了这么多,大家可以看到我不是十分扣题,边缘数据中心还是在快速发展过程当中,我们和IDCC也是有边缘计算的工作组,他们做了很多工作。基于边缘计算平台的虚拟网关的白皮书,大家有兴趣可以去我们网站搜索下载或者交流都可以。我们在工信部的指导下会有一个开放数据中心委员会,它的委员主要是来自百度、腾讯、阿里、中国电信、中国移动、中国信通院,现在有近百家会员单位,成立至今已经发布了近百项成果。右下角列的是边缘计算工作组做的事情,其他还有服务器工作组、数据中心工作组、网络工作组、基础设施管理工作组等一系列工作组在做整个数据中心全方位一体化的各种研究,欢迎大家积极加入当中来。

以上就是我今天的报告。谢谢大家!

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