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数据中心(MDC)是一种小型模块化数据中心,包括给定工作负载所需的所有计算、存储、网络、电源、冷却和其他基础设施。

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近年来,物联网、内容交付、5G等应用对数据处理和数据存储的低延迟访问产生了巨大需求。传统的集中式数据中心,如AWS (Amazon Web Services)和微软Azure所使用的数据中心,在设计时并没有考虑到这些应用场景。

大型数据中心创造了规模经济并支持云计算,但它们无法从经济上使数据处理足够接近这些分布式工作负载用例的最终用户。

微型数据中心的大小从单个19英寸机架到40英尺的运输集装箱不等,足够小的体积使其可以部署在传统数据中心无法实现的位置。最终用户能够以一种经济高效的方式解决低延迟的数据处理和存储难题。

针对微型数据中心的设计没有单一的标准,但微型数据中心(MDC)必须具备应用程序所需的全部技术需求。因此,微型数据中心(MDC)常见组件如下:

服务器机柜及附件

高性能的服务器

网络设备

配电单元(PDU)

不间断电源(UPS)

机架内/容器内冷却装置

环境监测

物理安防措施

应急处理与灭火技术

通常MDC在设计上是模块化的。这意味着如果在此过程中出现故障或需求变更,组件可以很容易地进行交换。

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术语“微型数据中心”和“边缘计算”在关联的上下文中使用。虽然它们是相关的,但它们不是同一件事。有什么区别呢?

边缘计算是一种分布式架构,而微型数据中心(MDC)是一种类型的数据中心设计。从实际目的出发,可以这样考虑:微型数据中心(MDC)是在现实世界中帮助实现边缘计算的一种手段。边缘计算是“什么(What)”,而微型数据中心以及网络主干是“如何(How)”的一部分。

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通过让数据处理更接近最终用户,并使组织能够分布他们的数据中心,微型数据中心(MDC)提供了以下几项业务好处:

低延迟

这是微型数据中心(MDC)帮助解决的基本问题。通过拉近“客户端”和“服务器”计算机的地理位置,微型数据中心可以显著降低延迟。

增强的弹性

故障,诸如MPLS(多协议标签交换)线路中断之类的故障会导致传统数据中心无法访问,从而导致生产中断。即使容错能力是设计的一部分,但充其量通常最多为N + 1或2N。对于微型数据中心,拥有数十种故障转移选项的可行备份策略。

更快的部署时间

微型数据中心可以部分或全部组装在一起运输。此外,由于MDC的体积小巧,更易于访问足够的空间和电源,所以MDC的配置比传统的数据中心扩展要快得多。

标准化

通过实现标准化和可重复的设计,微型数据中心可以降低运营成本和维护成本。

可扩展性

微型数据中心使企业可以根据需求逐步扩展规模。这允许对基础架构采用更具弹性和敏捷性的方法,从而有助于快速增长。

降低成本

传统的数据中心和服务器机房都具有较高的前期资本支出和持续的运营支出。MDC的标准化和模块化设计降低了运营成本,而占地面积小则有助于保持较低的资本支出。

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任何既定微型数据中心的具体工作方式取决于安装的特定组件(开关设备、服务器、电源、冷却模块)。但是,在高层次上,大多数微数据中心都是以类似的方式部署、供应和维护的。

通常情况下微型数据中心在出厂时就已预先组装好,这意味着设备已预先安装在服务器机架中。收到后,IT员工将安装所有其他组件,并在微型数据中心内连接网络和电源电缆。从那里,IT部门可以将微型数据中心连接到现有的市电电源,或者由电工为大型安装提供新的电路。

一旦微型数据中心启动并运行,IT人员或托管服务提供商就负责配置和监控设备。

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微型数据中心几乎可以在任何需要高密度、占用空间小的计算资源的地方适用。然而,在一些应用程序中,并没有很好地定义微型数据中心(MDC)与传统IDF(中间分布框架)或服务器机房部署之间的区别。因此,我们在这里将重点讨论微型数据中心的边缘应用程序。

当今流行的微型数据中心应用实例包括:

物联网

构成物联网的设备会产生大量数据,并实现新的自动化工作流程。为了最大限度地利用物联网,企业需要减少延迟,并将存储和计算资源转移到更接近“事物”的地方。例如,对于一架送货无人机或智能汽车来说,几百毫秒的延迟就会产生很大的不同。

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内容交付

高清视频流是CDN(内容交付网络)最直观的用例之一。但是,任何需要交付静态内容(图像、pdf、web页面)并关注性能的应用程序,都是CDN的潜在应用。

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5G

关于5G的宣传铺天盖地,炒作之余其实客观来看,有充分的应用理由。高吞吐量的蜂窝技术具有巨大的潜力。但是,5G技术使用的毫米波和微波的传播距离并不远。这意味着需要多个小型5G站点才能充分覆盖给定区域。微型数据中心对于构建支持端到端5G连接的基础架构至关重要。

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混合云架构

对于使用机器学习和人工智能的应用程序,与公共云平台相关的延迟和带宽成本可能成为一个问题。微型数据中心使企业能够从云计算中受益,同时也在有意义的地方提供本地计算和存储资源。

目前,大约10%的数据是在集中式数据中心或云之外创建和处理的,但到2025年,这一数字或将达到75% (Gartner, 2018)。微型数据中心的十大应用场景包括:

自动驾驶

自动驾驶汽车可以实时收集、处理和共享数据,使交通更加安全。

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智慧城市

实时收集和分析交通、公用事业和基础设施的数据,使城市管理者能够立即对问题作出反应。

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智能制造

为工业物联网设备配备数据存储和计算能力,可以实现更好的预测性维护和能源效率。

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智慧金融

随着交易量大的银行的延迟减少,交易算法执行得更快,潜在的利润也更多。 

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远程医疗

医疗保健提供商可以立即访问从个人健康监测设备和健身腕带收集的患者的关键数据。 

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增强现实

零售连锁店正在采用需要实时数据处理的增强现实技术,以创造一种更身临其境的店内购物体验。

人工智能虚拟助理

家庭虚拟助手的处理负担在本地分布,以提高性能和减少延迟。

视频监控

从最开始对新冠疫情的猝不及防,到全民抗疫的众志成城、共克时艰。

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游戏

多人互动游戏依赖于高带宽、低延迟和本地配对,这将导致云游戏的出现。

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内容交付

缓存在边缘的内容可以在短短几毫秒内交付给最终用户。

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