互聯網數據中心框架及發展研究

鐘聰睿

【摘要】互聯網數據中心（以下簡稱IDC）主要由6大子系統構成，通過子系統之間的相互合作，IDC為用戶提供各種服務。隨著IDC技術的不斷研發，其影響力也是越來越大。但是，目前我國IDC發展水平上總體上還落后于發達國家。本文將IDC總體框架為切入點，簡要闡述我國IDC發展的問題，并針對性提出發展策略。

【關鍵詞】IDC;子系統;云計算

一、IDC總體框架

我國IDC發展存在問題，主要原因是目前IDC使用機房大多是從前通用機房經過翻修而來，面積小，建筑標準低，IDC需要的機架還較少。同時，舊機房翻修過來的IDC會和通用機房共享相關設施，這樣IDC和其他機房設施的功能劃分就比較混亂，這對IDC的運營和維護有著重要的影響。

故而，IDC的發展研究必須先了解整體框架，形成專門的IDC獨立系統。IDC功能的發揮主要通過6個子系統來完成，即是服務子系統、資源子系統、網絡子系統、機房基礎設施子系統、管理子系統以及安全子系統。

（一）服務子系統

服務子系統的主要內容有出租基礎資源以及代理維修或者管理等兩類服務。IDC出租的基礎資源內容豐富，其中主要有VIP機房出租，主機托管，機架出租、服務器出租，帶寬出租，IP地址出租，虛擬機出租和IT系統外包等。除了出租基礎資源，代理維修或者代理管理也歸屬于服務子系統中，比如數據儲存、流量管理、安全維護、維護管理、系統集成和內容管理等類似服務。隨著互聯網技術和業務管理水平的提高，IDC服務子系統內容也有了更多的延伸，比如時下熱門的云服務。

（二）資源子系統

資源子系統就是為IDC產業的運營提供需要的資源，主要有不同的計算資源、儲存資源、網絡資源、軟件應用開發資源等。按照資源用途的劃分，資源子系統包括網絡資源、計算資源和儲存資源等各種資源。

網絡資源包括網絡帶寬、IP地址、防火墻、負載平衡、流量過濾等關系到網絡的資源。計算資源包括虛擬主機、物理主機、虛擬機等相關資源。儲存資源包括各種為了儲存數據而提供的資源，提供的形式主要有儲存設備、文件系統、塊設備等。

（三）網絡子系統

網絡子系統主要由IDC內部支撐網絡以及外部互聯出口構成，其作用是為服務子系統、資源子系統等一些基礎服務創造網絡條件。通常而言，網絡子系統的構架方式有層次化和模板化，通過這種方式將整個網絡設計為5層，業務層、資源層、網絡層、物理層和運營管理層。

（四）機房基礎設施子系統

機房基礎設施子系統的構成部分主要有建筑、電氣、布線、機架、制冷等各方面，其作用是提供IDC所需要的機房、供電、布線、制冷、消防、安放等基礎環境，以及其他全部子系統的所需服務。而機房基礎設施子系統所有設施的設置和維護都必須要按照現有的國家或者行業的相關規定執行。

（五）管理子系統

管理子系統為了保證IDC的運營和維護能夠正常運行，主要包含了網絡管理、運營管理和資源管理等。網絡管理的內容包括IDC的內有設備和提供代理維修或者代理管理類增值服務的用戶設備。資源管理是對IDC內有資源的統計、核對和日常管理。運營管理主要包括用戶管理、服務管理、環境監控、故障監控和運營統計等服務。

（六）安全子系統

安全子系統是在網絡、信息等安全方面對IDC中其他子系統實行監測，為了IDC整個系統提供安全性的保障。就IDC內部網絡各個環節而言，應采取適當的措施保護IDC不被破壞，比如放DDoS攻擊系統、DNS放劫持系統和防網頁篡改系統等。就IDC業務運營商而言，為了保護用戶的網絡安全，應具備有效的安全維護手段，比如防火墻、漏洞掃描、病毒和木馬查殺、入侵檢測等，借此抵御網絡中不同類型的惡意攻擊。

二、IDC發展中存在的問題

（一）數據中心規模小

表1 國內外數據中心面積表

從表1可以看出，國外IDC的主機機房規模遠遠超出國內，這就顯示出國內IDC建設水平與國外數據中心相比還存在很大的差距，一般在國內屬于大型數據中心而在國外只能算是中型IDC。

（二）機柜容積率高

表2 國內IDC機柜容積比

根據表2的數據可以得知，國外IDC機柜容積比都比較低，這說明國外的IDC利用率較高。反觀國內，可以看出我國IDC過于浪費，這與綠色IDC的建設要求是背道而馳的。因此，我國的IDC建設應更加注重IDC的機柜容積率，進而使IDC的運行效率更高。

（三）數據中心規劃結構不合理

據不完全統計，2013年我國興建了數據中心3500多個，其中超過1萬平米以上的數據中心就有21個。目前，中國已經擁有大大小小的數據中心超過50萬個，其耗電占總電量的5%。數據中心已經成為名副其實的耗電大戶，如何降低數據中心電源消耗，提升能效成為當下數據中心管理者面臨的主要挑戰之一。

（四）能源利用率低

中國數據中心消耗的電量占全社會總電力消耗的2%，或全國建筑總能耗的10%，相當于三峽大壩全年 的產能;然而中國典型數據中心的PUE僅為2.2～3.0，遠高于世界平均水平，并且利用率僅有20%～30%。在中國一個典型的托管性數據中心中，平均 四年的電費將超過數據中心基礎設施投資，而數據中心的使用壽命可達到15年以上。

（五）網絡互聯性不足，構建復雜

網絡互聯性不足，構建復雜。互聯網包括諸多互聯網絡，如果這些網絡之間互聯不足，子網絡之間數據傳輸就會比分支網絡內部之間的傳輸速度慢很多， 而且安全性也會降低。在中國，主要子網絡在各省里由不同運營商來運營，并且通過位于北京、上海和廣州的三家主要國家網絡接口點和有限的地方直接互聯體系來實現互聯。隨著中國互聯網的普及，這些子網路的互聯已經成為中國互聯網通信發展的主要瓶頸。

三、IDC的發展策略

（一）在國家引領下實現數據中心布局的統籌規劃

國內在建設云計算數據中心時，要統籌兼顧，堅持可持續發展的理念，也就是不僅要考慮用戶的體驗需求，也要考慮保護環境和節能減排的要求。現階段，IDC產業主要聚集于長三角、珠三角以及京津冀等經濟發達地區，這是地區優勢就是在于經濟實力雄厚、網絡情況優良、網絡用戶基礎強，劣勢就是能源供給差。就云計算數據中心的發展來看，就那些大型或者超大型的，可以利用政府的政策優勢，鼓勵其向環境適合且能源充足地方發展，以及將現有的數據中心進行更新換代，借此不僅能提高地區的信息化水平，還可以使我國IDC能源使用效率在整體上有所提高。

（二）加強對IDC核心技術的研發

IDC運營過程中的關鍵部分就是服務器和網絡，在技術的研發應著重對服務器和網絡的研發。在IDC內部網絡結構中，服務器是最基礎的節點，現階段我國主要利用X86服務器，并以此使云計算的成本降到最低，然后通過虛擬化將服務器的資源利用率最大化。在網絡技術的研發上有三個問題需要解決，第一點，虛擬機流量接入和控制;第二點，數據中心中橫向流量的載入;第三點，數據、儲存和計算網絡三者之間的結合。同時，為了IDC運營環境安全，基礎設計技術的研發也是必不可少，比如機房設計、建筑材料、供電、制冷、等問題。

四、結束語

目前，我國IDC的發展存在諸多問題，與發達國家也有較大差距，這對我國綜合國力的提升極其不利。所以，我國必須增強IDC技術的自主研發能力，充分發揮社會主義國家優勢，優化IDC布局結構，進而使我國IDC產業整體水平有所提高。

參考文獻

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