中国电信解云鹏:数据中心成数字经济“新引擎”

随着互联网进入云2.0时代,行业云兴起,企业应用规模上云,更多的企业将拥抱云、融入云,企业成为云化、数字化主角。同时,为实现业务的快速上线、稳定可靠等目标,越来越多企业不再自行建设数据中心,而是直接在线上购买云资源,不仅方便快捷,还能实现成本最低化和利益最大化。

在此背景下,数据中心已成为企业信息高速公路的汇聚点和数据内容的承载平台,为越来越多的用户提供云计算、人工智能等服务能力。“数据中心作为开放的、公共的基础设施,已经从幕后走向台前,成为数字经济的新动能和新引擎。” 中国电信研究院实验室运营中心技术总监解云鹏在通信世界全媒体举办的以“‘新基建’加码数据中心机遇何在?”为主题的数据中心线上系列沙龙(第一期)上表示。

  

  疫情催生数据中心新需求

解云鹏指出,在本次抗击疫情与复工复产过程中,数据中心起到了不可或缺的作用。疫情发生以来,在线教育、远程办公、在线文娱、在线医疗、电子政务等需求大增,爆发式增长的数据量,是对整个网络的严峻挑战。而这些都必须依靠数据中心来解决。“疫情的爆发让更多行业、投资机构、普通消费者认识到数据中心的重要性。未来,井喷的上云需求和‘新基建’的带动,将进一步加速国内数据中心建设进程。”解云鹏说道。

据相关数据显示,截至2020年3月底,北京周边地区数据中心投运机柜达17.35万个,在建和规划机柜达60.1万个,北京周边地区已经开始为承接北京市场溢出需求做准备。可以看出,目前规划和在建的数据中心体量惊人。

解云鹏表示,从中长期看,数据中心等数字经济领域的基础设施应该在技术和资金允许的情况下适度超前布局,带动应用市场繁荣。在当前大国科技竞争大背景下,加大对“新基建”领域的投入,有助于稳增长、稳就业,释放国内经济增长潜力,有效缓解新冠肺炎疫情对全国经济的冲击,缩小与发达国家的数字鸿沟。

超大规模数据中心亟需破局

解云鹏认为,“新基建”来袭会对数据中心产业产生重大影响,势必将开启新一轮的增长期。因此,传统数据中心投资建设方式或将成为过去,更多的集中式、大手笔的投资方式将加速超大规模数据中心的建设。如何提高数据中心规模化效益,构建更大规模的数据中心,是每个数据中心架构师都需要考虑的问题。

解云鹏指出,组建超大规模数据中心主要受限于两方面的因素:一个是业界主流的交换网络设备的转发能力和端口密度;另一个则是网络架构设计思想,需具备极高的可扩展性和可管理性,以期能按POD进行数据中心网络的交付,并最终具备灵活扩展到承载更大规模集群的能力。目前业界主流设备已经可以提供基于12.8T芯片、支持32个400G端口的TOR交换机,预计2022年将会出现50T以上的大容量芯片,支持64个800G端口以及最新的112G SerDes技术。

值得一提的是,数据中心网络已从最初传统的3-Tier架构演进到扁平化、无阻塞的叶脊(Leaf-Spine)架构,并基于这种架构还在不断进行迭代演进。Facebook去年公开了其新一代的数据中心架构F16,在spine平面对其上一代数据中心架构F4进行扩展,把4个128端口、400Gbit/s交换机升级为16个128端口、100Gbit/s架构的交换机,并采用Minipack spine交换机和基于Tomahawk-3(Minipack)、Tomahawk-2(Wedge 100S)ASIC的Wedge 100S交换机,据称可以拥有4倍于F4架构的容量,更加方便升级和使用。“我们可以预见,在业界的共同努力下,数据中心在网络能力以及空口技术等方面会有更大的进展,来支持更大规模的数据中心的组网。”

与此同时,解云鹏坦言,“新基建”势必将推进5G、AI、大数据、云计算等业务飞速发展,这些新业务对网络,尤其是数据中心网络在转发效率、高效运维、开放架构等诸多方面提出了更为苛刻的需求。

“三架马车”为未来数据中心赋能

数据中心是下一个技术创新的制高点。中国电信认为,无损、智慧、开源或成为数据中心网络能力的“三驾马车”。“未来数据中心网络需要在无损、智慧、开源3方面全面提升能力,为新一代业务应用保驾护航。”解云鹏如是说。

一是无损能力。未来在公有云、人工智能等应用中,将广泛采用图像交互、语音交互等新型技术,这些交互服务通过访问线上数据库、云数据中心等来满足不同需求,诸如浸入式体验、全息通信、机器人看护等应用。由于这些应用需要通过网络传输和处理大规模多媒体信息,且设备密度和总信息量巨大,需要数据中心网络在极短时间内将大量的数据转换成实时的信息以及行为,保证交互服务在后台访问的时候能够避免丢包,减少时延并提高吞吐量,由此对数据中心网络提出了无损转发的需求。“随着人工智能的飞速发展,工业控制、远程医疗、自动驾驶等越来越多的应用将走入我们的生活,而无损数据中心网络无疑为我们提供了一个极佳选择。”解云鹏说道。

二是智慧能力。数据中心规模扩张以后,设备数量呈倍数增长,设备种类也大大增多,如何实现海量设备的统一管理,实现业务到网络的联动,提高运维效率,降低运维成本,是大规模数据中心急需解决的问题之一。解云鹏表示,当前,网络智慧化产业正处于蓬勃发展时期,重点集中在网络开局部署、网络变更校验、业务分析等方面。虽然目前还受制于AI学习模型的精确、网络设备特性不足等制约因素,但人工智能的发展必将引发再一次网络运维的变革。

三是开源能力。解云鹏认为,数据中心开放式的架构给白盒交换机提供了发展良机。白盒交换机与传统交换机的区别在于:白盒交换机采用开放的体系架构,可实现硬件与软件的解耦,需要同时使用统一的网络操作系统。目前SONIC操作系统已成为白盒交换机的事实标准,SONIC通过SAI层,将交换机进行接口抽象设计,向上提供统一的API接口,向下对接不同ASIC芯片,彻底解决了上层软件需适配不同ASIC芯片的问题。此外,芯片层面也不断开放,通过可编程接口来自定义芯片对于数据包的处理逻辑,实现按需添加新功能、新协议或者对原有协议进行优化等能力,极大提升了白盒交换机的灵活性。

解云鹏最后表示,随着白盒交换机生态系统的发展,硬件、网络操作系统以及协议软件等逐步成熟,越来越多的客户投入到白盒交换机的研发和使用中,尤其在互联网行业,基于开放架构的白盒交换机已经在大型互联网公司的云数据中心规模部署。随着业务的精细化发展,对网络的定制化的需求越来越多,自主可控的开源设备将发挥出更大作用。

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