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探訪騰訊北方最大數(shù)據(jù)中心:馬化騰有多在乎你的數(shù)據(jù)安全?

本文作者: 張帥 2018-08-10 09:10
導(dǎo)語:哪怕是在BAT這三家頂級的互聯(lián)網(wǎng)公司大佬中,騰訊對數(shù)據(jù)中心的重視也是獨(dú)一檔的。

雷鋒網(wǎng)按:騰訊到底有沒有夢想?可能不會(huì)有個(gè)統(tǒng)一答案,但是騰訊肯定是一家產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的互聯(lián)網(wǎng)公司。騰訊公司董事會(huì)主席兼首席執(zhí)行官馬化騰曾表示,“中國的互聯(lián)網(wǎng)很多是靠應(yīng)用來驅(qū)動(dòng)的,而不是靠技術(shù)”,而要承載如此之多的業(yè)務(wù)種類,正是數(shù)據(jù)中心這個(gè)大部分人都不會(huì)注意到的基礎(chǔ)設(shè)施支撐著現(xiàn)代社會(huì)。

今年騰訊建設(shè)貴安七星數(shù)據(jù)中心的消息刷屏而過,貴安七星數(shù)據(jù)中心總占地面積約為770畝,隧洞面積超過3萬平方米,一期項(xiàng)目建筑面積就達(dá)到了90618.57平方米,馬化騰此前提到,“貴安七星綠色數(shù)據(jù)中心是中國乃至世界最安全的大數(shù)據(jù)中心,未來將用于存儲(chǔ)騰訊最核心的大數(shù)據(jù)“。

騰訊現(xiàn)今最大數(shù)據(jù)中心

在貴安數(shù)據(jù)中心的承載的業(yè)務(wù)量增長起來之前,雷鋒網(wǎng)跟隨數(shù)字中國萬里行團(tuán)隊(duì)本次探訪的騰訊天津數(shù)據(jù)中心仍是目前騰訊業(yè)務(wù)承載量最大的數(shù)據(jù)中心。就在2018年5月,騰訊天津數(shù)據(jù)中心服務(wù)器數(shù)量突破10萬臺,成為國內(nèi)第一個(gè)單園區(qū)服務(wù)器數(shù)量突破10萬的數(shù)據(jù)中心。

騰訊天津數(shù)據(jù)中心投產(chǎn)于2010年11月,是騰訊第一個(gè)全自建超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心,也是目前中國規(guī)模最大的已建成數(shù)據(jù)中心,騰訊天津數(shù)據(jù)中心共四棟大樓,總建筑面積約92777平方米,其中2號樓為辦公樓,另外三棟樓均為機(jī)房樓,建設(shè)時(shí)間和采用的技術(shù)均有差異。

探訪騰訊北方最大數(shù)據(jù)中心:馬化騰有多在乎你的數(shù)據(jù)安全?

騰訊天津數(shù)據(jù)中心實(shí)拍

  • 1號樓投產(chǎn)于2010年,建筑面積約20446平方米,設(shè)計(jì)機(jī)架數(shù)1300個(gè),設(shè)計(jì)總用電量18MW,單機(jī)架功耗8KW;

  • 3號樓投產(chǎn)于2014年,建筑面積約38971平方米,設(shè)計(jì)機(jī)架數(shù)2300個(gè),設(shè)計(jì)總用電量36MW,單機(jī)架功耗6.5KW;

  • 4號樓投產(chǎn)于2017年,建筑面積約22516平方米,設(shè)計(jì)機(jī)架數(shù)1200個(gè),設(shè)計(jì)總用電量18MW,單機(jī)架功耗6.5KW。

騰訊前三代數(shù)據(jù)中心經(jīng)歷了由廠房改建(傳統(tǒng)方式)→自建園區(qū)(高壓直流+free cooling)→模塊化數(shù)據(jù)中心(采用MDC)的變化,2010年投產(chǎn)的1號樓是騰訊的第二代數(shù)據(jù)中心,實(shí)際負(fù)載在四年前已達(dá)9MW。2014年投產(chǎn)的3號樓屬于騰訊的第三代數(shù)據(jù)中心。

單說10萬臺服務(wù)器服務(wù)器可能不太直觀,我們以“數(shù)據(jù)存儲(chǔ)”或“數(shù)據(jù)備份”來看,考慮到騰訊天津數(shù)據(jù)中心服役時(shí)間比較長,服務(wù)器新舊不一,假定硬盤的平均容量為4TB,每臺2U服務(wù)器12個(gè)硬盤計(jì)算,可提供總?cè)萘?80萬TB,或者4800PB,或者4.8EB的數(shù)據(jù)。

再以該園區(qū)2號辦公樓運(yùn)營著的騰訊視頻業(yè)務(wù)舉例,倘若一部2個(gè)小時(shí)的藍(lán)光高清電影按30GB來計(jì)算,相當(dāng)于1.6億部電影,要看3.2億個(gè)小時(shí),一個(gè)人36530年才能看完,這還只是一個(gè)數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量。

如果把這些硬盤都換成12TB的希捷Exos X12氦氣密封企業(yè)級硬盤,這個(gè)總存儲(chǔ)容量會(huì)達(dá)到上面所說的三倍,功耗還可以下降10%-20%,甚至更多。如果折算成單位容量的功耗,那就可以低至三分之一以下。

作為騰訊如今最大的數(shù)據(jù)中心,如此之大的數(shù)據(jù)保有量,保證物理安全十分重要,為此,騰訊設(shè)立了五個(gè)防護(hù)圈,分別是紅外周界、園區(qū)出入控制、大樓出入控制、樓內(nèi)門禁控制以及生物識別控制,保護(hù)騰訊數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)。

MDC微模塊技術(shù)

從一號樓和三號樓數(shù)據(jù)中心的平面布局圖可以看出,三號樓的功能區(qū)域分類明顯比一號樓少,因?yàn)槿枠鞘褂昧薓DC技術(shù),在設(shè)計(jì)最初就把空調(diào)間、UPS間和電池間全都砍掉,相應(yīng)的功能分布到MDC中,更為靈活、高效。

何謂MDC?據(jù)騰訊官方資料,模塊化數(shù)據(jù)中心(Modular Data Center)是以微模塊(Micro Module)為獨(dú)立單位進(jìn)行工廠預(yù)制、快速部署的數(shù)據(jù)中心,其中可包含多個(gè)不同功能、功率的微模塊(Micro Module)配合使用,滿足業(yè)務(wù)需求。

騰訊定制的TMDC=Frame&機(jī)柜(框架及機(jī)柜)+RPP(電源頭柜)+HVDC(高壓直流系統(tǒng))+Inrow(精密空調(diào)),占地不過15平米的微模塊卻高度集成化,減少現(xiàn)場施工環(huán)節(jié)。

騰訊天津數(shù)據(jù)中心經(jīng)理栗權(quán)告訴雷鋒網(wǎng),傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在不少弊端,比如節(jié)能系統(tǒng)依靠建筑設(shè)計(jì),很難更改;整體交付周期冗長(最快6-9個(gè)月),機(jī)架資源的儲(chǔ)備度往往不能跟上業(yè)務(wù)增長的速度;施工單位眾多,施工質(zhì)量難以控制;由于一次性完成設(shè)計(jì),后續(xù)較難適應(yīng)因服務(wù)器側(cè)的快速變化帶來的變更需求,靈活性差;土建和IT建設(shè)緊耦合。拿地后需要立即啟動(dòng)土建設(shè)計(jì)和IT設(shè)計(jì),兩部分設(shè)計(jì)往往進(jìn)度不匹配;UPS系統(tǒng)等存在事故隱患,也降低了電力轉(zhuǎn)換效率。

采用TMDC技術(shù)的數(shù)據(jù)中心在很大程度上就能解決以上問題:

  • 節(jié)能方面:TMDC顆粒度相對較小,便于綜合多種節(jié)能措施,從而很好起到節(jié)能效果;

  • 快速交付:微模塊最快4周交付,快速的IT部署能力使低成本方式儲(chǔ)備大量資源成為可能;

  • 質(zhì)量可控:通過在工廠預(yù)制,大幅度減少工程建設(shè)環(huán)節(jié),減少安全事故風(fēng)險(xiǎn);

  • 生命周期:以微模塊為單位,可靈活調(diào)整功耗、容量等配置;服務(wù)器生命周期結(jié)束后,也可以微模塊為單位整體退役;

  • 土建和IT建設(shè)分離。第一階段只做土建部分,按簡單廠房報(bào)建,預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)接口給IT部分;

  • 初期投資土建(不到20%)小,IT部分按需分期投入,分段驗(yàn)收;

  • 高壓直流徹底取代UPS,確保安全且效率高。

    探訪騰訊北方最大數(shù)據(jù)中心:馬化騰有多在乎你的數(shù)據(jù)安全?

騰訊天津數(shù)據(jù)中心實(shí)拍

微模塊技術(shù)最大的優(yōu)勢還在于節(jié)能,TMDC同時(shí)采用了通道封閉(5%-10%)、行間制冷(>4%)、HVDC+市電直供(8%)以及配電架構(gòu)簡化技術(shù)(4%),括號內(nèi)數(shù)字即為該技術(shù)可節(jié)能比例。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心封閉冷通道或者熱通道以提升效率,騰訊采用TMDC實(shí)現(xiàn)全通道封閉形成自循環(huán),行間制冷可縮短內(nèi)部送風(fēng)距離,HVDC+市電直供減少了兩次電力轉(zhuǎn)換,效率更高,配電架構(gòu)簡化可減少前端線損1%,配電部分能耗已無需配套制冷,相應(yīng)制冷能耗節(jié)約3%。

探訪騰訊北方最大數(shù)據(jù)中心:馬化騰有多在乎你的數(shù)據(jù)安全?

配電架構(gòu)簡化示例

栗權(quán)表示,若一個(gè)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心,原來PUE(PowerUsageEffectiveness,電源使用效率)=2.0,合理使用MDC后技術(shù)綜合節(jié)能約24%,理論P(yáng)UE可以降低至約1.5。

10萬臺服務(wù)器供電和散熱是很大的一筆開銷,這就要求各廠商們都在追求更低的PUE。以一臺配備2個(gè)英特爾至強(qiáng)金牌5118處理器(至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器家族在中國企業(yè)級市場上銷量最好的一款)的雙路服務(wù)器作為參考模型,滿載功耗約400瓦,那么,10萬臺服務(wù)器一年的電費(fèi)就是3.5億度

如果PUE=1.5,每年電費(fèi)支出就是5.25億度;如果PUE降到1.2,每年就可以節(jié)約超過1億度電。

栗權(quán)展示出了騰訊天津數(shù)據(jù)中心1號樓和3號樓的實(shí)際PUE數(shù)據(jù)對比,可以明顯的看出,一年周期內(nèi)采用了MDC技術(shù)的數(shù)據(jù)中心節(jié)能效果明顯優(yōu)于上一代,3號樓冬天關(guān)閉冷機(jī)是PUE低至1.2。

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1號樓和3號樓實(shí)際PUE對比

騰訊云的“老本”

在2015年騰訊云召開了“騰訊云2015年渠道伙伴大會(huì)”,會(huì)議地點(diǎn)正是騰訊天津數(shù)據(jù)中心,此舉也被業(yè)界理解為秀肌肉的表現(xiàn),畢竟一家公有云廠商如果連自建數(shù)據(jù)中心都沒有,說話氣勢都要比其他云廠商弱一截。

探訪騰訊北方最大數(shù)據(jù)中心:馬化騰有多在乎你的數(shù)據(jù)安全?

騰訊天津數(shù)據(jù)中心實(shí)拍

騰訊在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域起步比較早,早在2006年就在深圳租了一棟樓開始嘗試數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和創(chuàng)新,2007年便開始了第一個(gè)20萬規(guī)模數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)與建設(shè),也就是現(xiàn)在天津數(shù)據(jù)中心的原型。2014年開始騰訊在深汕合作區(qū)和上海青浦也同時(shí)在建兩個(gè)10萬量級的數(shù)據(jù)中心。天津數(shù)據(jù)中心為騰訊獨(dú)立建設(shè)與運(yùn)營,深汕和青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心則是和運(yùn)營商合作建設(shè)的大規(guī)模數(shù)據(jù)中心。

據(jù)國際行業(yè)研究&咨詢機(jī)構(gòu)Forrester發(fā)布的《2018年中國全棧公有云開發(fā)平臺Wave報(bào)告》,騰訊云憑借優(yōu)秀的產(chǎn)品服務(wù)能力、前瞻性戰(zhàn)略視野,突出的市場表現(xiàn),以3.76分的綜合評分位列中國廠商第二名;此外IDC數(shù)據(jù)顯示,騰訊云在2017年中國公有云IaaS廠商中穩(wěn)居第二,市場份額超過10%。

騰訊云的市場表現(xiàn)離不開全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)中心的支撐,騰訊云在全球 25 個(gè)地理區(qū)域內(nèi)運(yùn)營著 48 個(gè)可用區(qū),地理區(qū)域擴(kuò)張是騰訊云全球化布局的首要任務(wù),今年騰訊云還計(jì)劃陸續(xù)上線多個(gè)區(qū)域和可用區(qū)。

如果騰訊天津數(shù)據(jù)中心的10萬臺服務(wù)器全部用于騰訊云業(yè)務(wù),考慮到騰訊云已經(jīng)在至強(qiáng)可擴(kuò)展處理器這一代開始向英特爾定制規(guī)格較高的至強(qiáng)金牌61系列處理器,用于云計(jì)算的服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等配置又普遍較高,一臺服務(wù)器的功耗可以達(dá)到600瓦,前述所列的支出還要增加一半。

在動(dòng)輒上億的開銷下,哪怕“只是”1%的效率改善也意味著上百萬的成本節(jié)省,這也是騰訊仍在深化數(shù)據(jù)中心自研道路的緣由所在。

貴安七星數(shù)據(jù)中心將采用T-block技術(shù),T-block是由騰訊歷時(shí)兩年自主研發(fā)的第四代數(shù)據(jù)中心技術(shù),外觀是形似集裝箱體的“方倉”,由辦公箱、供電模塊箱、兩個(gè)IT模塊箱、制冷模塊箱A和制冷模塊箱B六大模塊組成。而通過這些方倉的標(biāo)準(zhǔn)化對外接口,可以實(shí)現(xiàn)便捷快速的大規(guī)模拼裝對接。采用“搭積木”方式,全數(shù)據(jù)中心建設(shè)實(shí)現(xiàn)模塊化配置及快速拼裝,貴安七星數(shù)據(jù)中心施工周期還要更短。

與傳統(tǒng)集裝箱數(shù)據(jù)中心不同的是,T-block可以采用集裝箱并柜或是鋼架結(jié)構(gòu)拼接等多個(gè)方式實(shí)現(xiàn),拓寬了T-block的應(yīng)用場景。2016年4月26日工信部電信研究院對騰訊T-block進(jìn)行了24小時(shí)不間斷帶載測試,測得日電度PUE=1.0955,當(dāng)然實(shí)際PUE存在偏差。

馬化騰在各種公開場合曾經(jīng)不止一次的談及騰訊的數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算,其最被廣泛傳播的話是在2010年的深圳IT峰會(huì)上,馬化騰表示云計(jì)算要幾百年后、一千年后才有可能到達(dá)阿凡達(dá)那種現(xiàn)象,這時(shí)候做云計(jì)算還顯得過早。說歸說,做歸做,騰訊云的快速轉(zhuǎn)變讓業(yè)界柞措手不及,云計(jì)算業(yè)務(wù)在馬化騰的支持下站在騰訊集團(tuán)中央,要錢有錢要人有人,五到十年內(nèi)投入100億,這還不算前期投資。

馬化騰兩次為騰訊天津數(shù)據(jù)中心站臺,騰訊全國各地?cái)?shù)據(jù)中心落地儀式他也多次出席,騰訊其實(shí)早已有一個(gè)關(guān)于數(shù)據(jù)中心的“夢想”。

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