随着业务量的加速增长、数据中心服务器规模的持续扩大,巨额的运维费用相伴而生。在全球环保意识逐渐增强的同时,绿色节能理念在IT业界初露锋芒。腾讯公司管理工程部总经理别洪涛负责数据中心、网络与系统基础架构的设计、建设与运维管理,他对加强绿色节能意识、推动互联网产业实现绿色节能有着自己独到的看法。
踏上“绿色”之路
“当服务器保有量超过一定规模后,一个大型数据中心要承载大量的服务器,存储数据容量达到一定规模后,节能、敏捷、自动化管理就成为我们特别关注的焦点,我们需要用下一代数据中心的设计理念进行全新的规划和设计。”别洪涛开门见山地告诉记者,就是在规划阶段,通过对数据进行分析,腾讯意识到绿色节能将成为业界未来关注的一个重点。
据腾讯年报显示,至2006年年底,腾讯QQ用户数就已经达到5805亿人,成为全球使用人数最多的IM工具。而就是这一年,绿色节能话题在腾讯内部浮出水面。
据别洪涛介绍,腾讯随后便在数据中心、服务器等方面成立了专业团队,持续跟踪和研究业界相关技术的进展。同时,腾讯的相关实验室相继建起,对数据中心气流与散热、服务器能耗等众多项目进行实验和研究,并将研究心得同运营合作商进行沟通,逐渐提升了整体数据中心的使用效率,绿色节能初露端倪。
在IT业界,PUE(Power Usage Effectiveness)是国际上通用的衡量整个数据中心能效的一个指标,它是整个数据中心设施耗电量除以IT设备耗电量,得出的一个系数,代表了数据中心节能的效率。据别洪涛介绍,在当前国内大多数数据中心,服务器每耗一度电,就有一度多的电消耗在空调制冷、照明及一些辅助设施用电上,而真正用于IT设备上的电力效率则较低。
“根据早期数据中心的设计,PUE参数通常会超过20,好一些的可以达到18左右,目前国际领先的数据中心的PUE可以达到12左右。如果对数据中心的布局设计做一些考虑,整个数据中心的能效比就会降低很多。据我们内部测算,PUE每下降10%,大型数据中心节省的电费和耗电量将会是一个非常可观的数字。对于下一代数据中心,我们的目标是让PUE从20以上下降到15以下。”别洪涛如是说。
“绿色路”如何走
降低PUE是一个系统工程,其中数据中心基础建设至关重要。别洪涛向记者介绍,下一代数据中心会更加注重前期选址和设计规划,充分利用自然冷却的方式来降低能耗,例如选择在气候较寒冷的地区建设数据中心,通过合理的内部布局和气流设计,来提升散热效率等。腾讯公司未来还希望与运营合作商共同探讨,如何将数据中心产生的热能进行循环利用,构造真正绿色、节能、环保的数据中心。
绿色节能技术的进步令人欣喜,然而别洪涛也坦言,当前的业务架构和应用仍有上升空间。“针对这个问题,我们将通过业务应用架构和软件方面的优化、提升,来最大化服务器资源的使用效率,最终达到降低能耗的目的”。
别洪涛认为,立体节能将成为未来的趋势。“除了在数据中心基础建设上加强与运营商合作、降低PUE外,公司在服务器软、硬件优化方面也进展较快。腾讯公司有专门的团队进行服务器研究分析测试,并与英特尔等企业组建联合实验室,探索服务器节能的极限。这方面如果做得好的话,可以在能耗上节省50%。”而这其中重要的方向就是服务器“定制化”,即在服务器中去掉所有非必要的部件、选用低能耗部件,同时通过控制部件能耗等方式来综合降低服务器自身的能源消耗。
另外,互联网服务应用策略也是服务器节能的一个重要突破口。别洪涛介绍说,不同的互联网服务,其使用频度、峰值等在一天中都会不断变化,互联网存储数据的活跃度有其特点。根据这些特性来调整服务策略与应用架构,在某项服务或数据处于非活跃期间时,使服务器处于节能状态,这实际上是一种动态节能的策略。
艰巨的“绿色”任务
下一代数据中心理念在国外已经开始应用,但在国内实施起来却有一定难度,别洪涛表示:“绿色节能新理念需要对数据中心重新进行规划和设计,这样一来,对用地、用电和运营商资源的需求较大,对投资要求比较高,而当前产业环境在各个方面的配套支撑还不足够。” 在别洪涛看来,绿色数据中心是一个立体化、系统性的东西,如果产业环境能够在规划、设计、建设以及设备提供等方面相应地做一些改变,整个数据中心在绿色节能上将会有更大的提升。
根据互联网信息中心(CNNIC)今年7月发布的报告,中国互联网网民总数已经突破253亿,超过美国成为世界第一互联网大国。这固然令人欣喜,但别洪涛也表示了担忧: “美国基础设施条件较好、电力资源较为丰富,但在当今中国能源紧缺、IDC基础设施相对落后于用户服务需求的大背景下,我们更需要思考如何支撑海量服务。”
别洪涛表示,就当前整个中国用于互联网服务的IDC而言,其设计理念和方法都不是从支撑海量服务角度来设计的,因此就需要下一代数据中心理念的贯彻和执行,来推动支撑海量服务的能力。而这方面不仅仅是数据中心层面单独的事,还包括应用、系统、服务器、网络等诸多因素,需要形成一个有机整体来实现绿色节能。
纵观中国互联网企业,数据中心目前仍处于比较粗放的阶段: 小公司较多,其数据中心规模较小,能效比较低,由于散布在各地,建设水平参差不齐。别洪涛认为,与另一个互联网大国――美国相比,我国在数据中心基础架构方面相对落后,数据中心设计理念比较老旧,很多数据中心是由工业楼宇改造而来,自身存在先天不足。“因此,这就需要一些更专业的团队,在未来能够和IT企业一起推动产业环境的绿色节能。当然,产业环境也比较重要,因为绿色节能涉及到的不仅仅是数据中心,还需要电力、土地、网络等资源的配合。”别洪涛说。
对于IT企业来说,实施绿色节能措施一方面可以大大降低运营成本,提高企业的整体竞争力,另一方面也显示着一个企业的社会责任。别洪涛说: “企业社会责任是腾讯企业文化当中的一项重要内容,作为一个IT企业,我们没有直接对自然环境造成破坏,但我们也意识到庞大的耗电量会间接对环境造成影响。因此我们有意愿、也有能力通过减少电能的消耗,来减少温室气体的排放,为改善整个自然环境尽一份力量。”另外,在中国资源紧缺的情况下,IT企业必须要借助绿色节能措施,才能够在有限的资源下满足业务发展的需求。
郑志文
(广东省国土资源档案馆)
摘 要 随着社会对地质资料数据的社会化服务和资源共享提出的越来越高的要求,如何做好地质资料的信息化建设,满足人们对地质资料信息资源需求的日益增长,成为新时期地质资料档案工作者的历史使命。本文介绍了新形势下省级馆地质资料信息化建设的现状及一些设想,供同行参考。
关键词 地质资料 社会化服务 信息化建设
随着社会对地质资料数据的社会化服务和资源共享提出越来越高的要求,如何做好地质资料的信息化建设,满足人们对地质资料信息资源需求的日益增长,成为新时期地质资料档案工作者的历史使命。自 2002 年《地质资料管理条例》颁布以来,国土资源部先后出台了多个文件,从开展地质资料目录数据库、地质资料数字化、加强地质资料社会化服务、健全地质资料网络服务、推进地质资料信息服务集群化、产业化等多个方面,对地质资料信息化建设提出了明确要求。
至2011年底,广东省国土资源档案馆(以下称省级馆)馆藏地质资料达8600宗,数量之大,居全国前列。近十年来,省级馆实现了地质资料档案管理服务由“规范化、标准化”向“数字化、信息化”的转变,先后完成了全省地质资料目录数据库、成果地质资料图文数据库、全省涉密地质资料目录数据库(文件级)、全省矿产资源登记数据库的建设,整合了全省 1/20 万地质图、自然重砂、区域地球化学、区域重力、水文地质图、矿产资源储量空间等多个数据库,数据量达 15TB,开通了广东省地质资料管理与服务网站(>
本文介绍了新形势下省级馆地质资料信息化建设的现状及一些设想,供同行参考。
1 省级馆地质资料信息化建设现状
11 网络体系建设
依托广东省政府外网,网络体系建设已初具规模,省国土资源厅、各地市国土资源局、厅属单位互联互通已经实现,安全和边界设备基本具备。与国土资源部的网络链接,和省地质地勘行业单位的联网,有待建设。
12 硬件资源建设
目前省级馆已配备服务器 12 台,磁盘阵列 2 套,现可存储容量达 35T,磁带备份系统一套,1 台 HP4000 大幅面绘图仪,4 台各类扫描仪等设备。建设了办公区域网(省政务网)、涉密网(秘密级)和互联网三套网络,已具备实现信息化管理的基本硬件条件。
13 数据资源建设
省级馆藏地质资料图文数字化和目录数据库已经建设完成,正在建设全省钻孔数据库、全省地质资料矢量数据库、全省原始及实物地质资料目录数据库和基于空间位置的全省矿产资源规划数据库、矿产地数据库、探矿权数据库、采矿权数据库、储量空间数据库等多个数据库。
14 软件平台建设
省级馆已采购配备了 ArcGIS 平台及 Oracle 数据库,开通使用了地质资料服务信息系统,该系统实现了从地质资料接收、检查、入库到服务利用、查询统计、地质资料管理年报 OA 办公自动化。正在开发基于空间位置的全省矿产资源规划、矿产地、矿业权、储量登记统计等查询系统。
2 地质资料信息服务集群化、产业化建设
为贯彻落实《国土资源部关于印发〈推进地质资料信息服务集群化产业化工作方案〉的通知》(国土资发 [2011]113 号)要求,将地质资料信息服务集群化产业化工作分别纳入《广东省国土资源信息化“十二五”规划》及《广东省地质勘查“十二五”规划》中。工作目标是:以科学发展观为指导,以社会需求为导向,以地质资料深度开发利用和共享服务为主线,整合和集群全省地质资料信息资源,构建地质资料信息共享服务平台和网络服务体系,为社会公众、政府管理、科学研究、企业发展提供系列、权威、集群化的地质资料信息产品,逐步形成地质资料信息服务产业,为经济社会可持续发展提供有力支撑。
至 2011 年底,省级馆按照国土资源“一张图”的建设要求开展了集群整合,在已有的基础地质数据库基础上,集成了矿政管理相关的矿产资源储量数据库、矿产资源规划数据库、矿业权数据库、地质环境、地质灾害等数据库,初步形成了面向机关的地质资料及矿政管理核心数据库数据集群服务平台。
2012 年省级馆稳步推进“韶关大宝山矿区地质资料集群化试点示范区”建设,目前已完成矿区地质资料的收集工作,按照制定的工作方案,整合集群建库、构建数据中心等工作正在开展。
3 全省地质资料数据中心的建设设想
“十二五”期间,省级馆规划构建横向跨行业与纵向达地区相结合的地质资料数据中心。按照统一标准整合集群区域地质、矿产地质、水工环、物化探、城市工程地质等方面的多种地质资料信息,构建全省分布式地质资料数据中心体系,形成省级数据中心与行业分中心、地区分中心相结合的数据中心体系。
(1)设计全省地质资料数据中心建设方案,制定数据生产、汇交、管理、更新、应用服务的数据标准和制度规范。以现有国家和行业技术标准为基础,结合地质资料信息服务集群化项目建设的特殊性,从工作流程的划分、数据命名和编码规则、数据项设计、数据分类与模型、数据中心图层划分与数据表制定、数据库结构设计等领域开展研究。
(2)规范数据生产和汇交制度,完成全省地质资料清欠工作,建立地质资料汇交监管平台。各级地质资料管理部门和相关单位组织开展的专项调查,在数据生产环节要严格执行国土资源部“地质资料信息服务集群化产业化”建设对数据标准的要求,及时向本级地质资料数据中心汇交数据并入库。
(3)数据资源建设。地质资料数据库按照元数据目录数据库、图文地质资料数据库和专题数据库(按照专业划分的各类数据库)三大类进行建设。“十二五”期间完成以下工作:集群国土资源厅已有的各类地质资料数据,以此为基础初步建立“数据中心”数据库;开展重要成果地质资料数字化工作;选择1 ~ 2 个大、中型城市或重要成矿区带开展集群化工作,逐步开展集群化服务平台建设;完成全省的原始、实物地质资料清理,重要地质资料数字化、重要钻孔数据库建设和地质工作程度数据库更新维护工作;开展重要城市、重点成矿区带、重点经济区、重点生态环境脆弱区、重大工程建设区和重大地质问题区的集群化,完善数据中心的建设;以基础地理信息数据库为基础,按地质专业类别可分层叠加、三维可视化的 100 多个数据库集群,形成地质资料“一张图”。
(4)建立数据更新长效机制,实行“谁生产,谁负责”的数据更新制度,基础数据更新由各主管单位和组织实施单位纳入工作制度,业务数据更新分别由各业务部门制定实时更新措施。完善网络环境下的业务数据报备机制,不断创新数据实时更新的技术手段和措施。
(5)构建地质资料数据管理平台,实现空间和非空间数据的日常维护和管理工作,如数据录入、编辑、用户权限分配与管理、系统后台维护等,实现对多元、异构、分布式数据的快速提取、空间分析和查询检索。
(6)构建全省地质资料数据中心网络体系,将依照分布式构建一个全省的主数据中心,省级地质资料数据中心与国家级有互通接口。各地质行业单位、各地级市构建相应的分中心,各数据分中心依照“谁构建、谁受益”的原则,明确权责利关系。
(7)完善数据中心软硬件基础环境,包括服务器、存储系统、备份系统、容灾系统、中间件平台、电子政务平台、数据库平台、数据仓库平台、GIS 平台、三维展示平台和网络管理软件等,形成可靠、稳定、可扩展、易管理的数据中心基础体系,满足数据“大集中”的要求,为共享服务平台和应用系统提供稳定可靠的运行环境。
(8)建立完善的安全保障体系,保证网络安全和数据共享服务的有效性。以风险评估和需求分析为基础,坚持适度安全、技术与管理并重、分级与多层保护和动态发展等原则,实现物理安全、网络安全、应用安全、系统安全和安全管理等五个层面的安全保障体系,在安全的网络环境下,保证数据中心之间的数据流转和地质资料共享服务安全。
4 结语
(1)地质资料信息服务集群化建设与地质资料数据中心建设目标是一致的,目的是建立涵盖各行业、各系统、跨地区的大地质资料中心,最终目标是实现地质资料信息服务产业化发展的良性循环。
(2)加快地质资料信息集群化产业化标准、规范建设,建立开放的标准化建设机制。
(3)地质资料信息化建设,各省由于自身经济条件、所属区域的不同,建设进展情况各有差异。针对国家迫切需要解决的地质找矿、地质灾害防治等国家重点成矿区带、重点生态环境脆弱区和重大地质问题区(如地震活动区、地质灾害隐患区域等),由国家馆牵头优先完成该部分的地质资料信息化。
H3C提出,通过总体规划、最佳实践方案设计、设备绿色功能管理等多个维度的绿色“创新”,为用户打造绿色数据中心。 信息系统的整合以及数据集中的不断深化,让国内企业的数据中心建设进入了一个新的发展阶段。在数据量大幅增长、衍生应用种类不断增加的情况下,数据中心服务器、存储、网络规模不断扩大,计算量、存储量、吞吐能力、传输能力快速增长,这对基础设施与整体运营都提出了更大的挑战。尤其是在“节能减排”已经成为举国上下一致方针的大环境下,作为企业IT构件中对资金、人力、运行投入最高以及最主要的能源和成本消耗部分,“绿色”已经成为新一代数据中心发展的必然趋势,以节能减排为核心理念的绿色数据中心建设也成为了企业IT建设中的主要关注内容。
作为提供数据中心网络基础设施的H3C公司,已经将“绿色”贯穿到了其产品与解决方案中。在2009年年初,H3C发布新一代统一交换架构数据中心解决方案时,“绿色”就成为了该解决方案中的一个重要特性。现在,围绕数据中心IT系统的绿色目标,H3C已经全面展开了总体规划、最佳实践方案设计、设备绿色功能管理等多个维度的绿色“创新”。
H3C网络产品线副总裁孙德和指出,用虚拟化实现绿色已经得到了业界的认可。“传统数据中心建设中出于对扩展性和安全性的考虑,不同应用系统分层建设,这就形成了数据中心密集的服务器、存储与网络环境,但总体系统的利用率却并不高,而虚拟化则能很好地解决这些问题。”孙德和表示,“当然,问题的关键是如何通过解决方案让虚拟化真正落地。”
在解决绿色数据中心整体架构问题的同时,H3C还将目标瞄向了数据中心绿色设计的另一大原则―集成化。“之前,出于对上层应用的高速转发、应用优化、高级功能卸载与加速、加密等需求,数据中心的基础网络常常会挂接大量的安全和应用优化设备,这使得整体网络结构非常复杂、布局紊乱,同时对电源设计、系统布线、机柜空间、空调制冷也产生了额外的要求,并且在设备插接和电源转换之间产生了更多能耗。” 孙德和介绍说。集成化设计通过减少设备总量,降低设备使用所需的空间、机架、线缆、人力等资源,来实现节能减排的目标。
此外,要想让绿色理念深入到数据中心建设的各个角落,没有全面的创新意识与创新手段是无法真正实现既定目标的。实际上,针对数据中心节能环保的问题,H3C在产品设计与解决方案上都下了不少功夫,不仅掌握了产品绿色环保设计方法,还在系统、电源、散热、可靠性、认证等领域,为打造绿色数据中心提供了有力支撑。
“东数西算”工程中的“数”,指的是数据;“算”指的是算力,即对数据的处理能力。与“西气东输”“西电东送”“南水北调”等工程相似,作为一项国家级的算力资源跨域调配战略工程,“东数西算”工程对于优化我国算力资源空间布局,加快打造全国算力“一张网”,构筑我国数字经济发展新优势,都具有重要的意义。
在满负荷运行的情况下,这家数据中心每年可节省电力101亿千瓦时,减少碳排放81万吨,相当于植树3567万棵。它所承载的大数据、云渲染、容灾备份等业务,则广泛覆盖重庆、广西、广东、云南、四川等地。未来,这里有望达到100万台服务器规模。
通过全国一体化的数据中心布局建设,扩大算力设施规模,提高算力使用效率,实现全国算力规模化集约化发展。有利于促进绿色发展。加大数据中心在西部布局,将大幅提升绿色能源使用比例,就近消纳西部绿色能源,同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施,持续优化数据中心能源使用效率。
有利于扩大有效投资。数据中心产业链条长、投资规模大,带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设,将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展。通过算力设施由东向西布局,将带动相关产业有效转移,促进东西部数据流通、价值传递,延展东部发展空间,推进西部大开发形成新格局。
“国家推动‘东数西算’为互联网企业应用数据计算提供了新的选择,互联网企业可以通过计算分类,把需后台加工、离线分析、存储备份等非实时算力需求转移到西部,从而节约运营成本。
华为贵安数据中心一期已投入使用,该数据中心规划建设成华为全球最大的云数据中心,可容纳100万台服务器,是华为云业务的重要承载节点,承载了华为云和华为流程IT、消费者云等业务。贵安、乌兰察布是华为云一南一北两大云数据中心,公司还在京津冀、长三角、粤港澳地区布局了三大核心数据中心。
“东数西算”工程正式全面启动,将在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏等8地启动建设国家算力枢纽节点,并规划了10个国家数据中心集群。这项重大工程被称为数字经济时代的“南水北调”、“西电东送”、“西气东输”,将进一步为我国数字经济高质量发展提供坚实保障。
在“东数西算”京津冀、长三角、成渝等国家算力枢纽节点均拥有数据中心,基于自身优秀的数据中心建设能力,加速全网算力资源的一体化布局,为更多企业数字化转型提供更加稳定、便捷的云计算服务。
在全球数据量持续爆发式增长、数据中心产业规模迅速扩大的当下,绿色低碳成为数据中心行业的发展趋势,以保证在满足数字经济发展的同时,减少甚至“消除”数据中心建设对全球气候的影响,已经成为行业共识。“东数西算”工程的正式启动,对于推动算力建设,加速数字产业化和产业数字化进程,支撑经济高质量发展将起到重要作用。
京东云依托京东集团多年的基础设施建设和运维管理经验,已在全国范围内完成了数据中心布局,总计超过70座数据中心为客户提供强大的算力资源保障,并通过科学规划打造了多元化配套园区,全面辐射京津冀、长三角、粤港澳大湾区及成渝地区等核心经济带。
8月18日,中国人民银行贵安数据中心在北京正式签约落地。据了解,该数据中心投用后将成为我国重要的金融基础设施。同时,贵安新区以该数据中心落地为契机,规划建设数字金融产业园,实施“产业金融中心”“金融产业中心”双轮驱动,打造一流金融基地。作为贵州建设国家大数据综合试验区的核心区,贵安新区近年来加快推进“中国南方数据中心示范基地”建设,目前已在该区马场镇以贵安腾讯七星数据中心为圆心,在半径4公里、面积不超过50平方公里的区域内,规划建设了12个超大型数据中心。
贵安新区的大数据产业始于数据中心。2013年10月,中国电信云计算贵州信息园在贵安新区开工,拉开了该区数据中心建设的序幕,也开启了大数据产业发展征程。
据了解,目前已有中国电信、中国移动、中国联通、华为、腾讯、苹果、富士康等7家企业的数据中心落户贵安新区。
在快速推进数据建设的同时,贵安新区还以数据中心为基础,加速聚集上下游企业,延长大数据产业链。该区积极布局服务器制造、云服务、CDN服务及大数据增值服务,谋划打造一个千亿级智能终端产业集群和5个百亿级数据中心产业集群的“1+5”产业生态。目前已经汇聚了浪潮、数据宝、云上艾珀、腾讯贵安数码公司、白山云、华云创谷等一批数字经济引领性企业。
数据显示,今年上半年,贵安新区大数据产业保持高质量发展态势,软件和信息技术服务业营业收入完成25.39亿元,电子商务交易额完成80.12亿元,同比分别增长37.89%和25.75%。
8月13日,贵阳市、贵安新区、华为技术有限公司和拓维信息系统股份有限公司在贵阳共同签署战略合作协议,四方将整合各自优势资源和能力,共建“立足贵州、服务全国”的鲲鹏产业生态,率先把贵阳市和贵安新区打造成全国产业数字化、数字产业化、数字治理的标杆和示范地区。
贵安新区相关负责人表示,数据中心仍是该区今后重点支持的项目,将全力保障数据中心建设的集约化用地需求、电力安全需求、网络需求和信息安全需求,同时创新体制机制,降低数据中心及配套产业的要素成本,打造一流的运维体系,进一步提升数据中心聚合能力。
按照规划,到2025年,贵安新区承载的服务器数达400万台,数据中心固定资产投资超400亿元,有可能成为全国最大的高安全、绿色化、集约化数据中心基地。
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