50 多年来,企业数据中心一直负责存储和处理关键业务信息。在很长一段时间内,该方向的技术进展和演进都相对缓慢。然而,随着云计算、边缘计算、托管服务的发展,传统数据中心正经历着前所未有的变革。此外,电力、制冷、电信、人工智能、运营、硬件和软件等领域的进步也在颠覆着企业数据中心。

对于 IT 基础设施和运营(infrastructure and operations, 以下简写为 I&O)领导者而言,企业数据中心未来会有哪些重要趋势和关键技术不容忽视?Garnter 在 The Future of Enterprise Data Centers — What’s Next 一文中,给出了答案。

首先,Gartner 给出了以下战略规划假设:到 2025 年,由于诸如 5G、新型电池、超融合基础架构(HCI)以及各种软件定义系统(SDx)的出现和发展,微数据中心的数量将增长到现在的四倍。而企业数据中心的单位面积计算能力将是现在的五倍多。

Garnter 在下图清晰地展示了企业数据中心发展的关键趋势。除了对趋势逐一解读,Gartner 还给出了每一项趋势背后的关键技术。

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图1.企业数据中心未来的趋势 (图片来源:Gartner)

趋势 1 :随着混合 IT 成为标准,数据中心将分布式化

为了应对云服务的颠覆性影响,许多组织都采取了“云优先”战略。然而,并不是所有的应用程序和工作负载都能受益于云

IT 组织未来将在混合 IT 战略中扮演服务代理的角色。大多数组织已经接受这种模式并作为其未来的标准。与此趋势相一致,企业数据中心将变得越来越分散,应用程序和工作负载将位于最佳位置,并尽可能提供最好的业务结果。

需要关注的技术和领域:

  • 兼容开放计算项目(OCP),有着机器学习算法、云互联和物联网结构/平台等选项的托管服务;
  • 物联网边缘计算;
  • 超微型/微型模块化数据中心;
  • 多云解决方案;
  • 内部云服务;
  • 基于资源消耗的产品付费模式;
  • 新的电信选项;

趋势 2 :简化、标准化、合理化

数据中心基础设施的发展始于简化。数据中心基础设施正在从复杂或专有系统转变为可重复、可预测和标准化的商用基础设施。此外,如超融合、软件定义和可组合基础设施,正在推进标准化、合理化和整合计划。为了提高合理化程度,非标准的工作负载和应用程序将保存在内部,或转移到外部托管。随着应用变得标准化,它们将被转移到云端。

需要关注的技术和领域:

  • 软件定义基础设施(SDI)和 HCI;
  • 可组合、基于结构的基础设施;
  • 智能基础设施;
  • 下一代硬件和软件;
  • API 管理平台即服务(PaaS);
  • 集成平台即服务(iPaaS);
  • 无服务器基础架构。

趋势 3 :智能化、软件化和自动化

AI 技术在 I&O 中扮演着重要的角色,有利于缩短平均响应时间(MTTR)、加速根源分析(RCA)和提高 I&O 生产率。AI 技术使 I&O 团队能够最大限度地减少低价值的重复性任务,并参与更高生产力/价值导向的行动。在 Gartner 的 I&O 领导者调查中,I&O 领导者表示计划与商业领袖合作,采用人工智能和机器学习技术,如预测性和规范性分析以及深度学习,提高企业生产力。

需要关注的技术和领域:

  • 持久/内存计算(IMC);
  • 嵌入标准化系统的新型协处理器;
  • 超融合、软件定义和可组合的智能基础设施。

趋势 4 :高可用和服务定义

随着企业数据中心不断通过采用新技术实现智能化、自动化、软件化和现代化,它们的高可用性也在提高。然而,由于很多场景还没有故障转移、回滚功能、高可用和灾难恢复的方法,混合 IT 基础设施在未来几年可能会面临新的挑战。

此外,现有的备份和灾难恢复方式、工具和过程可能不再兼容,需要更换。支持云故障转移的混合 IT 服务选项有限。此外,有大量面向本地基础设施的第三方独立软件供应商(ISV)解决方案都不为混合云所支持。它们依靠内部服务实现高可用、备份和灾难恢复。

需要关注的技术和领域:

  • 基础设施自动化工具;
  • AIOps、灾难恢复即服务(DRAA)和网络性能监测和诊断(NPMD)工具;
  • 新的备份方法——例如,允许虚拟、综合全处理的块级增量永久备份的技术,并加入全局重复数据消除以提高效率;
  • 横向扩展分布式文件/对象存储系统;
  • 公共云对象存储。

趋势 5 :更小,更密集,更垂直化

企业数据中心将变得越来越小、越来越密集、越来越垂直化。例如,五年前,企业数据中心的平均能量密度通常高达 5 千瓦/机架。如今,新设计的平均功率通常高于 8 千瓦/机架。

越来越多的工作负载被重新分配到云端、托管和边缘侧,这意味着数据中心需更少的物理空间。新增的虚拟化、集成化系统、HCI 选项和高级固态阵列(SSA)存储所需的物理空间更少,但所需的能量大致相同。

需要关注的技术和领域:

  • 液冷——直达芯片式、机架式和浸入式;
  • OCP;
  • Open19 和开放数据中心委员会(ODCC)标准;
  • 新的持久化内存、高技能计算(HPC)和 HPC 边缘基础设施;

趋势 6 :高效且性价比高

降低数据中心的复杂性常常是优化成本时的首要目标。长期以来,致力于升级基础架构的 I&O 领导者的口头禅一直是“提高数据中心效率”。可问题在于,业务驱动环境的复杂性以及越来越多的业务领域提出要求的增长速度超过了大多数组织的预算。这驱动了全世界的组织已经开发、采用和改进了许多技术来提高技术中心的效率。

需要关注的技术和领域:

  • 数据中心基础设施管理;
  • 分布式数字基础架构管理;
  • 新不间断电源系统,例如利用锂离子和锌离子;
  • 新的模块化电源和冷却选项;
  • 软件定义的可组合智能基础架构。

趋势 7 :敏捷和灵活性

企业的数据中心基础架构需要适应多种 IT 模式。一些基于核心 IT 交易系统,其他则基于创新的交互的快速进化系统。

尽管组织希望实现连续的交付,但该目标所需的基本构件的发展却非常缓慢。一项关于敏捷开发和 DevOps 的调查表明,只有 38% 的受访者表示他们已应用了 DevOps,更少的受访者应用连续交付。同样的受访者中,许多人对达成该目标所需的许多基本组成部分的应用没有计划。这些基本组成部分包括测试驱动开发(TDD),自动验收测试和持续集成。

从开放人员提交代码到给客户发布应用程序,持续交付和部署实践主张交付管道的完全自动化。在持续交付方案中,停止点让决策者能决定何时前进。而在持续部署中,没有停止点。穿过整个开发周期,开发人员提交的代码直接到达生产服务器,而无需人工操作。

需要关注的技术和领域:

  • 基于人工智能的 IT 运维平台;
  • 应用程序发布编排;
  • IT 工作负载自动化;
  • 连续配置自动化工具。

趋势 8 :多连接

网络连接是混合 IT 最关键构成之一。在云时代之前,企业广域网(WANs)针对数据中心中运行的工作负载进行了优化。互联网访问通常是集中的,并且网络绑定的流量必须穿过企业广域网,走到数据中心才能到达互联网。多协议标签交换(MPLS)是非常优秀的。但当关键的负载开始向云转移,这种流量回传所产生的延迟变得无法接受。需要重新调整企业广域网。对此, 正在制定网络计划,例如使用托管和云互连,采用软件定义的 WAN(SD-WAN),软件定义的网络(SDN)和 API 来实现多连接环境。

需要关注的技术和领域:

  • 云互联选项;
  • 软件定义网络;
  • 网络自动化;
  • 网络编排;
  • 基于意图的网络系统(Intent-based networking systems)。

趋势 9 :环保和可持续性

数据中心的高能耗是企业最大的环境问题之一。在不会影响性能、弹性和安全性的同时,绿色数据中心能从最少的材料和能源中获得最大的产量。

绿色解决方案需要包括建筑物配置、能源效率、废物管理、资产管理、容量管理、技术架构、支持服务、能源和运营的端到端的集成视角。

需要关注的技术和领域:

  • 智能电池;
  • 微电网和智慧电网管理;
  • 可再生能源,例如太阳能,风能和燃料电池;
  • 新电池技术。

趋势 10 :政府监管

由于对信息道德、隐私和风险方面关注度的提高,企业数据中心受政府监管的程度越来越高。一些法律规定直接影响了数据中心的基础架构。例如,欧盟通用数据保护条例(GDPR)加强了所有是欧盟主体的数据安全性和保护。

需要关注的技术和领域:

  • 由于法规控制的先进自动化分析技术;
  • 综合风险管理。

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