互联网与云计算背后的数据中心竞赛

作者：张广彬 曾智强

本文节选自E企研究院出品的《2018中国超大规模云数据中心考察报告》 
 

在过去的二十年中，互联网改变了我们的生活和工作；
在过去的十年中，云计算逐渐影响到越来越多的企业。

从消费者到企业端，互联网和云计算已经成为司空见惯的存在。然而，支撑互联网和云计算高速发展的基础设施，在中国并没有得到足够的关注。

以我们每天都在使用的微信为例，2018年8月，微信的日登录量超过10亿。在10月中旬召开的SoCC 18上，腾讯公司发表的论文显示，微信业务系统在超过2万台服务器上运行着3000多个服务。

阿里巴巴招牌的“双十一”，2018年交易额达到2135亿元。据网联公布数据显示，当日交易笔数达到11.7亿笔，交易处理峰值超过9.2万笔／秒。支撑这些交易也需要上万台服务器。

以上提及的只是互联网巨头们的一两个应用，放到整个公司的层面，基础设施的规模更是惊人。仍然以腾讯为例，近天津滨海这一数据中心远去的服务器数量，就已突破10万台，腾讯也是国内最有可能率先突破服务器保有量100万台大关的企业。

云计算对基础设施的需求量有过之无不及，因为其目标是承载海量企业的海量应用——虽然单个应用的规模很难与微信这样的“国民应用”比肩，但是总的数量实在过于庞大。2015年12月，腾讯宣布其服务器数量已超过50万台时，透露内部预估：在两年以内，新增的IDC资源可能有一半都会被腾讯云业务的需求吃掉。

公有云市场上的标杆AWS拥有全球最大的IT基础设施：IDC，公布的2017年第二季度全球服务器市场追踪报告显示，Amazon一家就贡献了超过10%的出货量，即一个季度采购的服务器数量在25万台以上。随着AWS业务的持续增长，这组数字也在逐渐攀升。

相比已经基本成型的欧美市场，中国云计算市场的增长潜力更大，也为基础设施建设提供了更为广阔的想象空间。

中国互联网已经进入全球视野，中国也是全球第二大市场，中国互联网巨头在中国发展壮大之后，开始走向国际，与AWS、微软以及Google等国际巨头开始同台竞争。比如阿里巴巴不仅进入了全球共有云的领导者行业（排名第四），在亚太更力压微软排名第二，而腾讯也已经进入亚太前五榜单。

云计算促进数据中心整合

这么多的服务器都要放在数据中心，但是对于“数据中心”的定义，却没有服务器那么清晰明了，加之各家调研机构采取的分类和统计方法各异，所以不同来源的调研数字出入也很大。

2015年3月，工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局联合印发的《国家绿色数据中心试点工作方案》指出：全球数据中心建设步伐明显加快，总量已超过300万个；我国 数据中心发展迅猛，总量已超过40万个。

2018年2月，IDC发布的2018-2022年全球数据中心安装普查和施工预测指出：全球的数据中心总量在2015年达到855万个的峰值，随后持续稳定的减少；数据中心总容量在2017年达到顶峰，超过1.68亿平方米，预期从2018年起开始下降，到2022年约为1.52亿平方米。

Gartner的数据近期被引用较多：2017年全球数据中心约44.4万个，其中微型数据中心42.3万个，小型数据中心1.4万个，中型数据中心1341个，预计2020年将减少至约42.2万个；2017年全球部署机柜数达到493.3万，安装服务器超过5570万台，预计2020年机柜数将超过498万，服务器接近6300万台。机柜总数小幅增长，单机柜功率提升更为明显。

即使加上不到300万的零散部署场景，Gartner的数据与IDC的出入也非常大。不过有一个趋势是共通的：Gartner预计大中型数据中心仍将持续增长；IDC增在数量和容量两个维度，都呈现从企业内部数据中心向服务提供商数据中心转移的趋势。

如果说，十年前兴起的“服务器整合”潮流，从服务器虚拟化走向了云计算，那么，在云计算的基础设施层面，就对应着较多中小型、用户侧的数据中心，整合为少量大型、服务提供商侧的数据中心。

如同服务器虚拟化通过将多台利用率不高的低端服务器上的工作负载整合到单台中高端服务器上，可以提高效率、降低成本一样，较大型的数据中心在场地、IT资产、运营和能源方面的均摊成本也有较大的优势。

当然，单个数据中心的规模也不是越大越好。AWS就认为，虽然60～120MW或更大规模的数据中心容易建造，但太大规模的成本下降慢，而且数据中心单体规模太大风险也大，不如建造多个规模“适中”的数据中心，更好冗余且便于维护。所以，AWS选择单个数据中心25～32MW，容纳5～8万台服务器的规模。（注：美国市场倾向于以供电能力而不是占地面积来衡量数据中心的规模）

超大规模数据中心在中国

美国的Synergy Research Group每年会在年底公布全球超大规模数据中心的数量：2016年年底全球超大规模数据中心的数量刚达到300个，一年之后，随着中国、印度和马来西亚的数据中心启用，这个数字超过了390个。

在这个统计中，美中两国分居前两名。可若再细看，比起一度接近半壁江山的美国，中国这个第二名并没有与其后的两个岛国（日本、英国）拉开差距，似乎与世界第二大互联网市场的身份不太相符——同时，也说明发展潜力巨大。

与前一节存在的疑惑一样，如何界定“超大规模数据中心”也是一个问题。Synergy Research Group没有公开解释超大规模数据中心的量化标准，只是说该研究基于对20个世界上主要的云和互联网服务——包括最大的SaaS／IaaS／PaaS运营商、搜索、社交网络、电子商务和游戏——公司的数据中心分布的分析。此外，也可以参考工信部、发改委、国土资源部、电监会、能源局在2013年1月联合发布的《关于数据中心建设布局的指导意见》（以下简称《指导意见》），其中指出：超大型数据中心是指规模大于等于10000个标准机架的数据中心，此处标准机架为换算单位，以功率2.5千瓦（KM）为一个标准机架。也就是说，如果以功率计算，总容量必须在25MW以上。

在2018年数字中国万里行暨北方区数据中心参观之旅参观的8个超大规模数据中心里，除了2010年年底投产的腾讯天津数据中心，以及由工厂改建的华为云廊房数据中心，比较靠近人口密集的核心城区，其他6个均与核心城市保持了足够的距离。互联网和云计算公司自建或定制的数据中心占据主体，只有2个数据中心由电信运营商建设。全部8个数据中心都尽可能的利用自然冷源和自然能源，在节能减排的前提下提供互联网和云计算服务。（附《报告》全文下载方法：扫码关注微信公众号“E企研究院”，回复“2018数据中心”即可获得下载目录，进入目录直接下载报告全文。）