在早期的万维网(还记得这个词吗)中,传输到家庭电脑的数据很有可能来自于某企业级数据中心的一间堆满服务器的机房。此后,互联网的规模开始呈爆炸式增长。访问网络的人数、可用网站的数量以及平均数据下载量都呈指数级增长。像谷歌和亚马逊这样广受欢迎的Web 服务公司需要迅速扩大自己的数据中心来满足需求。很快,他们就意识到需要建立大型的专用服务器仓库。这就是今天人们所说的云数据中心。
“云”这个词的出现和无线手持设备开始在市场上流行的时间大体一致。通过无线手持设备访问网络时,你仿佛在从云里“拉出”数据。于是,提供这些信息的数据中心被很自然地称为云数据中心。现在,似乎每个人都在追赶着“云”的潮流,各种各样的云公司、云产品和云服务正在不断地涌入市场。
云数据中心正在被迅速地部署到世界各地。由于这些部署地必须支持多达数十万台服务器, 因此数据中心的效率和运营成本成为了关键。也正因为如此,一些云数据中心会建立在靠近廉价电力来源的地区(如水电大坝),或者建立在气候相对寒冷的地区以降低冷却成本。有些公司(例如微软公司)采用箱式结构建立模块化数据中心,也就是自包含的服务器存储和网络模块, 大小接近于集装箱。这些模块经过运输、组合、接电、冷却和组网等流程后成为一体。其他数据中心则使用服务器机架作为基本的构建砌块。在整个数据中心里,这样的机架一排接着一排。不管采用何种结构,组网都是这些大型云数据中心网络的重要组成部分。
最近,思科公司发布了一本名为《2012 ~ 2017 年思科全球云指数:预测和方法》①的白皮书,对云数据中心给出了一些引人关注的见解。他们预测,从现在到2017 年,全球IP 数据中心流量将每年至少增长25%。他们还预测,到2017 年,数据中心的流量有超过三分之二发生在“云”里,而且这些流量的约76%是在云数据中心内的设备之间发生的。这与当前数据中心里数据需要不断进进出出的情形截然不同。他们还预测,服务器虚拟化(一台物理服务器上运行多个虚拟服务器)将会对云数据中心网络产生巨大影响。他们用服务器工作负载总数除以物理服务器总数,将得到的比值作为评价指标,并且预测:到2017 年,这个比值将达到16 以上。相比较而言,当前传统数据中心所对应的比值大约是2 ~ 3。换句话说,服务器虚拟化(将在本书稍后讨论)将一直是云数据中心的主要特征。所有这些因素都会对如何设计和运行大型云数据中心以及如何实现云数据中心网络产生影响。