“宠物”与“牲口”

定制的好处是针对特定环境优化,代价是丧失了通用性。譬如,“偷工减料”和“化零为整”固然可以降低设备的购置成本,却也提高了对使用环境的依赖程度。通用服务器为顶盖、前面板和冗余电源付出了成本,但在普通的办公场所即可部署;而去掉顶盖、前面板并使用集中PSU池的定制服务器,机架也得是配套的定制产品(还要尽可能放满)。不仅如此,由于正面基本处于敞开状态,随便放在托管的数据中心怕是不合适,即数据中心亦要相匹配。换言之,从数据中心到机架,再到服务器,要作为一个整体来考虑;不能如传统数据中心般不同的层之间保持“透明”,因注重每一层的通用性,而处于割裂状态。

大型互联网公司内部的数据中心团队和服务器团队在一起工作,了解彼此的状况,也更容易掌握业务的需求,毕竟是一家嘛;而在传统企业市场,数据中心建设、服务器(存储)提供商和用户,三方是分开的,沟通合作是大问题,很难做出准确的决策,更遑论快速高效了。

挑战在于,为了省钱,“特定的环境”,不等于“特别好的环境”——恰恰相反,往往是更严苛的环境。

这就要谈到数据中心的宠物模式牲口模式。前微软杰出工程师、SQL Server BI总经理Bill Baker有一个关于(虚拟)服务器的绝妙比喻:传统的纵向扩展(Scale-Up)设备就像家养的宠物(pets),每个都是独一无二的,甚至起上名字,病了精心照料,直到恢复健康;基于通用硬件的横向扩展(Scale-Out)设备就像牧场的牲口(cattle,这个词本身就用作复数),为数众多而相互间几乎没有区别(homogeneous,同类的),通过编号区分,病了随时可以“杀死”(替换)……

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Google在1999年订购的“软木板服务器”(见第二章)已经践行了“牲口模式”——注意每个主板贴在扩展槽上白色标签的编号(来源:张广彬拍摄)

这个比喻被CloudScaling的共同创始人兼CTO Randy Bias和CERN(欧洲核子研究组织)的Gavin McCance引申到数据中心及OpenStack领域而广为人知。想想确实如此,传统的纵向扩展模式追求单一设备的高可靠性和高可用性,需要用户的精心照料,数据中心要像家一样舒适宜人;横向扩展靠分布式的软件架构保证整体的可靠性和可用性,在大规模使用的场景下硬件故障是不可避免的,直接换掉就是,数据中心就像牧场一样…?

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Mike Barham正在俄勒冈达勒斯的Google数据中心里更换主板。当服务器有部分损坏,Google首先尝试修理好;如果不能,就彻底破坏为钢、塑料、铜等原材料并回收(来源:Google官网)

像“家”并不意味着规模就一定小,有些以传统企业为主要客户群(至少是之一)的主机托管(Colocation)数据中心从规模到技术水平上,并不逊色于互联网巨头们的超大规模数据中心。譬如Switch通信公司旗下的SuperNAP 8数据中心,虽地处炎热的拉斯维加斯南部,仍能达到1.18的年均PUE,并且是惟一获得Uptime Institute颁发Tier Ⅳ Gold运营认证的运营商中立托管数据中心。紧邻的SuperNAP 7数据中心因为时间的关系,没有获得这一认证,但是具有两倍的容量——52.5万平方英尺(约4.9万平方米),100MVA的供电能力可以满足Palazzo和Venetian(威尼斯人)赌场&酒店的需求。

eBay是SuperNAP的客户之一,后面的章节还会提到,感觉其在IT设备的选择上相对接近传统企业,不是很“互联网”。我在SuperNAP 7数据中心里见到了装满一个机架的Oracle服务器(功率密度不逊色于互联网数据中心),NetApp的(FAS系列)全闪存阵列等设备,不全是纵向扩展,但一看品牌(价格/定位)便知是需要精心呵护的“宠物”类。送风温度68华氏度(20摄氏度),而传统数据中心冷通道的温度通常正是在20~25摄氏度,避免局部过热影响IT设备使用寿命,或影响应用的正常运行。

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SuperNAP数据中心里的EMC Symmetrix高端存储设备,可谓“托管数据中心寻常客, Google、Facebook见不着”(来源:Switch通信公司官网)

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