聚焦“十四五” | 华为王雷：十四五浪潮下如何构建城市数据中心网络？

  数据是数字时代最重要的生产要素，数据中心是承载数据存储、分析、计算的唯一载体，是城市数字化转型的重要新型基础设施。从无处不在的云计算，到金融数字货币区块链，城市经济生活的方方面面都离不开数据中心算力以及云网络的支持。

  2021年3月，《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》中明确提出了加快构建数据中心等新型基础设施建设的要求。同年4月，上海市经济和信息化委员会、市发展和改革委员会发布了《关于做好2021年本市数据中心统筹建设有关事项的通知》，提出了“满足必需、功能聚焦、布局均衡、高效绿色、性能突出”的数据中心发展格局，这是上海政府对于十四五规划的快速落地与夯实。

算力刚需与有限资源：城市数据中心建设面临两难

  纵观数据中心在城市的建设与发展，始终脱离不了两个基础的物理限制：空间与能源。有限和离散的空间会造成数据中心资源分散、扩容受限，无法发挥集约化的规模优势，算力体量下降；能源不足则直接导致数据中心无法运转，近几年因为供电配额紧张造成数据中心被迫关闭的案例屡见不鲜。

  一边是数字经济和数字社会对于算力的刚需，另一边是日益紧张的城市资源，如何取舍与平衡？上海市率先给出了参考答案：一方面，明确功能需求导向，有所为有所不为。从上海市经济、金融、贸易、航运、科技创新中心的定位出发，重点满足核心产业算力需求。另一方面，新建数据中心按重点发展区域聚集，合理布局，发挥集约化规模化优势，并充分考虑用地、电力等配套资源；同时强调绿色节能，新建项目综合PUE控制在1.3以下。

资源保障与技术创新：城市数据中心建设齐头并进

  除了资源政策上的引导，上海市提出引入IPv6、无损网络、软件定义网络等技术，通过技术创新提升数据中心性能与算力使用效率，作为上海市数据中心建设规划中的重要一环。

  IPv6提供算力的泛在联接。从人人互联到万物智联，网络对IP地址的需求量指数级增加；数据中心作为智能世界的算力中枢，IPv6成为互联的基础诉求。十四五规划与2035年远景目标纲要中也明确指出“全面推进互联网协议第六版（IPv6）商用部署”。存量数据中心中仍大量存在IPv4，如何从IPv4到IPv6平滑演进成为核心诉求之一。其中，传统高性能计算与集中式存储采用InfiniBand和Fibre Channel（FC）专网架构，不兼容于IPv6。以太网替代专用网络，成为技术发展的必然。

  无损以太网提供算力的确定性质量。数据中心网络以太化趋势明显，在互联网、运营商、ICT厂商的共同努力下，无损以太网技术快速发展，2019年无损网络测试规范发布并开始商用。与传统以太网平均0.1%的丢包率相比，无损以太网可实现0丢包，消除由于数据重传造成的服务器资源空转。在同等的服务器集群规模下，应用0丢包无损以太网可实现算力翻番，单位算力能耗可减少50%。

  软件定义网络提供算力的自动化保障。在集约建设的导向下，数据中心规模原则上不低于3000个标准机架，采用虚拟化技术后管理规模可达到30万节点，网络管理势必要向自动化与智能化升级。当前，国内某些商业银行要求网络做到当日需求当日闭环，这在人工敲命令行、一次网络变更动辄数天的传统运维时代是不可想象的。

超融合数据中心网络CloudFabric 3.0解决方案：城市数据中心建设的网络助推器

  华为超融合数据中心网络CloudFabric 3.0解决方案，满足IPv6、全无损以太网、软件定义网络三大技术要求，为城市数据中心建设提供网络助推器：IPv6全兼容：可提供端到端IPv6数据中心网络方案，对于存量网络，支持IPv4向IPv6平滑演进；全无损以太网：在业界率先实现以太网0丢包，基于创新iLossless智能算法，打破传统高性能计算网络、存储网络和业务网络的多协议架构壁垒，实现物理网络协议融合；二是网络智能部署与运维：将软件定义网络能力率先推进到L3自动驾驶网络层级，网络可以自动理解用户意图，实现业务的秒级发放；实时监测网络状态，实现1分钟故障感知，3分钟定位，5分钟修复。

  随着对十四五规划与2035年远景目标纲要中数据中心建设要求的深入解读，相信各省市地方的数据中心建设指导意见将陆续出台。以数据为核心生产要素，构建数据中心算力底座，数据中心网络对于提升算力具有重大的价值和空间。华为愿与客户、合作伙伴携手打造城市数据中心建设的优秀实践，为加速数字经济和数字社会建设做出积极的贡献。

作者：华为数据通信产品线数据中心网络领域总裁王雷