导言
数据中心IT三大件分别是服务器、存储、网络，IDC市场规模的上升也将带动IT设备的相关需求，同时为了满足更高性能的数据计算、存储和传输的需求，数据中心的IT基础架构一直处于快速的变革之中。
图1：数据中心IT基础架构
新一代数据中心IT基础架构的变革最终的目的大体可以总结为以下三点：
1）更低TCO，实现减少新硬件采购，最大化的利用旧的现有设备。
2）简便的运维管理，实现集中化、可视化、自动化的IT资源管理。
3）弹性的IT架构，能够按需投入、模块化横向扩展，而现有基础架构无需调 整和变更。
数据中心——服务器
当前，全球服务器市场需求主要是由超大规模数据中心投资驱动的。但是，全球服务器市场需求并没有我们预想的随着超大规模数据中心的新建和扩建迎来需求持续爆发。
图2：全球服务器市场出货量和销售额
云计算的广泛应用是最终会提升各类IT设备的使用效率和弹性使用，避免IT设备的过量采购，预计本轮全球大规模IT基础设施建设周期结束后，全球整个服务器市场或将面临压力和萎缩。
与全球市场相对，我国服务器市场近几年需求表现强劲，整个2016年是全球范围内服务器市场出货量和销售额少数持续增长的区域。根据CCID调研数据，2016年中国x86服务器市场销量和销售额分别同比增长14.4%和23.7%。Gartner的数据显示2017Q1我国x86服务器出货量58万台、销售金额23.2亿美元，同比双升。
图3：中国x86服务器市场出货量和销售额
短期内我们仍看好我国服务器市场继续保持双增长，一方面短期国内大型数据中心方面的投入持续增长，新增市场需求量较大；
另一方面我国各行业信息化刚刚开始，而且出于数据私密性和安全性的考虑和担忧，我国政府机关、医疗机构、中大型企业等目前并不倾向将所有业务部署在公有云上，服务器厂商在私有云市场存在较大的机会。在云计算数据中心和大规模数据中心的细分市场中，未来我国服务器市场也将出现一些新的结构性机会。
中高端服务器占比不断提升
四路和八路服务器是拉动中国服务器市场维持高增速的原因之一，虽然双路服务器仍是出货量的绝对主力，但是中高端服务器在整个服务器市场份额占比正不断攀升。
尤其在云计算的运行环境下，高端服务器在可靠性、应用密度比、能效、维护性等方面与单双路服务器相比具有明显优势，未来预计会有数据库、虚拟化、大数据、高性能计算等关键工作负载迁移到八路及以上高端服务器上。
高性能计算服务器前景被长期看好，面向关键业务计算的高端服务器市场也将成为兵家必争之地，其中浪潮推出天梭系列力拓关键业务计算、华为推出最高配置达到32路的KunLun小型机。浪潮、华为和曙光是目前我国中高端服务器的市场主要竞争者，2017Q1四路和八路服务器三家合计市场份额分别为59.29%和95.33%。
定制化服务器设计不断创新，用户主导成主流
在互联网巨头引领的本轮云数据中心的基础设施建设过程中，出于降低TCO和加快硬件创新速度的初衷，定制化服务器逐渐替代传统品牌商的通用服务器成为采购的新宠。客户驱动是本次服务器领域变化的显著特征，在硬件“开源”的背景下，用户可以主导服务器的设计甚至生产。
受到全球数据中心硬件开源浪潮和用户驱动的影响，2011年由BAT合作推动、众多服务器厂商参与的天蝎整机柜服务器项目启动，随着2012年天蝎1.0标准发布，各大服务器厂家相继推出自家整机柜产品，整机柜产品在BAT的数据中心服务器采购占比也不断提升。
图4：全球三大开放计算组织
整机柜服务器是将原有机架+机器分离的架构进行融合，打包成为一个独立的产品，以一个整机柜为最小颗粒度进行交付的服务器，不仅可以实现快速交付和部署，而且通过供电、散热和管理上实现集中化来提升效率和降低功耗。
“天蝎”整机柜服务器目前在百度、腾讯、阿里等公司已经有较大批量的部署，同时也体现出整机柜服务器在节能、快速部署、高密度、集中管理等方面的优势，非常适合新建的超大规模数据中心的服务器部署。
数据中心——存储
存储系统是数据中心IT基础设施的核心基础架构之一，也是数据中心数据访问的最终承载体。在信息和数据价值被日益挖掘和放大的今天，存储系统在整个数据中心的地位也在稳步上升。
存储设备和解决方案的关键核心部件是存储器，存储器也是数据存放的最基本的单元。存储器按照存储介质划分可分为光学存储、半导体存储和磁性存储三大类。
图5：存储器图例
企业级存储/数据中心存储系统是由存储硬件、存储软件和存储解决方案组成。存储设备类型指通过采用SCSI、FC、TCP/IP、ISCSI等接口类型、数据传输协议以及不同数据存储介质的存储设备，典型的外置存储系统硬件包括磁盘阵列、磁带库、硬盘柜、光盘机等。
目前，主流的存储系统网络架构/存储方案包括DAS、SAN、NAS和对象存储技术，其中SAN和对象存储适合大型企业和数据中心。
图6：企业级/数据中心存储解决方案
图7：DAS、SAN、NAS和对象存储技术的存储方案架构
我国存储市场规模正处于快速增长期，根据IDC预测，2016-2020年复合增长率预计达到20.1%。2016年中国企业级存储厂商销售额达到22亿美元（约合152亿元人民币），同比增长10.5%。
图8：中国存储行业市场总规模（亿元）
相比我国服务器市场已基本完成国产化替代，我国国产存储设备占比刚刚超过50%，仍存较大国产替代空间。同时在一些新兴存储产品领域，国内厂商紧追市场发展趋势和潮流，有望实现弯道超车。
对于数据中心存储系统而言，存储领域的技术变革和发展趋势未来主要将围绕存储介质、存储方案和存储软件的创新来提升数据中心的存储性能，关键业务存储、软件定义存储、全闪存、智能存储平台等将成为现代数据中心的核心装备。
数据中心——网络
数据中心内部存在相对独立的三张网：数据网（DATA）、存储网（SAN）和高性能计算网（HPC）。
数据中心前端访问接口通常采用以太网协议（TCP/IP）技术，数据中心后端的存储更多采用FC光纤通道，服务器的并行计算采用Infiniband（高速、低延时）和以太网。随着数据中心网络建设的融合趋势，局域网、存储网和高性能计算网正逐步统一到以太网接口上。
传统的数据中心前端网络一般是三层网络架构，根据功能划分为核心层、汇聚层和接入层。服务器虚拟化技术在数据中心广泛使用后增加了虚拟机动态迁移的需求，同时IDC内部东西流量快速爆发，部分数据中心尝试采用大二层架构或者二层网络架构（叶脊拓扑网络）。
在单纯的二层架构中，接入层直接连接核心层，整个网络架构的带宽将不会受到汇聚层的限制，但二层架构对核心层交换机要求较高。
图9：数据中心大二层网络架构
我国的网络带宽资源掌握在基础电信运营商手中，IDC运营商会从电信运营商购买带宽资源来为客户提供带宽服务。三大运营商负责运营的骨干网包括中国电信的ChinaNet和CN2、中国移动的CMNET、中国联通的China169，各大基础电信运营商的骨干网络之间主要通过北京、上海和广州三地的国家网络接入点和有限的当地直联点进行互联互通。
图10：中国骨干网络
交换机是数据中心中最主要的网络硬件设备，受到全球数据中心建设的需求刺激，全球以太网交换机销量保持稳定增长。2016年全年全球以太网交换机（2/3层）市场收入244亿美元，增长率为2.4%。
按照所在网络层级划分，数据中心交换机（DCSW）产品市场可以细分为出口核心交换机、汇聚交换机和接入TOR交换机。
按照网络端口划分，10Gb、40Gb以太网交换机和新兴的25Gb/100Gb以太网交换机是2016年整个以太网交换机市场的主要驱动力。
图11：10Gb和40Gb是全球以太网交换机市场收入主要构成（亿美元）
随着大规模数据中心对于高带宽的需求推动，40/100GbE的以太网交换机产品将越来越多的部署在数据中心内部。
图12：数据中心核心交换机架构演变与发展
数据中心流量爆发促进光器件市场旺盛需求
数据中心的建设和IDC行业扩张会带动对光器件的市场需求，数据中心内部、数据中心之间以及数据中心不同客户之间的通信都将需要光器件来实现最终的信息传输。
数通市场光模块的市场规模将受到全球数据中心建设周期的影响，预计2016-2018年全球光器件在数通市场将保持增长态势，数通光器件产品市场规模将在2018年达到峰值（约467.51亿美元）。
图13：全球数通市场光器件市场规模预测
目前，国内数据中心服务器接口以10G为主，交换机接口以10G和40G为主。数据中心正处在从10G/40G朝25G/100G架构的升级前期，国内三大基础电信运营商都有强烈的从10G/40G向40G/100G、>100G演变的需求，阿里、百度数据中心在概念上开始启用25G，未来高速率光模块的需求将大幅提升。
SDN/NFV打造新一代数据中心网络架构
SDN是一种新型网络架构，本质是实现网络可编程，通过将网络设备控制面和数据面分离来实现网络流量的灵活控制。转发与控制分离、控制逻辑集中和网络能力开放是SDN的三个主要技术特点，能很好的满足数据中心网络对集中网络管理、灵活组网多路径转发、虚拟机部署和智能迁移、虚拟多租户、IaaS等方面的需求。
基于SDN的云计算数据中心网络方案将是未来数据中心发展的趋势。SDN在传统数据中心向云数据中心转型的过程中，一方面通过网络统一规划和资源统一调度提升计算和存储设备的利用率，从而有助于降低数据中心的CAPEX；另一方面，SDN网络体系有助于提升运维自动化水平，降低数据中心整体运维成本。
SDN将传统网络架构进行软硬件解耦后，网络被细分成了硬件、操作系统和软件三个水平的领域，而非三合一的垂直系统。SDN通过统一的控制器实现网络整体控制，拥有全网拓扑视图和状态，并可以集中处理各项网络业务。根据IDC市场预测，2016年全球SDN市场增长75.4%，预计到2021年，全球SDN市场规模将达到137.6亿美元。
图14：全球SDN市场预测（百万美元）
目前，国内SDN控制器的主要市场参与者包括华为、中兴、星网锐捷、H3C、烽火通信、瑞斯康达、赛特斯、互联港湾等；转发硬件的主要参与者包括华为、中兴、星网锐捷、H3C、烽火通信；应用软件和服务的主要参与者包括H3C、华为、贝尔、赛特斯、中兴等。
图15：中国SDN控制器及软件解决方案市场规模预测（亿元）
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本文标题：未来数据中心三大关键点
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