1.1 微软数据中心建设之道

微软在数据中心业务领域一直扮演改革者和先驱者的角色。目前微软自有业务和公有云数据中心在全球已经超过30个，物理服务器数量超过百万之巨，为全球广大客户提供Microsoft Azure、Office 365、Bing、Xbox Live、Skype、SkyDrive、Outlook邮箱等上百种主流云服务，微软已成为世界最顶级的数据中心运营商之一和云服务提供商之一。这些数据中心不是一朝一夕建成的，而是耗时二十多年，历经四代的优化和创新而发展起来的，每座数据中心都堪称“高大上”，不仅规模庞大，稳定可靠，而且设计优良，更是节能先锋，在数据中心建设方面首屈一指，引领潮流。

微软从1989年开始着手建立自己的数据中心，因为那时的数据量并不大，微软相应的第一代数据中心规模也并不大，数据中心设计也鲜有创新，但是微软仍然坚持数据中心为战略性投资，以支撑微软在数据中心不断增长的服务。2007年微软在昆西建设的第二代数据中心彰显着微软加速向超级数据中心发展的策略，让微软加速跑进百万服务器俱乐部。昆西数据中心是微软第一个第二代数据中心，占地70000多平方米，规模堪比10个足球场，为业界树立了数据中心新的标准。第二代数据中心追求的是高密度计算、稳定、安全和节能。该数据中心坐落在瓦纳普姆水电站旁边，充分享受着水力发电的便利和清洁能源的环保，并同时引进水冷辅助数据中心降温。通过高密度部署和综合降温方式，微软第二代数据中心的能耗PUE（Power Usage Effectiveness，能源效率指标）为1.5，在当时业界处于绝对领先的水平。

微软在第二代数据中心建设的基础上，使用模块化建设，同等规模数据中心建设周期大为缩短。2009年，微软在芝加哥建成第一个第三代数据中心。芝加哥第三代数据中心使用集装箱模块存放物理服务器，服务器是定制的，设计成1U高和标准宽度一半的尺寸，每个集装箱容纳的物理服务器达到2400台之多。这些内置了高密度服务器的集装箱沉重但是不笨重，集装箱拉到数据中心后，可通过导轨轻松移动就位，只要将水电网模块接入就位的集装箱即可实现快速的组装。我们可以从图1-1所示看到芝加哥数据中心的缩影。

芝加哥第三代数据中心更加环保，该数据中心采用了大型的冷水机组，布置的冷却水管长度达到12公里，PUE达到1.25，在绿色数据中心道路上迈出了关键的一步，为行业所称赞。

不仅于此，微软数据中心发展之路并未停止，2010年在都柏林建成的第四代数据中心，具有划时代的意义。第四代数据中心采用了IT-PAC（IT Pre-Assembled Component, IT预装配件）模块，将UPS、配电设备和服务器设备配置成不同的集装箱模块，在数据中心进行快速的组装，使得同规模数据中心的部署周期缩减到之前的一半。更值得一提的是，借助都柏林地理位置和气候的优势，位于都柏林的第四代数据中心采用天然冷气辅助降温，整个数据中心环绕着冷气管道，管道深入到集装箱内部，将从外部抽进来的冷空气输送到各个IT-PAC模块。都柏林数据中心规模庞大，号称服务器农场，但PUE却仅为1.15，是真正的绿色IT数据中心。微软都柏林数据中心也一改以往人们对数据中心高碳排放的负面印象，并于2010年问鼎欧洲最佳数据中心的称号，树立了数据中心新的里程碑。我们可以从图1-2所示看到都柏林数据中心的缩影。

微软还在不断扩张数据中心的规模和优化数据中心的设计，面对这些恢宏的数据中心，微软并没有采用人海战术来管理，而是使用先进的技术和流程有条不紊地管理着这些服务器，数以百万计的服务器由微软全球基础服务（Global Foundation Service, GFS）集中远程监控。虽然芝加哥数据中心的服务器超过了10万台，但是数据中心现场包括安防人员也只不过三四十号人。

微软这些大型的数据中心及其服务器通过高速的网络为全球用户提供海量的计算和存储，不论是Microsoft Azure和Office 365这些企业级的云服务，还是Outlook邮箱和Xbox Live这些消费级服务，访问量和使用量都已达到上亿甚至十亿以上级别，并处于一个不断上升的过程。正如微软数据中心业务总经理凯文蒂蒙斯所说，身处数据中心听到的“嗡嗡”的轰鸣声正是互联网心跳的声音。