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1、数据中心发展历程胡经国本文作者的话本文是根据有关文献和资料编写的漫话云计算系列文稿之一。现作为 云计算学习笔录，奉献给云计算业外读者，作为进一步学习和研究的参考。希 望能够得到大家的指教和喜欢！IT领域很少发生革新，而一旦发生大多会让人措手不及。对于IT的大部分发展历史来说，其发展过程中所发生的革新很多。尤其是随着时间的演变， 数据中心及其发展历史，隐含着不为人知的秘密，可被看做是IT发展历史的一个缩影。作为支撑整个IT服务平台的数据中心来说，着眼于它们的发展变迁，对于 了解整个IT发展历史来说，意义也更为重要。一、I960年前：ENIAC成为数据中心发展雏形如果我们将数据中心定义为一个包含计
2、算、存储、网络以及有着良好备份 支持的小型而又具有完整功能的基础设施中心，那么无疑ENIAC可被视为数据中心发展的鼻祖。ENIAC （Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分计算 机），是于1946年专为美国弹道研究实验室存储火力表而研制的。在当时，没 有其它计算机能胜任此重任。该计算机拥有17468个真空管和7200个水晶二极管，1500个中转，70000 个电阻器，10000个电容器，1500个继电器，6000多个开关；每秒执行 5000 次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍，手工计算的20万倍。二、佃60s：数据中
3、心虚拟化技术商业化不同于真空电子管系统，首部晶体管计算机（TRADIC ）在1954年研制成功。而更为高级的商业化系统的出现时间，则在1960s（20世纪60年代）。它引领了大型机（比如IBM System系列大型机）实现了突破性发展。大型机主要 为政府和军事用途而研制，对环境场地和安全系统有独特要求。随着对系统性能的更高要求，人们逐渐希望能在相同的系统上提供额外性 能支持和资源共享。这样一来，虚拟化技术也就逐渐涌入了人们的视野。虚拟化的观念得到迅速普及，并且使大型机中的多任务处理机制得到了进 一步完善。1972年，首个得到商业化应用的虚拟化技术，在IBM VM/370 OS（IBM虚拟机/3
4、70操作系统）上得到了实现。作为数据中心最为重要的技术之 一，虚拟化技术的发展同样也可以融入到整个数据中心发展历程之中。三、1964年：首台超级计算机1964年，控制数据公司（Control Data Corporation，CDC）研制出了世界上 首台超级计算机CDC6600。该超级计算机也是超级计算数据中心的现代鼻祖， 由西摩克雷（Seymour Cray）为伦斯辐射实验室而设计。CDC6600采用管线标量架构，使用西摩克雷小组开发的RISC指令集。在这种架构中，一个 CPU交替处理指令的读取、解码和执行，每个时钟周期处 理一条指令。它从诞生起至1969年，在西摩克雷设计出第二台超级计算机
5、之 前，一直是世界上运算速度最快的计算机。西摩克雷也因此被称为超级计算 机之父和世界上最伟大的程序师之一。RISC （Reduced Instruction Set Computer，精简指令集计算机）的特点是所 有指令的格式都是一致的，所有指令的指令周期也是相同的，并且采用流水线 技术。四、佃70s：灾难备份涌现1973年早期，灾难备份计划开始在大型机环境中涌现；但是，确保业务持 续性实现真正部署的却是 Sungard （世界领先的软件和 IT服务企业）。它于 1979年构建起世界上第一个灾备中心。为此，该公司员工增至17000名；而且灾难备份在当时并不是该公司的主要业务领域。五、1973年
6、：Xerox Alto微电脑亮相伴随着英特尔在1971年推出4004处理器，使得微电脑出现成为可能。在 1973年，施乐（Xerox）公司推出了 Alto （奥托）微电脑。其操作系统是首个 将计算机所有元素都结合在一起的图形界面操作系统。Alto使用3键鼠标、位运算显示器、图形窗口和以太网连接。Alto能与另一台Alto计算机和激光打印机连成网络。这些将不同技术组合在一起，为后来 信息技术革命和数据中心的发展做出了巨大贡献。六、佃77年：世界首个商业局域网ARCNet是1977年由Datapoint公司开发的一种安装广泛的局域网 （LAN ）技术。它采用令牌总线（Token-Bus）方案，来管
7、理 LAN上的工作站 和其它设备之间的共享线路。ARCNet是典型的令牌总线网络。ARCNet为4项主要的LAN技术之一， 也是现在工业控制中的通讯方法之一。七、1980s早期：PC时代兴起大型机对于普通用户来说过于昂贵，而且需要占用巨大的场地。随着IBM在1982年推出首台真正意义上的 PC 5150,世界各地的公司都开始陆续生产和 推广台式计算机。八、佃80s：虚拟化应用遭遇冷遇由于众多PC在1980s的时候都能提供多任务处理，因此在当时的虚拟化 应用并不受欢迎。这一状况直到1990s的时候才得到改善。九、1990s早期：CS结构计算模型20年前，微型计算机产业迎来了一片繁荣的景象。老一代
8、的 PC已经褪去 了光辉，取而代之的是连接的网络设备；尤其是 Client/Server （C/S）技术模型 的出现，使得主机代管和外部数据中心逐渐显现。Client/Server （C/S）结构是大家熟知的客户机/服务器结构。它是软件系统 体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到 Client （客户机）端和 Server（服务器）端来实现，从而降低了系统的通讯开 销。目前，大多数应用软件系统都是 Clie nt/Server形式的两层结构。十、1990s晚期：互联网出现20世纪90年代中期，互联网出现并对市场产生了巨大影响，也为接下来 的十几年数据中心的部署提供了更
9、多选择。随着公司对互联网业务应用的支撑 需求，网络连接和协作服务成为了企业部署IT服务的必备选择。网络提供商和主机托管商，在成百上千数据中心创建中得到广泛发展。数据中心作为一种服 务模式，已经为大多数公司所接受。十一、2000s早期：能耗问题出现PC的繁荣和数据中心的出现也带来了一系列问题。比如，需要占用更多的 场所，增加能耗。早在 2002年，数据中心就已经消耗了美国 1.5%的能源，并 以每年10%的速度递增。每年有500万台新服务器被部署在数据中心，并增加 成千上万个家庭所耗费的能源消耗。为此，数据中心所有者也开始意识到这些问题的严重性，并开始部署更加 经济高效、绿色环保的基础设施。20
10、07年，大型数据中心运营商，开始采用可 循环的能源技术（风能、太阳能等）来支撑数据中心的日常运行。十二、2007年：模块化数据中心出现近年兴起了模块化数据中心这种数据中心新形式。它将通常数据中心的设 备都部署在集装箱里面，因此又名集装箱数据中心。该集装箱数据中心中的 280个服务器，都被部署在20英寸柜的集装箱里面，并可被运往全世界各地。这种数据中心，虽然没有传统的数据中心那么招人喜欢的恢弘气势，但是 它却仅仅需要传统数据中心1%的建造成本，拥有灵活的机动性，而且能大幅降 低部署周期。十三、2010年及未来：云计算数据中心SaaS （软件即服务）实现了基础架构带来的计算资源的需求向按需定购模 式的转变。该商业模式借助了网络基础架构和数据中心运营商，共同向用户提供大规模增长的数据带宽资源。通过这些资源，可以为用户提供各种IT资源服务。虽然一开始，大家都没意识到这种发展有如此之迅猛，但是云服务提供 商，比如亚马逊以及其他几个基础架构服务商，基于云数据中心平台，都拥有 海量的订购用户。2017年9月7日编写于重庆2019年6月28日修改于重庆4