導言
數據中心IT三大件分別是服務器、存儲、網絡，IDC市場規模的上升也將帶動IT設備的相關需求，同時為了滿足更高性能的數據計算、存儲和傳輸的需求，數據中心的IT基礎架構一直處于快速的變革之中。
圖1：數據中心IT基礎架構
新一代數據中心IT基礎架構的變革最終的目的大體可以總結為以下三點：
1）更低TCO，實現減少新硬件采購，最大化的利用舊的現有設備。
2）簡便的運維管理，實現集中化、可視化、自動化的IT資源管理。
3）彈性的IT架構，能夠按需投入、模塊化橫向擴展，而現有基礎架構無需調 整和變更。
數據中心——服務器
當前，全球服務器市場需求主要是由超大規模數據中心投資驅動的。但是，全球服務器市場需求并沒有我們預想的隨著超大規模數據中心的新建和擴建迎來需求持續爆發。
圖2：全球服務器市場出貨量和銷售額
云計算的廣泛應用是最終會提升各類IT設備的使用效率和彈性使用，避免IT設備的過量采購，預計本輪全球大規模IT基礎設施建設周期結束后，全球整個服務器市場或將面臨壓力和萎縮。
與全球市場相對，我國服務器市場近幾年需求表現強勁，整個2016年是全球范圍內服務器市場出貨量和銷售額少數持續增長的區域。根據CCID調研數據，2016年中國x86服務器市場銷量和銷售額分別同比增長14.4%和23.7%。Gartner的數據顯示2017Q1我國x86服務器出貨量58萬臺、銷售金額23.2億美元，同比雙升。
圖3：中國x86服務器市場出貨量和銷售額
短期內我們仍看好我國服務器市場繼續保持雙增長，一方面短期國內大型數據中心方面的投入持續增長，新增市場需求量較大；
另一方面我國各行業信息化剛剛開始，而且出于數據私密性和安全性的考慮和擔憂，我國政府機關、醫療機構、中大型企業等目前并不傾向將所有業務部署在公有云上，服務器廠商在私有云市場存在較大的機會。在云計算數據中心和大規模數據中心的細分市場中，未來我國服務器市場也將出現一些新的結構性機會。
中高端服務器占比不斷提升
四路和八路服務器是拉動中國服務器市場維持高增速的原因之一，雖然雙路服務器仍是出貨量的絕對主力，但是中高端服務器在整個服務器市場份額占比正不斷攀升。
尤其在云計算的運行環境下，高端服務器在可靠性、應用密度比、能效、維護性等方面與單雙路服務器相比具有明顯優勢，未來預計會有數據庫、虛擬化、大數據、高性能計算等關鍵工作負載遷移到八路及以上高端服務器上。
高性能計算服務器前景被長期看好，面向關鍵業務計算的高端服務器市場也將成為兵家必爭之地，其中浪潮推出天梭系列力拓關鍵業務計算、華為推出最高配置達到32路的KunLun小型機。浪潮、華為和曙光是目前我國中高端服務器的市場主要競爭者，2017Q1四路和八路服務器三家合計市場份額分別為59.29%和95.33%。
定制化服務器設計不斷創新，用戶主導成主流
在互聯網巨頭引領的本輪云數據中心的基礎設施建設過程中，出于降低TCO和加快硬件創新速度的初衷，定制化服務器逐漸替代傳統品牌商的通用服務器成為采購的新寵。客戶驅動是本次服務器領域變化的顯著特征，在硬件“開源”的背景下，用戶可以主導服務器的設計甚至生產。
受到全球數據中心硬件開源浪潮和用戶驅動的影響，2011年由BAT合作推動、眾多服務器廠商參與的天蝎整機柜服務器項目啟動，隨著2012年天蝎1.0標準發布，各大服務器廠家相繼推出自家整機柜產品，整機柜產品在BAT的數據中心服務器采購占比也不斷提升。
圖4：全球三大開放計算組織
整機柜服務器是將原有機架+機器分離的架構進行融合，打包成為一個獨立的產品，以一個整機柜為最小顆粒度進行交付的服務器，不僅可以實現快速交付和部署，而且通過供電、散熱和管理上實現集中化來提升效率和降低功耗。
“天蝎”整機柜服務器目前在百度、騰訊、阿里等公司已經有較大批量的部署，同時也體現出整機柜服務器在節能、快速部署、高密度、集中管理等方面的優勢，非常適合新建的超大規模數據中心的服務器部署。
數據中心——存儲
存儲系統是數據中心IT基礎設施的核心基礎架構之一，也是數據中心數據訪問的最終承載體。在信息和數據價值被日益挖掘和放大的今天，存儲系統在整個數據中心的地位也在穩步上升。
存儲設備和解決方案的關鍵核心部件是存儲器，存儲器也是數據存放的最基本的單元。存儲器按照存儲介質劃分可分為光學存儲、半導體存儲和磁性存儲三大類。
圖5：存儲器圖例
企業級存儲/數據中心存儲系統是由存儲硬件、存儲軟件和存儲解決方案組成。存儲設備類型指通過采用SCSI、FC、TCP/IP、ISCSI等接口類型、數據傳輸協議以及不同數據存儲介質的存儲設備，典型的外置存儲系統硬件包括磁盤陣列、磁帶庫、硬盤柜、光盤機等。
目前，主流的存儲系統網絡架構/存儲方案包括DAS、SAN、NAS和對象存儲技術，其中SAN和對象存儲適合大型企業和數據中心。
圖6：企業級/數據中心存儲解決方案
圖7：DAS、SAN、NAS和對象存儲技術的存儲方案架構
我國存儲市場規模正處于快速增長期，根據IDC預測，2016-2020年復合增長率預計達到20.1%。2016年中國企業級存儲廠商銷售額達到22億美元（約合152億元人民幣），同比增長10.5%。
圖8：中國存儲行業市場總規模（億元）
相比我國服務器市場已基本完成國產化替代，我國國產存儲設備占比剛剛超過50%，仍存較大國產替代空間。同時在一些新興存儲產品領域，國內廠商緊追市場發展趨勢和潮流，有望實現彎道超車。
對于數據中心存儲系統而言，存儲領域的技術變革和發展趨勢未來主要將圍繞存儲介質、存儲方案和存儲軟件的創新來提升數據中心的存儲性能，關鍵業務存儲、軟件定義存儲、全閃存、智能存儲平臺等將成為現代數據中心的核心裝備。
數據中心——網絡
數據中心內部存在相對獨立的三張網：數據網（DATA）、存儲網（SAN）和高性能計算網（HPC）。
數據中心前端訪問接口通常采用以太網協議（TCP/IP）技術，數據中心后端的存儲更多采用FC光纖通道，服務器的并行計算采用Infiniband（高速、低延時）和以太網。隨著數據中心網絡建設的融合趨勢，局域網、存儲網和高性能計算網正逐步統一到以太網接口上。
傳統的數據中心前端網絡一般是三層網絡架構，根據功能劃分為核心層、匯聚層和接入層。服務器虛擬化技術在數據中心廣泛使用后增加了虛擬機動態遷移的需求，同時IDC內部東西流量快速爆發，部分數據中心嘗試采用大二層架構或者二層網絡架構（葉脊拓撲網絡）。
在單純的二層架構中，接入層直接連接核心層，整個網絡架構的帶寬將不會受到匯聚層的限制，但二層架構對核心層交換機要求較高。
圖9：數據中心大二層網絡架構
我國的網絡帶寬資源掌握在基礎電信運營商手中，IDC運營商會從電信運營商購買帶寬資源來為客戶提供帶寬服務。三大運營商負責運營的骨干網包括中國電信的ChinaNet和CN2、中國移動的CMNET、中國聯通的China169，各大基礎電信運營商的骨干網絡之間主要通過北京、上海和廣州三地的國家網絡接入點和有限的當地直聯點進行互聯互通。
圖10：中國骨干網絡
交換機是數據中心中最主要的網絡硬件設備，受到全球數據中心建設的需求刺激，全球以太網交換機銷量保持穩定增長。2016年全年全球以太網交換機（2/3層）市場收入244億美元，增長率為2.4%。
按照所在網絡層級劃分，數據中心交換機（DCSW）產品市場可以細分為出口核心交換機、匯聚交換機和接入TOR交換機。
按照網絡端口劃分，10Gb、40Gb以太網交換機和新興的25Gb/100Gb以太網交換機是2016年整個以太網交換機市場的主要驅動力。
圖11：10Gb和40Gb是全球以太網交換機市場收入主要構成（億美元）
隨著大規模數據中心對于高帶寬的需求推動，40/100GbE的以太網交換機產品將越來越多的部署在數據中心內部。
圖12：數據中心核心交換機架構演變與發展
數據中心流量爆發促進光器件市場旺盛需求
數據中心的建設和IDC行業擴張會帶動對光器件的市場需求，數據中心內部、數據中心之間以及數據中心不同客戶之間的通信都將需要光器件來實現最終的信息傳輸。
數通市場光模塊的市場規模將受到全球數據中心建設周期的影響，預計2016-2018年全球光器件在數通市場將保持增長態勢，數通光器件產品市場規模將在2018年達到峰值（約467.51億美元）。
圖13：全球數通市場光器件市場規模預測
目前，國內數據中心服務器接口以10G為主，交換機接口以10G和40G為主。數據中心正處在從10G/40G朝25G/100G架構的升級前期，國內三大基礎電信運營商都有強烈的從10G/40G向40G/100G、>100G演變的需求，阿里、百度數據中心在概念上開始啟用25G，未來高速率光模塊的需求將大幅提升。
SDN/NFV打造新一代數據中心網絡架構
SDN是一種新型網絡架構，本質是實現網絡可編程，通過將網絡設備控制面和數據面分離來實現網絡流量的靈活控制。轉發與控制分離、控制邏輯集中和網絡能力開放是SDN的三個主要技術特點，能很好的滿足數據中心網絡對集中網絡管理、靈活組網多路徑轉發、虛擬機部署和智能遷移、虛擬多租戶、IaaS等方面的需求。
基于SDN的云計算數據中心網絡方案將是未來數據中心發展的趨勢。SDN在傳統數據中心向云數據中心轉型的過程中，一方面通過網絡統一規劃和資源統一調度提升計算和存儲設備的利用率，從而有助于降低數據中心的CAPEX；另一方面，SDN網絡體系有助于提升運維自動化水平，降低數據中心整體運維成本。
SDN將傳統網絡架構進行軟硬件解耦后，網絡被細分成了硬件、操作系統和軟件三個水平的領域，而非三合一的垂直系統。SDN通過統一的控制器實現網絡整體控制，擁有全網拓撲視圖和狀態，并可以集中處理各項網絡業務。根據IDC市場預測，2016年全球SDN市場增長75.4%，預計到2021年，全球SDN市場規模將達到137.6億美元。
圖14：全球SDN市場預測（百萬美元）
目前，國內SDN控制器的主要市場參與者包括華為、中興、星網銳捷、H3C、烽火通信、瑞斯康達、賽特斯、互聯港灣等；轉發硬件的主要參與者包括華為、中興、星網銳捷、H3C、烽火通信；應用軟件和服務的主要參與者包括H3C、華為、貝爾、賽特斯、中興等。
圖15：中國SDN控制器及軟件解決方案市場規模預測（億元）
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本文標題：未來數據中心三大關鍵點
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