走進宿遷|解密開發者關心的京東雲資料中心

2019年9月7日，我們招募的第一批【開發者走進京東雲資料中心】活動已圓滿落幕。此次活動中，我們特邀了兩位行業KOL與開發者們同行，參觀的同時，與大家進行技術溝通與交流。今天，我們特別為大家帶來了吳寧川老師關於京東雲資料中心的技術解讀，帶領沒有機會去到現場的開發者們一起走近京東雲資料中心！

作者 | 吳寧川

新媒體品牌“雲科技時代”的創始人。“雲科技時代”自2014年底以來運營，主要覆蓋：雲端計算、大資料、人工智慧、物聯網和區塊鏈等新科技；於2014年下半年返回媒體職業生涯，之前在多家國際公關品牌諮詢公司工作長達8年，其中包括西岸奧美、偉達公關、福萊公關、凱維公關等。

近年來，京東雲快速崛起。在市場調查公司 IDC 的《中國公有云服務市場(2019 第一季度) 跟蹤》，

京東雲位列中國公有云 IaaS 市場第九名；在Forrester 評的 2018 年 Q3 中國全棧公有云開發平臺廠商中，
京東雲獲卓越表現者；在艾瑞的《2019 年中國企業級 SaaS 行業研究報告》中，京東雲憑藉電商雲 SaaS 產品，
位列行業垂直圖譜“零售電商”區域首位；而在賽迪顧問的《2018—2019年中國政務雲市場研究年度報告》中，
京東雲躋身領導者象限。 

自 2016 年 4 月京東雲正式商用以來，京東雲短短三年時間就在 IaaS、PaaS和 SaaS 全棧雲服務全面發力，同時涉及 IDC 業務、雲端計算業務和綜合業務等全頻段服務，為使用者提供包含公有云、私有云、混合雲、專有云在內的全場景服務，以及跨行業的全生態雲服務，形成了從基礎平臺搭建、業務諮詢規劃到業務平臺建設及運營等全產業鏈的雲生態格局，為使用者提供一站式全方位的雲端計算解決方案。京東集團還在推動集團業務線賦能京東雲，涉及區塊鏈、AI、AIoT、物流、金融和智慧城市等。 

在過去的 
18 個月裡，京東雲的營收達到了三位數的增長，
10倍於行業增速，現在已有 
230 多款自研產品和服務，且還在持續的增長中，京東雲目前已在國內
30 多個城市落地，生態
合作伙伴超過 2500個，每月更新
註冊使用者目前已上升到62萬多。而在這一切的背後支撐，離不開京東雲資料中心。在全國範圍內，京東雲公有云目前已完成 
4 個區域 、10 個可用區（華北北京、華東上海、華東宿遷、華南廣州）的整體佈局，另有數十個遍佈全國的 IDC 設施。未來，京東雲將積極擴充套件布局自建資料中心，滿足合作伙伴資料中心轉型等多維度需求。 

京東雲華東宿遷資料中心（以下簡稱宿遷資料中心）是其首個自營自建的雲資料中心，宿遷資料中心從 2015 年開始建設，總投資 
35 億、一期投資
 15 億，二期計劃投資 8 至 10 億，現已投入 6 億。京東雲的資料中心究竟有什麼黑科技？又是如何承載每月 62 萬多的更新註冊使用者？2019 年 9 月初，宿遷資料中心舉辦了首個開放日，解密京東雲高速成長的背後故事。

走進宿遷|解密開發者關心的京東雲資料中心

1.
高可用保障資料中心不間斷

熟悉資料中心建設的，都知道資料中心等級標準。美國《TIA-942》（資料中心的通訊基礎設施標準）中針對資料中心建設設定了標準，涉及電纜系統、網路、建築架構、電力系統、消防系統、空調系統、接地系統設計、電力質量等，同時定義了四個級別，最高階的 T4 機房屬於容錯級別機房，要達到99.995%的可用性。 

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宿遷資料中心園區佔地 200 畝左右，由 4 個資料中心模組、一個 ECC 監控中心等組成，也就是由 4 個規模相當的雲資料中心模組和 1 棟綜合大樓等組成，達到抗震八級水準。其中，資料中心模組的建築面積為 6 萬多平米，總機櫃數1138 個，分別佈置在 10 個模組機房內。
建成後，宿遷資料中心儲存能力不小於 32EB，計算能力不小於 128 千萬億次每秒。 

目前，1#資料中心模組於 2016 年年初投產運營，2 期4#資料中心模組計劃2019 年 11 月完成交付。
宿遷資料中心採用全域性 T3 區域性 T4 的標準設計並建造。其中，1#模組的建設等級，按國際 T4 建設標準設計，具有 30 萬臺伺服器運營能力，核心目標之一是全力保證負荷用電的高可靠性，其硬性指標包括：雙路 110KV專屬供電、N+1 柴油發電系統、雙路 UPS 配置，提供連續12 小時滿載執行能力。 

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其中，雙路 110KV 專屬供電指的雙迴路、雙路由的高可靠大工業生產用電接入，24 小時不間斷供電。宿遷資料中心園區具有專屬的 110KV 開關站，上一級來自兩個不同的 220KV 變電站專線，在 110KV 開關站內設 2 臺變壓器，容量滿足整個資料中心園區的最大用電量。當兩臺變壓器任意一臺檢修或發生故障時，另一臺完全滿足園區內所有裝置的正常用電需求。

N+1 柴油發電系統，指的是當資料中心的兩路市電發生故障斷電後，就由柴油發電支撐整個資料中心正常執行。宿遷資料中心現配置了 8 臺 2500KVA 容量的科泰柴油發電機系統，室外 50m³的地埋儲油罐系統，支撐資料中心滿載執行 24 小時以上。為保證柴油發電機系統的正常狀態，宿遷資料中心每月都會進行啟動測試，每年兩次帶載測試，還與當地中石油簽訂了供油協議，在接到通知後 12 小時內補充柴油，理論上只要柴油不斷，資料中心的供電系統也不會間斷。 

在柴油發電與市電切換的視窗期，宿遷資料中心也配備了雙路 UPS 電源。柴油發電機從啟動到正常執行帶載切換大約需要 45 秒，這 45 秒期間所有負荷由UPS 及蓄電池承擔，從而保證負荷不間斷執行。1#模組資料中心共有 5 千多塊線上式蓄電池執行，為整個模組內負載提供 15 分鐘的供電能力。 

保證電力充足供應的同時，宿遷資料中心也為電力安全進行了充分保證，採用了消防系統中比較少見的氣滅鋼瓶。因資料中心的特有情況導致不能採用傳統的水噴淋系統，要保證火災發生也要不間斷執行資料中心業務，由此配置了氣滅系統。宿遷資料中心配置的氣滅系統為 IG541 混合惰性氣體，由氮氣 50%、氬氣 40%,、二氧化碳 10%的比率混合充裝，所以叫 IG541。 

氣滅系統也能成為黑科技的原因是，通常防護區空氣中含有大約 21%的氧氣，當防護區中氧氣降至 15%以下時，大部分可燃物將停止燃燒。而混合氣體能把防護區氧氣降至 12.5%，同時又把二氧化碳升至 4%。二氧化碳比例的提高可加快人的呼吸速率和吸收氧氣的能力，從而補償環境中較低的氧氣濃度。宿遷資料中心滅火系統的設計理念是保證資料中心在火災中仍能不間斷執行，同時儘快滅火且保證對人體的安全無害。 

綠色環保也是京東雲資料中心的特色。據介紹，宿遷資料中心從最初的概念設計到施工建造，一直到投產後的運營管理，保證資料中心年均 PUE≤1.3，在國內達到領先水平。宿遷一年中大部分時間的溫度在 -5~35℃之間，年均氣溫14.2℃，室外裝置被凍結故障的可能性較小，為了充分利用冬季室外天然冷源進行自然冷卻，宿遷資料中心的冷凍水系統設定了板式換熱器，與冷水機組並聯。宿遷資料中心全年基本可以分為免費製冷季和常規制冷季，全年可以“免費”使用自然冷源的時間高達 180 天以上，直接節約電費數百萬元以上。 

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2. 保障業務高可靠、高可用

京東雲宿遷資料中心現有業務包括京東雲、京東商城、京東金融及市政府業務等。在保障資料中心不間斷執行的同時，宿遷資料中心也在不遺餘力的保障業務的高可靠、高可用。 

作為公有云資料中心，對外的網路連線是業務高可靠、高可用的重要基礎。宿遷作為四線城市，原城市網路為國家四級環網，不足以支撐公有云資料中心的需求。2015 年，京東集團宣佈在宿遷建設資料中心後，京東雲與宿遷市政府透過京東雲華東資料中心專案向運營商爭取，透過精品 OTN 專案將運營商網路接入國家一級環網，極大提升了宿遷市的生產級應用網路質量。2017年 9 月，宿遷資料中心接入南京、無錫國家骨幹通訊網路，順利打通了通往華東、華南地區的通道，另外還實現了北京訪問宿遷經由南京變為經由徐州的光纖傳輸方式。在京東集團的大力推動下，宿遷的網路傳輸速度已和南京、無錫處於同等級別。 

京東雲還
透過自建 BGP 解決單運營商網路中斷的問題，與三大 ISP 互為備份、與各 ISP 直連，從而緩解運營商大區間網路通訊異常問題。而京東雲自建BGP 還可以向公有云、私有云、合作伙伴資料中心等提供質量穩定可靠的網際網路接入服務。 

京東雲不斷對資料中心的技術架構進行升級。目前，京東雲資料中心的硬體方面採用了2.4 GHz、3.2 GHz主頻的 Intel Xeon Gold 處理器，在此基礎上開發新一代雲主機、雲物理機、GPU雲主機、GPU雲物理機、雲硬碟、原生容器、高可用組等。結合自建的 BGP 網路，京東雲從容支援了多次京東商城6.18、11.11 等大型的線上活動。 

其中京東雲二代雲主機所採用最新英特爾至強金牌處理器，浮點計算效能提升2倍，可以提供超大記憶體雲主機，滿足對資料交換速度和記憶體容量有極高要求的大型業務部署場景。而云主機的邏輯集合，可以形成高可用組，組內主機分散部署在相互隔離的物理資源上，保障業務運轉不受故障和維護的影響，組內物理資源跨可用區(AZ)和故障域(FD)分佈，支援彈性伸縮。高可用組服務可保證執行 Web 服務和資料庫的雲主機分散在隔離的物理資源上，如果其中一臺物理資源出現故障或維護升級時，其它 Web 雲主機以及資料庫雲主機不受影響，保證業務高可用。

京東雲資料中心還
採用了京東雲原生容器技術，融合了容器和虛擬機器的優點，支援原生容器例項和原生容器 Pod 兩種型別；基於 Docker 映象可直接執行容器例項或原生容器 Pod，無需管理叢集也無需學習容器編排工具，即可執行容器。由於採用獨立核心技術，基於虛擬機器的隔離性，可避免容器間共享核心的安全隱患。此外，還基於 SDN 技術實現不同租戶間的完全隔離。這樣，
京東雲面對突發流量實現了秒級擴容，平穩、安全地度過了數次洪峰。 

京東雲追求為產業服務，自身業務的產業屬性比較強。對於電商、物流、營銷、安全等產業場景，京東雲在標準化的 IaaS 產品中尋找場景的差異化，以實現極致效能。這包括機房建設的行業標準、審計要求、資源利用率和利用週期，以及配套中介軟體的最佳化，安全組的配置等等。透過細緻調優，京東雲確保IDC、網路、雲產品一系列的 IaaS 資源及架構都為產業服務。 

據介紹，京東集團內的零售、企業業務事業部、企業資訊化、廣告、AI、大資料，搜尋推薦、物流、安全、都是京東雲的使用者，京東雲針對這些部門所在產業也都進行了深度的需求挖掘的分析，構建出屬於每一個產業的雲平臺。京東雲還在積極佈局全國，推動“產業上雲數字化轉型”與“雲上產業新經濟聚集”。 

京東雲佈局全國的城市資料中心，除了可以解決客戶傳統的 IDC 需求外，也符合邊緣計算的資源分佈和離使用者近的屬性。京東雲透過利用城市節點作為邊緣計算的載體，實現雲端計算與邊緣計算之間的協同、互補，而京東雲 AIoT 智慧物聯網就是邊緣計算的第一個應用。 

值得一提的是，在全面提速的發展過程中，京東雲獲得了多項資質。2019年1月，京東雲獲得了 CSA STAR 雲安全認證、C STAR 雲端計算安全評估認證，這兩項雲安全國際權威認證，標誌京東云云計算服務的成熟和業界的認可。京東雲還獲得了支付卡行業資料安全標準認證（PCI DSS）、雲服務企業信用評級AAA級認證、增值電信業務許可證（IDC/ISP/CDN）、全國 CDN 經營許可證等。

近年來，京東全面向技術轉型，用技術改造第一個十二年建立的所有商業模式，打造包括智慧零售、智慧金融、智慧保險、智慧物流在內的全球領先的智慧商業體，轉型為“以零售為基礎的技術與服務公司”。2018年7 月，京東更宣佈成立一支百億級雲端計算產業基金，大力發展京東雲。從宿遷資料中心的參觀，可以看出京東對於雲端計算特別是公有云的認真和投入程度，也從一個側面反應了京東雲近三年在中國雲端計算市場快速崛起的原因。

京東雲的未來，值得期待！

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