從2006年8月份正式開通雲服務，到2020年第三季度收入達到116億美元，同比增長29%，年化收入達到460億美元。AWS營收規模在一個IT產業史上堪稱神話，這背後資料中心等基礎設施功不可沒。如果沒有強大的資料中心作為支撐，為全球數以萬計使用者提供各種各樣雲服務，AWS不可能連續多年保持如此驚人的增長速度。

一直以來，AWS的資料中心無論是數量、規模、設計、運營都充滿神秘感，外界對其是知之甚少，也是業界眾多夥伴十分感興趣的。在今年的AWS re:Invent大會上，AWS 全球基礎架構和客戶支援資深副總裁 Peter DeSantis甩出諸多幹貨，詳細介紹了AWS的資料中心在面向全球服務眾多使用者是如何做到穩定、定製和環保的。

任何裝置都會壞

資料中心等基礎設施是雲服務商的核心命脈，由於大部分雲服務商隨著業務的增長，其資料中心的規模和裝置數量也會隨之膨脹，帶來的就是資料中心故障和宕機風險的增長。AWS作為全球雲計算巨頭，其資料中心規模無出其右，它又是如何看待風險以及解決風險的。

“不要去迴避各種故障，因為任何裝置都會壞，你需要做的就是預測什麼時候壞，並且做好準備。”--這就是AWS在資料中心基礎設施運營和維護的核心原則。也正是在這個原則的指導下，AWS一年的平均宕機時間比2018年規模次大的雲端供應商少七倍之多。

面對規模如此之大、複雜性如此高的資料中心基礎設施，AWS的首先思路就是降低各種裝置的複雜性，比如發電機組的配電系統和UPS，這些都是傳統廠商生產的通用型產品，往往擁有豐富的功能和極高的複雜性，“部件越複雜的東西意味著壞的機率就越大。配電系統的控制系統是嵌入式系統，非常複雜，很多功能其實並不是AWS所需要的。” AWS大中華區產品部計算與儲存總監周舸介紹道。

為此，AWS的思路就是降低產品的複雜性，既符合自身業務需求，又提升了運維的簡易性。比如，AWS針對自身情況做了一套控制器系統，一旦有問題發生，可以馬上進行修改，做到儘量不影響到使用者業務；又如，AWS將資料中心UPS電池做小,透過自己的軟體來控制UPS，當每個單元裝置出現問題時，其所帶來的麻煩也下降很多。

除了資料中心部件級的運維之外，AWS對於整個地理區域的可用區都有著全面的保護機制。據悉，AWS 細分地理區域和可用區（AZ），這與其他雲提供商有很大不同：首先，遠距離的可用區設定，可以降低自然災難（火災，水災…）帶來的業務中斷風險；其次，使用者選擇最近站點接入以低延遲訪問AWS雲資源；第三， AWS分別管理每個區域中的運維，將故障分割；

“從最小的零件，到整個可用區的架構，AWS是一層層思考如果發生了故障或者宕機會給使用者帶來哪種影響，並且儘量不影響到使用者的業務。”周舸補充道。

定製晶片，讓資料中心發揮極致

在資料中心等基礎設施中，晶片擔當著計算的重任，對於整個資料中心的能耗、效率、效能、運維等都有著重要影響。同樣，AWS在針對不同應用和需求定製晶片上也在持續發力，持續打造資料中心的極致能。

在AWS Nitro方面，已經成為資料中心物理資源的一個抽象層，AWS 雲平臺透過 AWS Nitro 控制器向 Amazon EC2 新增網路，儲存和安全資源。今年，Nitro已經成功發展到第四代。

在剛剛推出的Amazon EC2 Mac計算例項中，就是AWS透過在在 Mac Mini 上安裝了 Nitro Controller，沒有 Hypervisor 的Nitro Controller可以安全快速地連線到 Mac Mini。那些為iPhone、iPad、Mac、Apple Watch、Apple TV和Safari開發應用的開發人員，可以透過使用EC2 Mac例項，在幾秒鐘內配置和訪問macOS環境，根據需求動態擴充套件容量。

AWS Graviton 是基於 ARM 的晶片組，今年推出了AWS Graviton 2作為通用處理器；高性價比的 AWS Graviton 2 不僅可以很好地處理前端工作負載，對於 IO 密集型工作負載也很友好。

事實上，當前晶片處理器已經發展到一個十字路口，最近幾年以來，晶片處理器能力的提升一直不太明顯，晶片頻率提升在減慢，取而代之的是晶片核心數在不斷提升，處理器走向並行處理的趨勢明顯。

“有三個條件在影響多核處理器的發展。首先是多核作業系統；其次是多核應用程式；另外一個就是微服務。2015年之後，容器、無服務等微服務化發展迅速，微服務將工作負載切分的很細，這就對計算資源要求很細，特別是和多核架構。”周舸透露。

現在傳統處理器因為需要相容傳統工作負載，所以晶片越做越大、越來越複雜，增加了很多功能，比如SMT多執行緒控制組件，SMT雖然可以多個執行緒共享和共用計算資源，但也會帶來工作負載不平衡、效能容易受影響以及安全隱患等問題。“Graviton 2這樣的多核處理器就能很好地解決這些問題。”周舸表示。

可再生能源，讓資料中心走向環保

有人統計，目前全球資料中心的電力消耗總量已經佔據了全球電力使用量的百分之三，到2025年，全球資料中心使用的電力總量按現在的電力價格來估算的話，將會超過百億美元，年均複合增長率將達到6%。隨著全球數字化腳步的提速，未來對於超大型資料中心的需求也上升。AWS作為超大型資料中心的運營者，其對於資料中心走向環保的步伐正在持續加速。

環保，也是今年 Peter DeSantis在re:Invent大會上演講的一個核心議題。

據悉，AWS 致力於以儘可能環保的方式運營業務，並實現全球基礎設施 100% 使用可再生能源。AWS 正朝著到 2025 年 100 % 利用可再生能源的道路前進，比其最初的 2030 年目標提前了五年。

為此，AWS 用多項舉措來提高用水的效率，減少用於冷卻資料中心的飲用水的使用。AWS 透過評估每個 AWS 區域的氣候模式、當地水資源管理和可用性以及保護飲用水水源的機會來制定用水戰略。

此外，亞馬遜宣佈了五個新的公用事業規模的太陽能專案，為中國、澳大利亞和美國的全球業務提供電力，一共增加 615 MW 再生能源發電能力，預計每年發電 120 萬 MW。

2020 年亞馬遜對可再生能源的總投資專案已達到 35 個，裝機容量超過 4 GW，這也是目前世界上單一企業在1年內對可再生能源的最大的一筆投資。這些新專案將使亞馬遜所擁有的可再生能源的的總裝機容量在 2020 年達到 6.5 GW，併成為有史以來最大的企業可再生能源採購商。

事實上，AWS對於資料中心環保的投入，不僅僅是對於自身成本的一直控制，更是踐行環保理念的責任體現。面向未來，AWS在資料中心基礎設施領域的建設理念必然會影響到全球更多使用者和同行，為基礎設施發展帶來全新的思考。