随着数字经济时代的到来,“互联网+”“企业上云”等国家政策的指引以及移动互联网快速发展的驱动,数据中心建设市场正在快速增长。据中国信通院研究报道,2013年以来,我国数据中心总体规模快速增长,到2017年底,数据中心机架总规模达到166万架,在建数据中心规模107万架;2017年我国IDC全行业总收入达到650.4亿元左右,近五年的复合增长率达到32%。

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随着数据中心建设市场的快速增长,其领域相关的技术也在不断的变化,5G、“云大人物”、边缘计算、制冷、电力等技术的发展,对数据中心建设布局带来巨大影响,一方面对数据中心的建设要求不断提高,另一方面也使得数据中心机房的建设运营水平也有了很大的进步。

新技术的演进对数据中心建设提出了更高的要求

当前全球信息技术创新进入新一轮加速期,5G、物联网、人工智能、VR/AR等新一代信息技术和应用快速演进,对数据中心的规模、建设模式、性能各方面产生重要影响。

从规模来看,5G和物联网将带动数据量爆炸式增长,引领数据中心需求猛增,带动数据中心总体建设规模持续高速增长,并且集约化建设的大型数据中心比重将进一步增加。从性能来看,新型技术及应用需要海量计算、存储、分析以及灾备等能力,对数据中心提出更高要求。

边缘数据中心推进数据中心建设两级分化。物联网、人工智能、VR/AR等新型技术及应用缔造"云计算+边缘计算"的新型数据处理模型,数据中心将呈现两极化发展。一方面资源逐步整合,云数据中心规模越来越大;另一方面,将涌现大量边缘数据中心,以保障边缘侧的实时性业务。云数据中心将时延敏感型业务卸载,交由边缘数据中心处理,减少网络流量和往返延迟。边缘数据中心负责实时性业务,短周期数据存储;云数据中心负责非实时性,长周期数据存储业务,保证用户良好体验。

数据中心区域布局将呈现三级层次化结构。未来数据中心将根据不同业务属性选择适宜的区域布局,冷数据备份、离线计算分析以及其他对网络时延要求较低的应用将优先选择能源充足、气候适宜地区的数据中心,降低建设运行成本。面向区域、对时延敏感、以实时应用为主的业务将选择在用户聚集地区依市场需求灵活部署数据中心。对于虚拟/增强现实、车联网等对时延极为敏感的业务,需要最大限度贴近用户分布式部署微型数据中心,直达居民区、企业办公场所等区域,满足用户极致体验要求。三层数据中心在整体网络架构下,统一管理、动态调度、协调配合,更好地支撑上层业务应用。

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新技术的演进为数据中心建设提供有力支撑

受高成本、高能耗驱动,数据中心供电架构逐步简化。传统数据中心供电以不间断电源UPS为主,产业链成熟,但转换效率较低。随着产业规模快速增长,数据中心建设成本和能耗激增,可靠性高、成本低的高压直流(HVDC),成为数据中心供电系统的新选择,采用“HVDC+市电直供”相结合的模式,供电效率可提升到94%-95%,若采用HVDC离线模式,其供电效率可提升至97%以上,目前HVDC已在BAT等大型互联网公司得到了广泛应用。

业务量扩大和功率密度提升,促使液冷成为数据中心制冷新风尚。伴随产业的快速发展,数据中心制冷技术不断革新,空调机组从风冷型、水冷型向冷冻水型、双冷源型过渡,气流组织也从传统的机房级向更精准的机柜行级演进。然而,随着人工智能等技术的快速发展,特别是GPU、TPU等专用芯片部署后,服务器功率大幅提升,数据中心逐渐向高密度、超大规模转变,对制冷系统提出了更高要求。传统风冷已无法达到所需的散热能力,液冷逐渐成为数据中心制冷的新模式。

智能化运营水平将不断提高。首先智能运维机器人或将替代大量传统人工巡检。随着数据中心单体规模不断攀升,越来越多的基础设施设备需要日常维护和管理,传统做法是人工定期巡视,对于关键设备需有专人24小时值班巡检。人工投入大、成本高、效率低、可靠性差是众多数据中心面临的共同问题。智能运维机器人能24小时不间断地在数据中心巡逻,收集环境数据的同时,还能实时读取主要设备的异常情况并自动报警,大大提升巡逻的可靠性和规范性,降低劳动强度、提高运营效率、降低运行维护成本。其次DCIM(数据中心基础设施监控管理)等数据中心智能化管理平台正在加速部署应用。随着数据量的高速增长,新建数据中心大多以大规模、超大规模为主,大量的设备和复杂的系统为高效管理带来了挑战。智能化的数据中心基础设施管理通过对IT设备和数据中心风火水电基础设施的在线监控、管理,节省大量维护时间和费用,让企业更加专注于上层业务。

随着数字经济时代的到来,数字技术日新月异,数据中心的建设模式也不断在演变,新的技术不断提高对数据中心建设的标准也不断的融入到数据中心,未来数据中心的科技化道路刚刚开始,还有大量的工作,业界都需要进一步研究和进一步合作,相信未来数据中心的建设能够具有更高水平。

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