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新基建的冷思考:大数据中心为何如此重要?
2020-05-22 22:20:58 来源:大数据在线 作者:【
关键词:数据中心
 
2020 年伊始,跟新基建相关的政策就接踵而来。前有 3 月 4 日国家决策层明确要求加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度的要求;后有《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》(以下简称《意见》)首次将数据写入生产要素;再有发改委对于 " 新基建 " 范围的明确定义。   
  新基建彻底火了。
  2020 年伊始,跟新基建相关的政策就接踵而来。前有 3 月 4 日国家决策层明确要求加快 5G 网络、数据中心等新型基础设施建设进度的要求;后有《关于构建更加完善的要素市场化配置体制机制的意见》(以下简称《意见》)首次将数据写入生产要素;再有发改委对于 " 新基建 " 范围的明确定义。
  这些政策和意见的密集发布,让 " 新基建 " 成为今年上半年最大的风口,一炮而红的背后其实是中国数字经济发展步入快车道,数字经济对于新型基础设施有着更新和更高的要求。
  在新基建中,数据中心看似是一个不起眼的老旧领域,但是却与 5G、特高压、城际轨道交通、新能源、人工智能、工业互联网等新基建多个领域都有着紧密关系,它已经延展出新的内涵 -- 数字经济时代的数字枢纽,肩负着数据流的接收、处理、存储与转发。
  如今,在新基建的大浪潮下,我们不禁要深入思考,数据中心这个枢纽将会迎来哪些挑战、变革与趋势?数据中心的建设又该如何避免老基建时代低水平、重复投资建设的弊病?
  数字经济的枢纽
  数据中心作为数字经济的枢纽作用在新冠疫情期间体现的淋漓尽致。突然爆发的疫情,使得远程办公、远程协作在疫情期间大范围的普及,大量业务走向线上化、数字化,随之而来的是线上数据量激增,数据流动性大大加强,这一切都需要强有力的数据中心来支撑,完成对数据的计算、传输以及存储。
  事实上,疫情期间因为业务量激增造成数据中心运维难度大、业务 " 宕机 " 的情况屡见不鲜,充分体现了数据中心强大与否对于数字经济的重要性。疫情带来了大家工作模式上的根本性转变,对于数据中心的稳定性、运维能力提出了更高要求;未来,线上化的趋势会更加明显,而且随着 5G 商用的逐步深入,靠近用户侧的边缘数据中心场景将会大量增多,数据中心的价值与作用将会进一步显现。
  数据中心的重要作用其实在国家新基建战略中已经得到了体现。作为新基建七大领域之一,大数据中心是国家未来重点建设的方向。与传统数据中心相比,大数据中心的提法更加映射出数字经济对于数据中心这个枢纽作用的新要求。
  " 关于‘大数据中心’是‘大型’数据中心还是‘大数据’的数据中心的确有很多讨论。不过中兴认为两种理解都是偏狭义的理解,从广义上来讲,大数据中心是为 5G、物联网、AI 以及各垂直行业提供强有力和广泛的基础设施保障,之所以称之为 " 大 ",表示体量大、数量大和实现形态多样化,契合大型云数据中心和大量分布式边缘数据中心的趋势。" 中兴通讯技术专家如是说。据悉,中兴通讯已为全球客户提供了 8 万多 IT 机柜,数据中心建设面积达到 90 多万平方米,拥有超过 260 个数据中心项目,对于数据中心发展趋势有着最直观的洞察。
  未来,随着万物互联时代的加速到来,将会带来更多联接、数据流动、数据计算与存储,其实也对数据中心未来的进化提出了全新要求。
  四化:数据中心的新跃迁
  与我国经济处于新旧动能转换期一样,数据中心也迎来了它跃迁的关键阶段,并呈现两极化的发展趋势。首先,大规模的数据中心日趋庞大,将承载越来越广泛的数据业务需求;另外,在 5G 商用逐步深入的趋势下,靠近用户侧的边缘数据中心也将呈现快速增长的态势。
  这种跃迁的驱动力主要源自于 5G、云计算、物联网、AI 等数字化技术所带来的。更加重要的是,越来越多应用场景往往是多项数字化技术的融合,并且对灵活性有着极高的要求,必然会带来数据中心产品、技术乃至理念的一次质的提升。
  数据中心新跃迁将会在中国市场体现的更加提前和明显。众所周知,中国市场在 5G 商用上走在了全球的最前列,关于边缘应用场景的探索也走在市场的最前沿,这些都会直接驱动边缘数据中心的大量建设需求;另外,中国市场的产业数字化和数字产业化也将推动数据中心向新的阶段跃迁,以满足越来越快速和广泛的数字经济应用需求。
  在中兴通讯看来,未来数据中心将会向模块化、预制化、节能化、智能化的趋势发展。
  首先,具有灵活颗粒度的模块化。数据中心模块化具有从部件级、产品级、系统级、园区级不同层次的颗粒度,并且从设计阶段就开始确定模块化的颗粒度,以及对应颗粒度的科学模型,根据业务需求从设计等级、市电容量、冷负荷、机柜功率密度各维度去定义数据中心各项设备的规格,让数据中心可以实现快速建设,在经济性和可靠性上实现最佳配比。
  其次,数据中心匹配应用场景的预制化。以模块化为基础,将设计和部分制造前置,节省项目建设时间、现场安装难度和施工差错带来的质量风险。数据中心预制化需要根据应用场景进行匹配。例如,对于多层楼房旧改,可以采用设备层面的提前预制;对于已有仓储大厂房,可以采用系统层面的小型集装箱、撬块方式提前预制;对于室外场景,可以采用建筑层面的将建筑与设备结合的预制化方式交付,如多层堆叠集装箱。
  第三,与可靠性平衡的节能化。基于现有的电源、暖通、智能化等各专业节能手段,数据中心需要对极致节能的手段需求与可靠性之间寻求一种平衡,不能盲目的提升运行的极限工况,而是多注重创新技术的应用。如间接蒸发制冷已经逐渐在行业内形成一种共识,后续随着功率密度增加,还会有直接液冷和间接液冷等多种创新技术在未来几年里会结合数据中心规模化应用的需求逐步成熟。
  最后,贯穿整个数据中心生命周期的智能化。智能化将贯穿数据中心整个生命周期,从初期的规划设计及建造需要采用 BIM 等手段进行精细化可视化管理、设备制造阶段需要考虑自身的智能化管理需求、运维阶段需要加强 AI 技术及机器人巡检等自动化智能化运维工具的使用。
  这个 " 边缘 " 不边缘
  如果说过去十年云计算和大数据的高速发展,给数据中心带来了集约化的潮流;那么,随着 5G 商用的加速,万物互联时代的到来,边缘数据中心的崛起则会给数据中心产业发展带来全新的变化。
  以最新数据为例,截至 3 月底,全国已经建成 5G 基站近 20 万个。伴随着三大运营商 5G 集采产品的落地与交付,中国将建成全球规模最大、覆盖最广也最为领先的 5G 网络,随之而来的像智慧交通、新零售、自动驾驶、工业互联网等边缘应用场景的大量诞生,以及大量物联网设备入网和更大规模海量数据的诞生、流动与应用,这无疑将驱动着边缘数据中心的大量诞生。
  事实上,超大规模数据中心更像是核心交通枢纽,而各色各样的边缘数据中心就像一个个星罗密布的小枢纽,不仅需要适应各种运行环境,还对设备功耗、成本、空间、软硬件集成与优化、自动化部署与运维有着极高要求。中兴通讯技术专家直言,未来的边缘数据中心不单为 IT 设备提供基础设施,而是 "OICT" 融合与协同的承载体,需支持联接、数据、管理、控制、安全、应用等的协同。
  据了解,中兴通讯对于边缘数据中心应用场景有着深入研究和持续创新,产品领域覆盖无线、核心网、接入、承载、业务、终端、服务等领域,在边缘数据中心解决方案的构建上走在了市场的前列。目前,中兴通讯已经在国内外多个数据中心项目中有着大量边缘数据中心的实践。
  在中兴通讯技术专家看来,边缘数据中心的建设首先需要基于垂直行业多种不同应用场景做匹配,通过高度集成化的空调 / 电源设备兼容室内室外多种场景,支持通信专用设备、标准机柜、整机柜服务器及其他异形机柜安装,实现去建筑去工程的预制化产品,做到灵活易构快速部署。
  其次,需要通过四肢大脑协同的方式实现边缘数据中心分布式管理。边缘数据中心管理上可采用站点级和云平台级的两极管理模式,站点管理相当于四肢,云管理平台则相当于大脑,实现对多个站点的数据统一化和服务可视化管理。此外,需要进一步通过海量数据的分析实现智能化管理和预测。
  冷思考:避免低水平重复建设的覆辙
  相关数据显示,2019 年,中国数据中心的数量超过 7 万个,占全球数据中心规模的 23% 左右,数据中心机架规模达到 227 万架,在用 IDC 数据中心数量 2213 个。进入 2020 年,中国数据中心对于数量和质量都会有着极高的建设需求。
  众所周知,新基建其实本质之一就是要求在基础设施层面上融入更多高科技的数字化技术,这就决定了过去低水平、重复建设的数据中心建设模式和方法在未来必然没有市场空间。因此,数据中心要想避免低水平、重复建设的覆辙,与之匹配的新产品、新技术、新生态未来将至关重要。
  首先,数据中心将会继续高密度演进,包括电源、电池、空调设备的高密化将会加速像制冷、配电、模块化、运维技术的应用。比如在制冷方面,随着数据中心单机架功率密度越来越大,对于制冷的要求也日趋严格,这就驱动了像间接蒸发制冷相关技术的快速发展。以中兴通讯为例,已经完成了从热设计、开放控制和高效喷淋蒸发等间接蒸发制冷核心技术研发和产品化,在多个数据中心中获得了极佳制冷效果。
  同样,人工智能技术对于数据中心未来发展也有着重要影响。尤其考虑到核心数据中心规模越来越庞大,边缘数据中心数量越来越多,如何实现运维的智能化、少人运维将是重要挑战,基于人工智能技术的 AIOps 未来会成为数据中心运维的关键。
  其次,数据中心作为长技术链、产品集约化的领域,未来会在产品上更加突出集约化所带来的好处。以中兴通讯为例,其经过 10 余年数据中心领域的经验及技术积累,可提供从咨询、规划、设计、交付到运维管理的全生命周期服务,以及全场景、全系列覆盖的数据中心解决方案和产品,深刻体会到与合作伙伴打造集约化产品的重要价值。
      

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