新聞動態(tài)

       隨著云業(yè)務(wù)的發(fā)展，運營商和企業(yè)的云服務(wù)形態(tài)也在不斷變化，數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢應(yīng)是建設(shè)高效節(jié)能與運營成本合理的數(shù)據(jù)中心，支持企業(yè)或機構(gòu)業(yè)務(wù)的持續(xù)發(fā)展，滿足對業(yè)務(wù)的全生命周期管理需求：高技術(shù)、高能效、高算力、高安全、綠色低碳、管理自動化等成為新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)注點。

發(fā)展趨勢

近年來，國家高度重視數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，“十四五”規(guī)劃和2035年遠景目標(biāo)綱要中明確提出要“加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系，強化算力統(tǒng)籌智能調(diào)度，建設(shè)若干國家樞紐節(jié)點和大數(shù)據(jù)中心集群，建設(shè)E級和10E級超級計算中心”。工業(yè)和信息化部、國家發(fā)展和改革委員會等先后出臺《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》等重要政策文件，有效規(guī)范了我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)發(fā)展。當(dāng)前，我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步入新階段，數(shù)據(jù)中心規(guī)模穩(wěn)步提升，低碳高質(zhì)、協(xié)同發(fā)展的格局正在逐步形成。

數(shù)據(jù)中心的轉(zhuǎn)型

數(shù)據(jù)中心是軟硬件資源的集合，包括各類主機、存儲、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和中間件、數(shù)據(jù)庫等平臺軟件，提供了動態(tài)供應(yīng)資源的能力，是企業(yè)級IT基礎(chǔ)設(shè)施嶄新的應(yīng)用形式，在云計算環(huán)境下是推動基礎(chǔ)架構(gòu)轉(zhuǎn)型的重要推手之一，對于加強資源管控、實現(xiàn)成本領(lǐng)先具有重要意義。

數(shù)據(jù)中心的總體建設(shè)目標(biāo)是構(gòu)建具備柔性、彈性特征的IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，降低IT總擁有成本，提升業(yè)務(wù)響應(yīng)能力，增強業(yè)務(wù)可用性。

新型數(shù)據(jù)中心是產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展方向，“四高三協(xié)同”內(nèi)涵不斷豐富。2021年7月，工信部發(fā)布《新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展三年行動計劃(2021-2023年)》，明確提出了新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向及路徑。行動計劃聚焦高技術(shù)、高算力、高能效和高安全的四高特征，以及數(shù)云協(xié)同、云邊協(xié)同、數(shù)網(wǎng)協(xié)同的協(xié)同要求，引導(dǎo)我國數(shù)據(jù)中心高質(zhì)量發(fā)展、同時，行動計劃也在布局、網(wǎng)絡(luò)、算力、產(chǎn)業(yè)鏈、綠色低碳及安全等方面，對新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)作出全面指引。

新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)

在數(shù)字化技術(shù)日益普及的今天，計算力成為核心生產(chǎn)力，數(shù)據(jù)中心隨之成為數(shù)字化時代的“新基建”。今年，我國加快5G、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進度，加上激增的在線辦公、娛樂和音視頻通話需求，助推了數(shù)據(jù)中心建設(shè)的熱度。新型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)有以下幾個特點：

1、高技術(shù)。通過自主研發(fā)、深化協(xié)同，提升技術(shù)能力。

從基礎(chǔ)設(shè)施角度看，數(shù)據(jù)中心是由“風(fēng)火水電”構(gòu)成的建筑，早期數(shù)據(jù)中心建設(shè)主要參考建筑、電力、制冷、通信等行業(yè)的基建經(jīng)驗，并未專門針對數(shù)據(jù)中心環(huán)境進行創(chuàng)新優(yōu)化。隨著數(shù)據(jù)中心節(jié)能降碳、降本增效、數(shù)據(jù)安全等要求的不斷提升，液冷、蓄冷、儲能、高壓直流、預(yù)制模塊式建設(shè)、高密度服務(wù)器、備份一體機等新技術(shù)開始應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的建設(shè)運營中，以技術(shù)促進數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施變革的趨勢不斷增強。

從IT設(shè)備角度看，云計算技術(shù)的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)中心虛擬化、容器化程度不斷提高，數(shù)據(jù)中心與云平臺、網(wǎng)絡(luò)、安全及運營之間的技術(shù)聯(lián)接日益緊密，智能芯片、定制化服務(wù)器、分布式存儲、SDN、態(tài)勢感知、混沌工程、智能運維等IT技術(shù)的應(yīng)用，有效地提升了數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力。

可以預(yù)見，在未來發(fā)展過程中，基礎(chǔ)設(shè)施及IT技術(shù)的創(chuàng)新將不斷涌現(xiàn)，數(shù)據(jù)中心技術(shù)內(nèi)涵也將變得更加豐富。我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)將逐步增強對新技術(shù)的應(yīng)用，利用新技術(shù)加速實現(xiàn)節(jié)能減排，提升算力服務(wù)水平，進一步賦能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

2、高算力。通過集約供給、高效調(diào)度，提升算力算效。

龐大的數(shù)據(jù)洪流無時無刻不在產(chǎn)生。例如，據(jù)聯(lián)合國數(shù)字經(jīng)濟報告，30年來全球IP的每秒流量增加了1.3億倍，全球數(shù)據(jù)量在2020年達到47ZB，2035年將增加到2142ZB，而且50%的數(shù)據(jù)是最近這兩年產(chǎn)生。海量數(shù)據(jù)對算力的需求也達到了前所未有的高度和強度，算力成為支撐數(shù)字經(jīng)濟持續(xù)縱深發(fā)展的重要動力。

從數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)鏈來看，先進技術(shù)突破是整體算力提升的重要抓手。各種服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備芯片，如 CPU、FPGA、AI 加速芯片、GPU 等，通過整合多核 CPU、高密度互聯(lián) I/O 接口以及大容量高性能存儲，以保證高算力、高穩(wěn)定性以及盡量低的功耗要求等被同時滿足，可以說底層關(guān)鍵技術(shù)的創(chuàng)新突破、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的升級和調(diào)整，可以明顯提高虛擬網(wǎng)絡(luò)的傳輸效率，為整體算力規(guī)模提升提供源頭活水，從而為數(shù)字經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展提供不竭動力。

另一方面推進數(shù)網(wǎng)協(xié)同，將促使算力資源調(diào)度的優(yōu)化。數(shù)網(wǎng)協(xié)同能夠?qū)崿F(xiàn)計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等資源在“云、邊、端”靈活調(diào)度，將不同算力需求的業(yè)務(wù)應(yīng)用分發(fā)到“云、邊、端”的算力節(jié)點。東部地區(qū)的數(shù)據(jù)資源輸送到西部地區(qū)的數(shù)據(jù)中心，需要依托網(wǎng)絡(luò)進行算力資源調(diào)度和數(shù)據(jù)要素流通，數(shù)網(wǎng)協(xié)同機制的建立則能夠打通供需，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)途徑，提升跨區(qū)域數(shù)據(jù)調(diào)度能力。

專家們預(yù)測，未來5—10年，新型數(shù)據(jù)中心將在重點行業(yè)、重點地區(qū)大規(guī)模布局，成為推動社會經(jīng)濟數(shù)智化轉(zhuǎn)型的核心基礎(chǔ)設(shè)施。

3、高能效。通過綠色管理、低碳發(fā)展，提升能效水平。

數(shù)據(jù)中心是信息基礎(chǔ)設(shè)施中的耗能大戶。據(jù)統(tǒng)計，截至2020年底我國數(shù)據(jù)中心耗電量占全社會用電量的1%左右，平均PUE為1.6~1.7，總體能效與國際先進水平相比仍有差距，可再生能源利用率低。按照未來數(shù)據(jù)中心機架數(shù)量每年30%的增速，預(yù)計到“十四五”末，數(shù)據(jù)中心用電量在全社會用電量的占比將超過3%。這對數(shù)據(jù)中心的運營以及環(huán)境的保護帶來巨大挑戰(zhàn)，提高數(shù)據(jù)中心能效，不僅是企業(yè)降本增效的重要手段，也是實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的重要路徑。

在政策層面，將持續(xù)推進節(jié)能改造并促進可再生能源的使用。

一是提高新建數(shù)據(jù)中心的能效標(biāo)準(zhǔn)。2020年底四部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于加快構(gòu)建全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》明確要求，2025年全國大型、超大型數(shù)據(jù)中心PUE降低到1.3以下。

二是完善數(shù)據(jù)中心能效標(biāo)準(zhǔn)體系和監(jiān)測體系。2021年5月發(fā)布的《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》提出，要完善數(shù)據(jù)中心綜合節(jié)能評價標(biāo)準(zhǔn)體系，不僅包括傳統(tǒng)的電能使用效率標(biāo)準(zhǔn)，還包括算力使用效率和可再生能源利用率等指標(biāo)，從更多維度促進數(shù)據(jù)中心能效的提高。目前，一些地方已開始推進數(shù)據(jù)中心實時能耗監(jiān)測體系。

三是推進對存量數(shù)據(jù)中心的關(guān)停改造?！侗本┦袛?shù)據(jù)中心統(tǒng)籌發(fā)展實施方案（2021—2023）》已明確提出，要按照“四個一批”的總體思路推進數(shù)據(jù)中心的存量優(yōu)化和新增前瞻布局。

四是通過完善機制促進可再生能源的使用，如擴大可再生能源市場交易范圍、支持配套可再生能源電站等。

在技術(shù)層面，綠色低碳的新技術(shù)將逐步擴大使用范圍。

在IT設(shè)備方面，云計算等技術(shù)將數(shù)據(jù)中心資源池化、虛擬化，大幅提高相同能耗水平下服務(wù)器的利用率。

在制冷方面，間接蒸發(fā)冷卻、液冷等新技術(shù)已逐漸成熟，可根據(jù)需要在數(shù)據(jù)中心進行大規(guī)模部署。供配電系統(tǒng)方面，模塊化UPS、高壓直流供電、市電直供等技術(shù)的有效應(yīng)用，將降低供配電系統(tǒng)的電能損耗。此外，通過人工智能技術(shù)優(yōu)化運營管控，正在成為降低數(shù)據(jù)中心能耗的重要途徑。

在基礎(chǔ)設(shè)施層面，基于歷史數(shù)據(jù)，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，采集和分析數(shù)據(jù)中心溫度、濕度等各項數(shù)據(jù)，自動優(yōu)化調(diào)節(jié)制冷系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)等，可進一步降低PUE，突破傳統(tǒng)節(jié)能“天花板”。

4、高安全。通過安全屏障、可靠建設(shè)，提升安全能力。

隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型和集約化、統(tǒng)一化建設(shè)的不斷推進，業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)正從分散部署走向大集中，數(shù)據(jù)中心大幅促進了企業(yè)云業(yè)務(wù)的發(fā)展。但與此同時，隨著數(shù)據(jù)和信息保護的要求不斷提高，也對數(shù)據(jù)中心的安全提出了更高的要求。

從數(shù)據(jù)中心安全方面來考慮，安全就是若干個小項：攻擊保護、升級備份、找BUG/修復(fù)BUG、腳本工具、數(shù)據(jù)安全、服務(wù)巡檢等項目，其中每一項拿出來其實都包含很多的內(nèi)容。比如說到攻擊與保護，這個主要指的是防止外來的異常入侵者對數(shù)據(jù)中心發(fā)起的惡意和無意攻擊，惡意攻擊就是有人故意的使用各種攻擊方法，進入到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，將重要的數(shù)據(jù)竊取或者破壞，達到其不可告人的目的。也有的是無意的攻擊，因為整個數(shù)據(jù)中心是要與外界保持互聯(lián)互通的，運行是動態(tài)的，變化的，不可避免會有一些異常流量攻擊數(shù)據(jù)中心，有時甚至來自于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，比如某些服務(wù)器中毒，或者硬件故障，構(gòu)造出了環(huán)路，異常流量等網(wǎng)絡(luò)故障，這些都會影響到數(shù)據(jù)中心的運行，所以如何做好數(shù)據(jù)中心的攻擊與保護是一個很大的題目，這并不是在數(shù)據(jù)中心里部署幾臺安全設(shè)備就能解決的，需要對整個數(shù)據(jù)中心進行全面的統(tǒng)一規(guī)劃，并有針對性地部署一些安全防護措施，而且隨著各種黑客技術(shù)的提升，安全防護措施也要不斷提升，這是一個不斷學(xué)習(xí)與完善的過程，只要數(shù)據(jù)中心還在運行，這個完善就不會停止。

基于以上分析，隨著越來越多的數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用集中在數(shù)據(jù)中心，建設(shè)一套“以保護業(yè)務(wù)為目標(biāo)，以安全合規(guī)為基礎(chǔ)”的安全體系至關(guān)重要，持續(xù)風(fēng)險監(jiān)控和主動響應(yīng)閉環(huán)，通過安全屏障、可靠建設(shè)，不斷提升安全能力。

5、一體化協(xié)同建設(shè)。

2021年5 月 24 日，國家發(fā)改委等四部門聯(lián)合發(fā)布《全國一體化大數(shù)據(jù)中心協(xié)同創(chuàng)新體系算力樞紐實施方案》，其中提到要加強數(shù)據(jù)中心統(tǒng)籌規(guī)劃和規(guī)范管理，開展數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)、土地、用能、水、電等方面的政策協(xié)同，促進全國范圍數(shù)據(jù)中心建設(shè)提速。通過一體化數(shù)據(jù)中心協(xié)同建設(shè)，可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、算力調(diào)度、產(chǎn)業(yè)鏈、數(shù)據(jù)要素治理等各方面資源協(xié)同，強化東西部跨域統(tǒng)籌發(fā)展。按照全國一體化大數(shù)據(jù)中心體系布局，8 個國家算力樞紐節(jié)點將作為我國算力網(wǎng)絡(luò)的骨干連接點，發(fā)展數(shù)據(jù)中心集群，開展數(shù)據(jù)中心與網(wǎng)絡(luò)、云計算、大數(shù)據(jù)之間的協(xié)同建設(shè)，并作為國家“東數(shù)西算”工程的戰(zhàn)略支點，推動算力資源有序向西轉(zhuǎn)移，促進解決東西部算力供需失衡問題。

新型數(shù)據(jù)中心發(fā)展啟示

在數(shù)字經(jīng)濟時代，隨著云計算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的廣泛普及，數(shù)據(jù)中心的地位正在從信息基礎(chǔ)設(shè)施的邊緣邁向核心，并成為承載和牽動技術(shù)革新的重要底座。未來3~5年，仍將是數(shù)據(jù)中心的高速發(fā)展期。

新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)將大大提高數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的質(zhì)量，滿足數(shù)字化要求，提高數(shù)字經(jīng)濟運營質(zhì)量和效率，全面支持數(shù)字經(jīng)濟和數(shù)字化的協(xié)調(diào)發(fā)展。新型數(shù)據(jù)中心建設(shè)是在中國大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的基礎(chǔ)上，數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重大舉措，這是5G通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)大規(guī)模投入和應(yīng)用以來對大數(shù)據(jù)中心建設(shè)的巨大推動，是數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和發(fā)展的必然要求，也是數(shù)字產(chǎn)業(yè)化、產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字化治理和數(shù)據(jù)價值化的必然要求。