2020年3月4日,中央政治局常務(wù)委員會會議上,中央明確提出要加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)(以下簡稱“新基建”)進度,其中,數(shù)據(jù)中心作為“新基建”中其他各項內(nèi)容的“數(shù)字化基座”,首次納入政府加快建設(shè)條目,引起業(yè)界高度關(guān)注。
數(shù)據(jù)中心是我國實現(xiàn)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型升級,是實現(xiàn)制造強國和網(wǎng)絡(luò)強國的重要基礎(chǔ)設(shè)施。在這樣的新形勢下,數(shù)據(jù)中心面臨新的機遇和挑戰(zhàn)。
數(shù)據(jù)中心迎來爆發(fā)式增長
隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,新一輪信息技術(shù)革命持續(xù)升溫,數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出了大規(guī)模的增長趨勢。在“新基建”背景下,數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)業(yè)發(fā)展將受益于云計算、AI、大數(shù)據(jù)應(yīng)用的普及和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用又一次爆發(fā),互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用背后都需要數(shù)據(jù)中心提供相關(guān)的基礎(chǔ)支持,數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和發(fā)展又將迎來一次爆發(fā)式增長。
賽迪顧問公布數(shù)據(jù)顯示,2019年中國數(shù)據(jù)中心的數(shù)量大約有7.4萬個,占全球數(shù)據(jù)中心總量的23%,數(shù)據(jù)中心機架規(guī)模達到227萬架,在用IDC數(shù)據(jù)中心數(shù)量2213個。數(shù)據(jù)中心大型化、規(guī)?;瘜⒊蔀榇髣菟?,區(qū)域性應(yīng)用、多層級集團企業(yè)均傾向通過規(guī)?;ㄔO(shè)避免盲目建設(shè)和重復(fù)投資。2019年,超大型、大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比達到12.7%,規(guī)劃在建數(shù)據(jù)中心320個,超大型、大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占比達到36.1%。這一數(shù)據(jù)與美國相比仍有較大的差距,美國超大型數(shù)據(jù)中心已占到全球總量的40%,因此我國大型數(shù)據(jù)中心仍有較大的發(fā)展空間。
我國的數(shù)據(jù)中心數(shù)量雖多,但整體上多而不強。數(shù)據(jù)中心向大規(guī)模發(fā)展,海量數(shù)據(jù)將推動數(shù)據(jù)中心向超大規(guī)模發(fā)展。與此同時,數(shù)據(jù)中心對于電力、土地等資源消耗也日益增長,大型和超大型數(shù)據(jù)中心需在更大地域范圍進行選址,進一步降低綜合成本和能耗水平。大型和超大型數(shù)據(jù)中心向核心城市周邊的區(qū)域發(fā)展是近幾年的一個潮流,但是核心城市周邊也多是經(jīng)濟發(fā)達地區(qū),同樣要面對能評指標的制約。良好的篩選機制,更科學(xué)、可度量的衡量標準,迫使數(shù)據(jù)中心向高質(zhì)量發(fā)展。
基于新形勢下的新要求,加快數(shù)據(jù)中心建設(shè),保障數(shù)據(jù)中心的建設(shè)質(zhì)量,控制投資,綠色節(jié)能,并應(yīng)對爆發(fā)性增長的多場景、多應(yīng)用的客戶需求,標準化是解決之道。
數(shù)據(jù)中心標準化的優(yōu)勢
起初數(shù)據(jù)中心的標準化是將各接口、設(shè)備尺寸、參數(shù)等都建立統(tǒng)一的標準。如果沒有標準化,不同的設(shè)備廠商可能提供五花八門的設(shè)備尺寸,這將給數(shù)據(jù)中心的建設(shè)增添重重困難。一個電力容量為5MW的數(shù)據(jù)中心,里面所涉及到的接口更是多不勝數(shù),沒有標準化,我們將在優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的道路上舉步維艱。標準化發(fā)展至今已經(jīng)擴展到數(shù)據(jù)中心的各個方面并且應(yīng)用于大量的數(shù)據(jù)中心建設(shè),那么標準化給數(shù)據(jù)中心帶來了哪些優(yōu)勢呢?
優(yōu)勢一:標準化使數(shù)據(jù)中心部署高效,加快項目管理流程。
數(shù)據(jù)中心標準化對項目的規(guī)劃布局、投資計劃、管理制度、建設(shè)標準和技術(shù)路線的確定,以及審查、立項、設(shè)計、實施和驗收等環(huán)節(jié)的開展提供了依據(jù),量化的、具體的原則和要求也減少了很多不必要的論證時間,使項目管理更加高效。
優(yōu)勢二:標準化可以增強數(shù)據(jù)中心擴展性和復(fù)制性,縮短決策時間。
標準化模式實現(xiàn)快速復(fù)制,用少量的精力將已經(jīng)成熟的體系進行大量地克隆,以適應(yīng)快速發(fā)展的需求。數(shù)據(jù)中心標準化擴展性和復(fù)制性很強,無論是新征用地還是分期建設(shè)用地,都能很快地做出預(yù)測和判斷,并進行設(shè)計和實施,滿足業(yè)務(wù)快速上線,盡可能多地占有市場份額,快速贏得高效益。
優(yōu)勢三:標準化可以保持先進性和高質(zhì)量性。
標準化由專業(yè)的設(shè)計團隊來完成,他們持續(xù)不斷地關(guān)注先進的技術(shù)、最前沿的動態(tài),針對技術(shù)難點提出標準化的解決方案。單個數(shù)據(jù)中心項目設(shè)計水平參差不齊,同時設(shè)計周期很短,很難保證數(shù)據(jù)中心的高水平。因此標準化既能保障行業(yè)先進性,又能保障設(shè)計質(zhì)量,讓設(shè)計咨詢變得簡單和有效,同時也能對小眾和不成熟的需求做出引導(dǎo),使其更加規(guī)范化、合理化及更強的操作性。
優(yōu)勢四:標準化易于實現(xiàn)設(shè)備集中采購。
標準化更便于按計劃集中采購設(shè)備,簡化招標采購流程,同時可以保證設(shè)備的供應(yīng)度,減少不同設(shè)備之間的匹配和浪費,保障大型數(shù)據(jù)中心分期建設(shè)有很好的延續(xù)性。
與每個數(shù)據(jù)中心采用獨特的設(shè)計和構(gòu)建相比,標準化提高了各系統(tǒng)之間、設(shè)備之間以及設(shè)備與負載的匹配,減少實現(xiàn)冗余所需的設(shè)備容量,降低復(fù)雜性、成本和時間。為了滿足快捷性和一致性的需求,滿足數(shù)字基建的高質(zhì)量發(fā)展,標準化成為數(shù)據(jù)中心行業(yè)的默認選擇。
數(shù)據(jù)中心標準化存在的問題
標準化出現(xiàn)這么多年,雖然收到很大的成效,但是也存在不少的問題。
一是需求變化多樣,很難從前端做好規(guī)劃和預(yù)測。
前期規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的時候需求很難確定。對于互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進行數(shù)據(jù)中心建設(shè)和租用的時候已確定使用需求和建設(shè)標準,對于數(shù)據(jù)地產(chǎn)商前期客戶已經(jīng)確定,那么制定標準化方案也更容易實現(xiàn),但是很多數(shù)據(jù)中心建設(shè)比需求先行,當需求確定的時候,很大的可能與前期規(guī)劃存在較大差異,那么前期進行的標準化設(shè)計將無法完整實施。
二是未能對客戶做好必要的引領(lǐng)。
運營商建設(shè)的數(shù)據(jù)中心一部分自用,很大一部分是出租,數(shù)字地產(chǎn)建設(shè)的數(shù)據(jù)中心全部用來出租,用來出租的數(shù)據(jù)中心在客戶沒有確定的時候,需要做好客戶需求調(diào)研,并深入研究數(shù)據(jù)領(lǐng)域的發(fā)展,對客戶做好必要的引領(lǐng),才能保證前期做的標準化數(shù)據(jù)中心能夠較好的落地,如果不能做好調(diào)研和引領(lǐng),前期的標準化設(shè)計不僅不能帶來預(yù)想的收益,還會帶來時間和成本的浪費。
三是項目用地情況與需求之間匹配關(guān)系多樣化。
數(shù)據(jù)中心標準化的設(shè)計方案是在某個或者某幾個特定場景下的最優(yōu)設(shè)計,尤其是建筑的標準化,是一系列確定的建筑技術(shù)指標,但實際項目的用地情況千差萬別,需求也各不相同,用地與需求的匹配都是項目特有的,可以說標準化代表了典型的應(yīng)用場景,具體到實際項目還需要做好標準化和需要、用地情況的匹配。
四是標準化沒有貫穿數(shù)據(jù)中心全生命周期。
數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃、建設(shè)到運行是一個龐大的系統(tǒng)工程,其中有很多的流程和階段。僅設(shè)計階段做到標準化遠遠不夠。數(shù)據(jù)中心的運作牽扯的機構(gòu)和部門很多,就運維人員而言,其素質(zhì)就參差不齊,操作習慣也差別很大,這些因素造成同一個企業(yè)所建設(shè)的數(shù)據(jù)中心存在一些差異,這些差異會帶來對標準化的變動,標準化預(yù)期所要達到的效益也會相應(yīng)打折。
數(shù)據(jù)中心標準化如何滿足定制化的需求
每個數(shù)據(jù)中心的用戶都有其獨特的需求,這些不同的需求主要來自用戶的IT需求不同,商業(yè)模型不同,對技術(shù)的掌握程度不同,財務(wù)指標不同,希望的部署周期不同等等。為了滿足用戶的不同需求,我們需要為用戶提供定制化的解決方案。數(shù)據(jù)中心標準化為實現(xiàn)用戶的定制化需求建立了很好的基礎(chǔ)。比如:BAT的數(shù)據(jù)中心,動輒就是幾個兆瓦,將數(shù)據(jù)中心的建筑模塊進行標準化,在標準化的建筑模塊內(nèi)匹配定制化的實際需求,也可以采用標準化模塊化設(shè)備和產(chǎn)品來實現(xiàn)其定制化的需求。無論怎樣的定制化需求,都能夠找到可以標準化的平臺,通過標準化來實現(xiàn)定制化是必要的,并能更好更快地滿足定制化的需求。
我們談數(shù)據(jù)中心標準化,往往將更多的注意力放在了數(shù)據(jù)中心物理設(shè)施層面上,而忽略了運維和服務(wù)的標準化。事實上,大規(guī)模定制對運維和服務(wù)的標準化要求遠高于對物理設(shè)施標準化的要求。原因很簡單,定制化、差異化往往體現(xiàn)在標準、產(chǎn)品和硬件上,這些如果與用戶的預(yù)期不一致,可能帶來客戶體驗的下降。而運維和服務(wù)的標準化往往是數(shù)據(jù)中心的軟實力,調(diào)整的柔性較高,對定制化的效果也更加顯著。
將復(fù)雜的需求逐層進行分解,直到分解成一個個可以標準化的部分或者是標準化的服務(wù),然后是“合并升維”,根據(jù)用戶的需求選擇不同的標準化組合,可實現(xiàn)多樣化的定制需求。
數(shù)據(jù)中心標準化的未來
數(shù)據(jù)中心標準化的路徑一般是先定制服務(wù)器,再基于定制服務(wù)器平臺做IT模塊標準化,IT模塊標準化出來后,基本上匹配的大型機電設(shè)備就可以標準化,最后建筑標準化是錦上添花。從服務(wù)器的標準化做起是標準化的源頭,但服務(wù)器發(fā)展卻是革新最快的,IT和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備3~4年一個技術(shù)革新,機電設(shè)備是10~15年,而建筑的時間更長可達50年。從造價上來說卻是反過來的,數(shù)據(jù)中心建筑成本占總造價的10%,機電設(shè)備占30%,而IT和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備占60%。因此從機電標準化著手進行數(shù)據(jù)中心標準化是應(yīng)對這一矛盾的策略。
機電標準化應(yīng)具有更多的適用性和經(jīng)濟性。如果IT設(shè)備發(fā)展和需求不能確定或標準化,機電設(shè)備要支持未來ICT的架構(gòu),可做資源池化,電力池,冷量池,按需切割來匹配。分析Facebook、谷歌、微軟、Yandex等現(xiàn)有方案,基本都是母線、大冷池、共享冷熱通道等設(shè)計方案,在這方面的優(yōu)化設(shè)計非常成熟。數(shù)據(jù)中心追求TCO更低,可用性和靈活性更高,先進的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè),服務(wù)器、電源系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)設(shè)計都不一致,雖然技術(shù)路線選擇不一樣,但各家的標準化程度都很高,以實現(xiàn)其預(yù)期的TCO和財務(wù)收益率。
所以對于普通數(shù)據(jù)中心,大型機電系統(tǒng)的標準化設(shè)計才是關(guān)鍵點。因此應(yīng)以機電系統(tǒng)標準化程度作為衡量的關(guān)鍵點,形成自己的IT系統(tǒng)架構(gòu)和DC的關(guān)聯(lián)方案。
一是數(shù)據(jù)中心標準化應(yīng)當實現(xiàn)快速交付的需求。對于快速交付來說,根據(jù)IDC的交付流程應(yīng)該做到高程度標準化才能加快交付速度。只是相對較低的標準化,對整體交付改善遠遠不夠。如果采用傳統(tǒng)的標準化設(shè)計,可能占整個IDC整個交付流程的5%~10%,剩下90%~95%依然還要進行分別設(shè)計和操作。假設(shè)采用標準化設(shè)計和標準化預(yù)制一起,可將設(shè)計做到90%的標準化,僅稍微針對項目調(diào)整,原來串聯(lián)的進程變成并聯(lián)進行,預(yù)制化、模塊化、產(chǎn)品化將簡化設(shè)計、采購、建設(shè)、調(diào)測流程,大大縮短交付時間。因此具體快速交付有多快就取決于標準化程度高低了。
通過并行分項工程縮短施工周期,通過大規(guī)模生產(chǎn)降低成本,通過標準化、模塊化和預(yù)制化設(shè)計不僅簡化了從初始規(guī)劃到日常操作的每一個流程,還顯著提高了物理基礎(chǔ)設(shè)施業(yè)務(wù)價值和交付時間,也就是提高了數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施的可用性和靈活性,降低TCO。
二是數(shù)據(jù)中心標準化應(yīng)貫穿數(shù)據(jù)中心全生命周期。數(shù)據(jù)中心生命周期可拆分為評估、規(guī)劃、設(shè)計、建造、試運行、維護運行監(jiān)控優(yōu)化等6個階段,標準化是貫穿其中的基礎(chǔ)和根本。僅某個階段標準化是遠遠不夠的,甚至可以說是微乎其微的。應(yīng)當做到各階段的標準化,實現(xiàn)全過程的標準化操作,如果不能做到全過程標準化,不可能很好地實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心全生命周期的價值。
三是持續(xù)不斷升級保證其先進性和合理性,兼顧靈活性和高匹配性。數(shù)據(jù)中心標準化應(yīng)該是一個持續(xù)不斷提升和完善的過程,隨著技術(shù)的進步,標準化應(yīng)當與時俱進的進行提升和優(yōu)化以保持其先進性,同時標準化應(yīng)當具有前瞻性和靈活性,應(yīng)對不確定因素的影響。
追求最佳秩序和效益的數(shù)據(jù)中心標準化核心目的。數(shù)據(jù)中心標準化促進數(shù)據(jù)中心設(shè)計質(zhì)量能夠達到一個較高的水平,同時,高水平數(shù)據(jù)中心標準化由于對標先進標準,迫使加快研發(fā)創(chuàng)新的腳步,促進技術(shù)的進步。這種良性循環(huán)讓數(shù)據(jù)中心標準化成為確保數(shù)據(jù)中心全生命周期效益有效提升的最佳路徑,也是應(yīng)對新形勢變化的最佳解決途經(jīng)。