“新基建”浪潮下的数据中心规划布局

作者:王青
发布时间:2020-03-30
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当前是我国决胜全面建成小康社会、决战脱贫攻坚之年，为应对疫情影响及经济下行压力，近期中央密集部署新型基础设施建设，3月4日中共中央政治局常务委员会会议在强调加快新型基础设施建设时首次提及数据中心。新一轮政策红利和市场需求将推动数据中心迎来新的建设高潮，在此背景下各地规划建设数据中心应避免“一哄而上”，需坚持科学规划和统筹部署，那么在“新基建”浪潮下，数据中心有何新特点？应该如何有序规划布局数据中心？

一、“新基建”时代数据中心被赋予新内涵

数据中心成为“新基建”中的重要一项，其重大意义主要体现在“新”上。在数字经济时代，数据是一种经济社会发展所必要生产要素，也是一种基础设施。物联网、车联网、工业互联网的推广应用带来数据指数级增长，海量的异构数据都将进入数据中心进行集中存储和处理，这对计算设施和数据中心都提出了更新更高的要求。不论是为生物医药、航空航天等科技创新提供的高性能计算，还是疫情期间为各大城市提供科技防疫、远程办公、远程教育和电商消费的城市计算，又或是支撑大数据、人工智能等新技术与实体经济融合应用场景的云计算，都离不开数据中心的重要支撑。在“新基建”背景下，数据中心不只是传统意义上的存放计算、存储及网络设备的机房场所，更多是体现创新、绿色等新发展理念的公共计算设施的组成部分，是促进5G、人工智能、工业互联网、云计算等新一代信息技术发展的数据中枢和算力载体。

二、“新基建”时代对数据中心提出新要求

大型数据中心对海量数据处理能力和能耗水平提出更高要求。根据相关预测，随着5G和人工智能等新技术应用落地，2021年中国人均移动数据流量比2015年增长18倍，2025年全球数据量将会从2016年的16ZB上升至163ZB，海量数据将推动数据中心向超大规模发展。但与此同时，数据中心对于电力、土地等资源消耗也日益增长，大型和超大型数据中心需在更大地域范围进行选址，进一步降低综合成本和能耗水平。为保障用户数据访问和数据中心互联，需要配合大型数据中心布局优化骨干网络组织架构，推进互联网技术升级，满足数据中心互联对网络资源的弹性需求和性能要求。

城市数据中心向实时性和弹性化发展。纵观疫情期间，从大数据防疫、智慧城市治理到居民信息消费等方方面面都需要数据中心提供底层算力支撑，面对突如其来的巨大流量，城市数据中心如果不能提前准备计算资源进行弹性扩容，显然会力不从心。随着中国城镇化进程和5G商用落地，未来时延要求更为敏感的VR/AR、移动医疗、远程教育等场景将会推广应用，需要贴近更多用户聚集区域部署数据中心，以此保证覆盖区域用户的稳定性和数据实时性。此外，城市数据中心需充分考虑要充分考虑大范围自然灾害等不可控因素影响，也应该考虑城市数据的异地灾备，保障数据的安全性和业务连续性。

边缘数据中心实现计算能力下沉。未随着5G、AI和工业互联网的发展，很多业务场景需要超低的网络时延而且需要海量、异构、多样性数据接入，集中式的计算处理模式将面临难解的瓶颈和压力，“云计算+边缘计算”的新型数据处理模式使云端数据处理能力下沉，未来70%的数据需要边缘计算处理，这对边缘数据中心的需求将迅猛增长。同时，边缘计算与处于中心位置的云计算之间的算力协同成为新技术难题，需要在边缘计算、云计算以及网络之间实现云网协同、云边协同和边边协同，才能实现资源利用的最优化。

我国数据中心需抓紧窗口机遇走向国际化。据数据显示，2018年美国超大规模数据中心总量占全球的40%，中国仅占8%。与美国数据中心服务全球市场不同，我国数据中心主要服务于国内市场。我国已成为全球第二大数字经济体和“互联网+产业”商业模式创新的引领者，我国企业已具备国际化的能力，互联网应用和服务正在加快走向国际市场。随着越来越多的企业开展海外布局，我国数据中心应借此东风走向国际市场，为众多出海和国际企业提供计算设施。

三、“新基建”时代数据中心布局亟需新思路

全国“一盘棋”统筹规划数据中心。近年来，多地纷纷投资建设数据中心，但这些数据中心大多各自为政、相互分离，缺乏一体化的战略规划，容易造成烟囱效应和重复浪费。在“新基建”背景下，数据中心建设应当加强统筹协调，立足国家战略层面，从全局角度进行顶层设计，对数据中心全国统筹布局提供战略性、方向性指引。同时，数据中心发展规划也要与网络建设、数据灾备等进行统筹考虑、协同布局，实现全国数据中心优化布局。

各地因地制宜差异化规划布局数据中心。“新基建”浪潮下数据中心建设不能简单重复传统基建的方式方法，避免毫无差异的“村村点火户户冒烟”。各地需因地制宜找准自身定位开展数据中心规划布局。对于仍存在较大需求缺口的北上广深等热点城市，综合考虑数据中心对计算能力提升效率和能耗之间的平衡，支持建设支撑5G、人工智能、工业互联网等新技术发展的数据中心，保证城市基本计算需求，或在区域一体化概念下在周边统筹考虑数据中心建设。对于各区域的中心城市，时延敏感、以实时应用为主的业务可选择在用户聚集地区依据市场需求灵活部署大中型数据中心。对于中西部能源富集地区，可利用自身能源充足、气候适宜的优势条件建设承接东部地区时延敏感不高且具有海量数据处理能力的大型超大型数据中心。对于部分对时延极为敏感的业务，如VR/AR、车联网等，需要最大限度贴近用户部署边缘数据中心，满足用户极致体验要求。

图1 我国数据中心未来呈现分层化布局

加强数据中心和网络建设协同布局。构建基于云、网、边深度融合的算力网络，满足在云、网、边之间按需分配和灵活调度计算资源、存储资源以及网络资源的需求。实施网络扁平化改造，推动大型数据中心聚集区升级建设互联网骨干核心节点或互联网交换中心。推进数据中心之间建设超高速、低时延、高可靠的数据中心直联网络，满足数据中心跨地域资源调度和互访需求。根据业务场景、时延、安全、容量等要求，在基站到核心网络节点之间的不同位置上合理部署边缘计算，形成多级协同的边缘计算网络架构。

支持对外开放前沿地区试点探索建设国际化数据中心。面对全球广阔的市场前景，在自贸区、“一带一路”沿线地区等对外开放前沿地区试点探索国际化数据中心，面向亚太及全球市场，探索利用更优路由、更低时延、更低成本服务国际用户。鼓励我国数据中心企业加强云计算、人工智能、区块链、CDN等能力建设，丰富服务种类，提高国际竞争能力，创新商业模式，积极拓展海外市场。

作者简介

王青，中国信息通信研究院产业与规划研究所大数据与数字经济研究部主任工程师，高级工程师。长期从事信息通信行业研究规划咨询工作，主要领域涉及数据中心相关的政府支撑、产业规划和业务咨询。

联系方式：wangqing@caict.ac.cn