2018年，国家提出新型基础设施建设（《新基建》明确“新基建”的范围，包括5G建设、大数据中心、人工智能等七大领域，受到了业界的广泛关注，尤其是在COVID-19疫情期间，在线办公、电话会议、远程医疗等需求再次爆发，业务上云迎来了热潮。新的发展时期，在信息技术高速发展的背景下，数据中心作为各行各业的信息基础设施，为数字经济转型提供重要支撑，也是数字经济发展的战略基础资源。云网融合的未来发展，决定移动和宽带用户体验的是内容。云计算、大数据等新兴业务的架构，以及数据中心的规划布局将成为业界关注的焦点。与此同时，资本市场也跃跃欲试“新基建”，助力数据中心实现规模化建设。国内数据中心的发展经历了以运营商为主导、以通信铁塔为主的分散化、小型化发展阶段，正逐步向规模化、标准化、高密化、绿色化、以市场为导向的方向发展。节能。国内数据中心发展虽然具备一定基础，但数据中心整体布局仍存在东部资源短缺、西部资源闲置等问题。如何在现有数据中心布局的基础上，进一步优化结构、提高效率、精准投资，应对未来新兴业务发展需求，是大数据中心发展演进的关键环节。大数据中心的布局带动了5G与云计算、物联网、人工智能、边缘计算等新兴技术的共同发展，使大数据中心成为未来核心信息基础设施载体，能够提供强大而广泛的基础设施保障。计算能力、数据存储容量、PUE能效等问题对数据中心的布局提出了新的要求。超大中型数据中心业务远程部署，降低成本，处理“冷温数据”和非时间敏感数据。商业;边缘计算数据中心采用分布式部署，满足超低时延、高实时性、高安全性、本地化等场景需求。这种双极分布将成为未来数据中心产业的新形态。5G、物联网、云计算等新兴技术将推动数据量爆发式增长，导致数据中心需求激增。据思科预测，全球数据流量将从2016年的16ZB上升到2025年的163ZB，带动数据中心整体建设规模继续快速增长，集约化建设的大型数据中心占比将进一步提升。新兴技术导致数据量爆发式增长，数据中心规模化、园区化、集群化趋势明显。随着云计算技术的大规模商业化，大规模的云基础设施需要在相对集中的区域部署多个大型数据中心园区，以满足其超大规模计算和数据存储需求。海量数据处理能力和能源需求影响着数据中心的整体布局。2012年以来，业界最大的人工智能训练（如2012年的AlexNet、2014年的GoogleNet、2017年的AlphaZero等）使用的计算量呈指数级增长，过去计算量增长了30%六七年。数千次。因此，为满足未来人工智能领域激增的计算需求，作为计算能力主要提供者的数据中心相关技术也面临着新的挑战。AI服务器引入新的计算核心和架构以满足AI计算负载的需求，将直接关系到电源、散热、功耗等关键技术的匹配。但随着政策逐步限制一线城市的能源消费，考虑到中西部地区的电价远低于东部地区，大型和超大型数据中心需要集中部署更大的地理范围，以降低整体成本和能源消耗水平。2020年国民经济和社会发展规划草案明确实施国家重大综合大数据中心建设工程，布局10个左右区域数据中心集群和智能计算中心；“河北协同”、“长江经济带”、“大数据综合试验区”等多项政策，拉近了区域间的协同发展。产业和资源随着人口聚集。城市群发展以都市圈为龙头，区域发展以城市群带动。这将是数据中心发展的新模式。总之，政策引导、行业数字化转型发展、信息技术迭代演进将成为数据中心布局的核心驱动力。大数据中心布局考量整体布局架构低延迟、高带宽、高并发的业务需求驱动着数据中心的分层布局。面向未来，根据服务区域用户分布、业务受理模式、建设运营成本等差异，打造分层数据中心布局结构，如图1所示。图1大数据中心定位总体布局架构全国数据中心及布局需求全国数据中心主要面向全国范围的业务运营和大客户托管服务，主要面向冷数据、离线计算分析等网络时延需求下层业务：主要建设超大型数据中心公园或集群。综合考虑建设和运营成本，园区将优先考虑政策利好、能源充足、土地成本低廉、自然气候适宜、自然冷源丰富、地质稳定布局的区域规划。在网络互联需求方面，国家级数据中心应具备建设骨干网节点的传输、光缆资源、安全可靠性要求。同时，它们必须有多个直连的骨干网链路，才能实现全国业务的快速传递。全国数据中心互为备份，进一步提升数据中心的安全性和可靠性。区域（省）数据中心定位布局要求区域（省）集中式数据中心主要面向区域集中业务运营，以温度数据为主；建设规模以大中型园区或集群为主，需要统筹考虑国家和地方相关政策、市场业务驱动、网络能力、灾备等因素。首先，受市场和业务驱动因素影响较大，重点布局需求旺盛、发展潜力大的省/市及周边地区或信息产业集群。其次，网络能力需要考虑服务区域内用户接入、服务时延、安全可靠性等方面的要求。在用户接入方面，为满足区域内用户的业务接入需求，数据中心出口主要与省城域网出口、IDC汇聚点、骨干网节点对接，实现区域流量本地化中转。省内，主要服务客户可实现省外IDC网点直连省外骨干网节点；区域数据中心之间建立MESH网络。在业务时延方面，为保证跨区域数据中心的时延，区域内各主要数据中心均与骨干网直连，减少数据中心之间的跳数，保证相互间的网络时延要求不同区域数据中心之间的访问。区域内数据中心考虑到云服务跨数据中心的调度、迁移、互访、同步等时延需求，采用数据中心间光缆直驱互联方式。在安全性和可靠性方面，区域数据中心的建设布局还需要考虑可用性和容灾管理的要求。两地三中心、分布式多活将是未来区域数据中心布局和架构演进的方向。最后，考虑到未来云计算业务将成为大数据中心的主营业务，区域内将部署多个大中型数据中心园区以满足计算和存储需求。例如，亚马逊的区域数据中心集群通常由多个大型数据中心单体建筑组成，可以满足数十万台服务器的部署需求。为了更好地匹配云计算服务的承载需求，区域数据中心的布局应考虑CloudRegion（云围绕区域内核心城市布置的区域）和AZ（多个可用区）的规划需求安排在该地区）。如图2所示，Region是完全隔离的，以保证不同Region之间最大的稳定性和容错性。可用区(AZ)是电力和网络彼此独立的物理区域。同一AZ内实例间网络延迟最小，AZ间内网互通，故障隔离，无故障传播，用户业务可以持续在线服务。图2CloudRegion和AZ架构图Region之间考虑跨域备份，保证系统容量超过10TB的高速传输带宽。AZ之间可以使用低延迟的光纤网络互联，同时保证超大带宽的互通能力。通常，两点之间的容量超过20TB。对于多个AZ和AZ，为了满足容灾建设和业务对接的需求，可以分步进行多个数据中心的建设，同时保持一定的相互独立性。未来的扩展和升级可以保持与现有架构的良好兼容性。同时，多个中心地位平等，为业务接入并行提供服务。合理的布局可以实现数据中心资源的充分合理利用。边缘数据中心的超低时延5G、AI和工业物联网应用需要近端建设算力、本地化业务处理、定制化等特定能力，推动云端数据处理能力下沉，以及海量、轻量级的边缘数据中心需求出现。边缘数据中心靠近信息源部署，具有本地化（地级市及以下）部署的特点。它分布广泛，满足当地用户的需求。具有规模小、数量多、分散部署的特点。运营商拥有大量的边缘机房，在部署边缘数据中心方面具有天然优势。边缘数据中心更面向5G、人工智能、物联网等新兴技术的部署。既要保证用户服务体验，又要兼顾安全性和可靠性。因此，数据中心的布局既要尽可能靠近用户端，保证用户的业务体验需求，又要满足边缘数据中心机房资源和设施、网络的安全性和可靠性要求。.基于以上需求，边缘数据中心部署的业务匹配流程如图3所示。图3边缘数据中心的业务匹配流程考虑到用户的移动性，受限于边缘数据中心的规模和可用资源计算能力、数据和业务在边缘之间以及边缘和云数据中心之间的迁移将更加频繁。这对边缘数据中心与云数据中心之间、边缘数据中心之间的网络提出了更高的要求。为了更好地满足边缘业务的需求，借助SR、EVPN等技术，依托现有城域网的物理链路，实现边缘与云端点对点的业务转发路径或边缘数据中心与云端数据中心之间的骨干网；边缘数据中心依托现有本地网络光缆传输环，同时依托SR、EVPN、OTN等专线技术，以及业界主推的针对算力的快速转发策略，建立点-点对点和点对多点业务转发路径。用户端节点用户端节点主要满足园区企业和用户个性化场景下更贴近用户端的业务需求。业务规模通常较小，主要以单台或多台服务器为主。有很多场景，例如入口站。用户端机房的配套设施、出线光缆的可用性和可靠性通常差异较大，机房环境较差。应采用定制化设备，如扩大设备正常工作温度范围以满足周围环境要求、集成自备电池改善运行等手段，提高业务的可靠承接。大数据中心的发展演进目前国内数据中心相互分离，“烟囱”效应明显。在新一轮数据中心发展中，要统筹国家、区域、省市各级数据中心共建共享，按照统一战略、统一方向、统一规划，统一标准。只有这样，才能有效支持新兴数字业务的蓬勃发展，发挥信息基础设施的基石作用。建设模式多样化、标准化、模块化是重要抓手。建设模式多元化的数据中心由于资产重，建设周期长，受市场因素影响大，存在一定的风险。随着“新基建”、公募REITs试点等配套政策的不断出台，传统单一的自投自建数据中心建设模式将逐步向多元化发展，基金合作、股权、合作建设、运营、租赁等模式，实现布局优化和资源高效利用。建设标准化，模块化数据中心建设趋于标准化和常态化，包括数据中心选址、布局、结构、内部规划、建筑和环境方面，以及供配电制冷、节能等IT设备和设备选型国家标准、行业标准以及相关组织（如OCP、ODCC、GCC等）都在大力推进数据中心建设的规范化和规范化。同时，根据不同的需求场景，构建方式也多样化，如仓储、集装箱、微模块等标准化模块化，可实现快速构建组装，最大限度降低基础设施与机房的耦合度环境，并提高数据中心的效率。整体运行效率，实现快速部署、弹性扩展、绿色节能。数据中心的绿色节能是一项关键措施。大数据中心的本质是将电力转化为计算能力，将计算能力转化为IT服务。随着计算能力的不断提升，数据中心的节能也成为业界关注的焦点。建设绿色节能成为数据中心。中央的必然趋势。随着国家政策的引导，IT设备技术和效率的不断提升，以及制冷、供配电等基础设施技术的不断完善，相对于计算能力的快速增长，数据中心能耗的增长已经呈现放缓趋势。与2010年和2018年相比，2018年全球数据中心计算实例增长了550%，而同期功耗仅增长了6%。然而，在未来3到4年内，数据中心计算实例将翻一番。因此，数据中心节能将成为行业的重中之重。笔者将从IT设备与运行、制冷与供配电等维度探讨数据中心的研究趋势。.绿色节能的IT设备和运营传统算力遵循摩尔定律，单位芯片面积算力稳步提升；同样根据OpenAI研究，自2012年以来，用于AI模型训练的算力每3.4个月翻一番。次，大大降低了IT设备单计算实例的能耗。此外，借助人工智能和大数据技术，可以实现不同应用场景、不同地点、不同时间的协同节能。在保证正常性能的基础上，最大限度地发挥节能效果，实现能耗与性能的最佳平衡。例如谷歌利用AI技术，综合考虑数据中心服务器、供配电、制冷设备，根据数据中心设备运行状态和天气因素，优化制冷设备设置、服务器休眠等措施，最大限度降低整体功耗消耗，为行业应用推广提供了很好的参考。供电和制冷的主要节能方式在数据中心的能耗中，制冷和供电系统的能耗仅次于IT设备；例如，在PUE=1.5的数据中心，制冷和供电系统的消耗约占整体能耗的40%。探索低能耗提高效率，优化制冷和配电系统成为行业研究的重点。例如，在设备供电方面，高压直流（HVDC）电源与交流UPS相比，减少了整流和逆变环节，工作效率得到大幅提升，但面临大规模改造等问题存量大、成本高，亟待解决。随着设备用电量的逐渐增加，传统风冷面临着效率低下、难以满足需求的问题；自然冷却技术依赖于周围环境，难以广泛推广；浸入式液冷技术将IT设备浸入绝缘冷却液中，其中IT设备产生的热量被冷却液吸收，具有降噪好、设备放置在机柜内的密度高、占地面积小等优点，可以大大节省TCO成本。在国家“新基建”战略引领下，在5G、云计算、人工智能、大数据等新兴技术的推动下，大数据中心将迎来新一轮发展，并随着信息化发展不断演进技术。如何在现有数据中心布局的基础上，进一步优化结构、提高效率、精准投入，满足战略信息基础资源储备需求，是整个行业关注的焦点。本文探讨了大数据中心背后的业务驱动力，针对云业务场景对数据中心布局的关键因素和数据中心布局思路进行了梳理和思考，提出了未来数据中心的趋势和方向发展和演变。为后续数据中心行业的规划、建设和发展提供参考。相信在国家战略和相应政策的支持下，伴随着数字技术的快速发展，大数据中心将朝着更加理性、智能、绿色、节能的方向发展。
