前言
大家好，我是林總，通過分析使用者需求、建設和運維等多方對資料中心建設的要求；結合國家政策、資料中心發展趨勢，創新性地引入關鍵因素多角度分析法。同時系統性地提出資料中心高品質發展中如何進行精細化建設的政策。
正文
1 引言
近年來，全球數字化轉型帶來了資料的爆炸式增長。資料中心作為資料的載體，承載了千行百業數字化轉型資訊系統基礎的重任，已經成為社會不可或缺的“數字底座”。在國家十四五規劃、新基建、東數西算與行業數字化的驅動下，資料中心進入持續高速發展期；同時也正由高速發展向高品質發展全面演進。資料中心需面對需求多樣化、品質高要求、營運智能化和建設綠色低碳等多種重要因素，其精細化建設變得越來越重要。
2 需求分析
資料中心的精細化建設需要對政策與趨勢、使用者需求和建設與運維要求進行綜合分析。
目前，資料中心在規模化發展的基礎上，其布局和發展進入了政策和行業驅動的新階段。
首先，一體化大資料中心政策推動資料中心布局優化，促進資料中心協同發展。全國一體化大資料中心、新型資料中心等政策檔案的出台及東數西算工程的實施，為資料中心協同、一體化發展指明方向。資料中心的布局應結合國家的政策進行統籌和适度集約，并根據建設的需求對布局不斷優化。
其次，新型資料中心是資料中心高品質發展的重要方向。高技術、高算力、高能效和高安全成為資訊資料中心的新特征[1]，同時也提出了數雲協同、數網協同和雲邊協同等協同新要求。
通過對以上重要政策和發展趨勢的分析掌握，能在資料中心的布局優化、網絡建設、算力配置、産業協同、綠色低碳和安全可信等方面更好地把控重點和關鍵點。
首先，大陸資料中心的使用者需求迎來了行業增長、技術驅動和區域轉移新機遇。
①資料中心機架規模持續穩步增長。大型以上資料中心規模增長迅速，2021年底大陸在用資料中心機架規模近五年年均複合增速超過30%[2]。
②儲能、蓄冷、高密度、算力網絡、智能運維、超融合架構等技術的創新，加速推動資料中心向大型化、智能化、綠色化方向發展。
③東數西算工程的實施，推動了市場熱點的新布局和區域轉移。
其次，使用者需求也面臨着增速放緩、需求轉變和競争白熱化的挑戰。
①網際網路行業使用者仍占據主導地位，IDC行業與網際網路行業發展呈現共振效應；但市場飽和度增大，增速已放緩。
②使用者需求由傳統IDC業務的伺服器租用為主，逐漸轉變為企業上雲對算力、存力和運力的不同需求。
③營運商、第三方及網際網路企業資料中心業務得到規模發展，行業的競争加劇。
再次，使用者需求需要直面多樣化新趨勢。使用者的需求呈現出了以下新特點：
①安全可靠要求。黨政軍、金融等使用者對安全性、可靠性提出了更高的要求，不僅要求基礎設施安全、資訊安全、網絡安全，對安全專享也提出更高的要求。
②定制化需求。根據使用者對算力、網絡、存儲的不同需求，要求資料中心具備一定的定制化能力。滿足不同功率、機架數、基礎設施、網絡、彈性和安全的要求。
③快速上架。标準化與定制化共存。标準化推動快速上架對使用者和建設方均有益，不僅能滿足使用者業務快速啟動的需求，也有利于建設方對上架率的控制，滿足各級部門的考核。
④智能化提升。金融、政企等部分使用者要求快速、實時掌握自有裝置及相關基礎設施資訊。
⑤雲需求增大。中小型使用者逐漸向雲遷移，算力需求迅速發展，對雲需求越來越大。其中，AI等高算力需求增加顯著，對配套設施也提出更高要求。
⑥高成本效益。功能相近的情況下，大規模使用者對成本會越來越重視，低PUE的綠色資料中心不僅節約能源，還擁有更低的成本，對大規模使用者具備很好的吸引力。
資料中心的方案應重點分析滿足建設的需求和營運維護的需要。包括以下方面：
①滿足綠色低碳。實作PUE、WUE（水資源使用率）等綠色節能名額，系統安全可靠，便于後期運維。
②降低TCO（總擁有成本）。綜合考慮前期投資和後期運維費用，在滿足綠色低碳、使用者需求的前提下，實作整體TCO最低。
③規劃與定制結合。機房統一規劃不能滿足部分使用者定制化需求，對于需要實體安全專享需求的使用者，後期改造難度大、浪費機櫃位置、不美觀，要求分期建設、規劃與定制結合，減少後期改造，滿足各類使用者需求。
④提高機架使用率。可以通過機架使用率=可用機架數/總機架數進行測算。高機架使用率有利于提高投資效益，使用者機架需求變化、規劃配置設定不合理都會導緻零散機架增多，難以後續使用的情況，可通過合理規劃機房布局、配置設定使用者區域方法提升機架使用率。
⑤提高上架率。合理分期配置和建設，配合高機架使用率，有利于上架率的提升。提高上架率是企業和社會資源的節約。國家也在“東數西算”中，要求樞紐節點的上架率大于等于65%。
⑥提升負載率。設計時進行合理的計算，根據使用者對功率需求特點進行合理的配置設定，并預留低壓端子，剩餘容量通過分布式不間斷電源方式，實作适度的彈性，即滿足負載率要求，又滿足使用者彈性需求。
3 資料中心精細化建設政策研究
資料中心将形成國家樞紐節點、省資料中心、邊緣資料中心的梯次布局。首先，建設政策應滿足國家統籌布局的要求，對拟選址所在區域的網絡、能源、算力、資料、應用進行調研，確定符合國家、當地政策要求和數字經濟發展趨勢。
其次，根據目标使用者及其業務特點，選擇與其适配的機房标準和機房等級進行建設，如有必要，可将不同等級的機房分區建設。
根據使用者合同、協定、意向及目标使用者群分析，合理預測資料中心總體規模，確定總體規模與使用者需求相比對。
考慮到使用者需求的不确定性，資料中心的建設和配置可采用分期建設。前期建設确定性需求和少量不确定需求，并預留機房空間進行定制化建設，後期循環前期過程，遇到重大變化時及時糾偏。
結合技術分析和工程實踐，針對資料中心的精細化建設提出關鍵因素多角度分析法。該分析方法是主要聚焦使用者需求和建設方案兩大方面；根據滿足需求和對建設方案影響的不同，重點考慮部分資料中心精細化建設的關鍵因素；通過分析和優化調整，實作建設方案的精細化。該分析法示意如圖1所示。
圖1 關鍵因素多角度分析法示意圖
其中，使用者需求方面重點聚焦在彈性配置、快速傳遞、運維資訊共享和安全專享等關鍵因素。
目前，使用者需求主要分為傳統IDC業務和上雲服務業務，但兩種業務對資料中心建設實作的要求和成本影響差異較大。上雲服務業務能很好地實作彈性配置、運維資訊共享和快速傳遞，但其安全專享比例低；傳統IDC業務安全專享比例高，但彈性配置、運維資訊共享和快速傳遞較差。是以，同時考慮上雲服務需求增加迅速，資料中心機房在建設和配置時，應結合傳統IDC業務和上雲服務業務的不同比重，綜合整體的建設成本和周期，設定目标值和實作的最佳值。例如，客戶對快速傳遞期望值肯定是越快越好，但可能帶來的是建設成本的增加和資源配置的不合理。可以針對上雲業務實作天或周傳遞為目标，傳統IDC以月或季度為目标，再按上雲業務和IDC業務的比例确定建設方案，實作快速傳遞的最佳值。
建設方案方面需重點關注綠色低碳PUE、智慧營運、可定制程度和TCO控制等因素。根據國家标準、企業的要求，确定關鍵因素的範圍和目标值。例如，資料中心能效PUE應滿足即将實施的國家标準中要求：1級最高PUE1.20，2級PUE1.30，3級限定值1.50[3]。可将1.20-1.50設為關鍵因素的數值範圍，建設方案的設計值作為目标值。
該分析方法應用時，最外圍設定為客戶或行業的理想值，第二圈設定為企業的目标值。建設方案的關鍵因素的數值測算出來後在圖上顯示，随後可針對性地進行判斷和優化調整。
如圖 1 中模型數值所示，其快速傳遞優于目标值；PUE、可定制率和TCO 偏差符合目标值；智慧營運、運維資訊共享、彈性比例和安全專享比例明顯低于目标值。那麼，下一步結合使用者需求的具體業務類型和比重，結合建設方案的實施難度，加上對建設成本投資和TCO的整體控制，可以針對性地優化建設方案，或者調整安全專享比例的目标值。通過多次優化後，得到相對優化和合理的建設方案。
①通過節能新産品、新技術、新工藝的應用，充分利用風、光等可再生能源，輔以儲能技術、餘熱回收等手段，實作資料中心綠色低碳的目标。資料中心合理的PUE實作TCO最低才更佳，水資源缺乏的地區應嚴控WUE。資料中心的綠色發展應結合發展趨勢，高效利用資源。綠色評價會從PUE逐漸走向xUE，即包含CUE（碳使用效率）、PUE、WUE、GUE（出電率）等多元的評價體系。
②根據使用者需求降低能耗提高電源使用率。合理預估總用電和各區域用電容量，取定合理的綜合系數，比對配電系統裝置容量；通過電源和暖通技術實作機房間、子產品間、子產品内的功率調整；通過預留低壓端子方式便于後期使用剩餘容量。營運過程中應合理配置設定使用者區域；并對用電情況進行監控，提高各區域負載率。
其次，建設方案要提高資料中心智能營運水準。對運維資料輔以AI算法，實時分析和處理運維問題。通過對資料中心智能化系統更新，向使用者推送其相關的告警資訊、能耗資訊、動環資訊；實時呈現和查詢，便于使用者快速了解機房和裝置情況。
①采用資料中心子產品化[4]設計并提高資料中心預制化水準和彈性能力，滿足使用者業務快速上架的要求。
②适量擴大資料中心定制化服務範圍，不僅能滿足使用者電源、暖通、工藝和布線的要求，還能擴充網絡、資訊安全、雲定制的相關功能，實作一套完整的資料中心使用者解決方案。
③根據使用者有無實體安全專享需求不同可分為兩類采用分樓棟、分樓層、分區域設定。
為提高機架使用率和上架率，無實體安全專享的機房可根據其預測規模分期建設，并設定合理的銷售政策，減少使用者業務變化後零散機架的産生。有實體安全專享區域涉及機房出租将影響機架使用率。在滿足消防與使用者要求的情況下，選擇合理的安全專享方案、優化使用者組合是提高機架使用率和上架率的關鍵。
然後，建設方案要細化和嚴控TCO。對方案進行技術分析和投資效益分析，在滿足綠色低碳、使用者需求的前提下，實作整體TCO最低。
4 結語
大陸的資料中心正向新型資料中心演進，資料中心的建設也面臨了市場、技術、營運和維護等多方的新要求。其中建設方案和政策的選擇對投資和營運影響巨大，是以需要重視提高資料中心建設的精細化水準。通過加強建設管理，才能更好地在確定綠色和安全的前提下，應對使用者需求的新變化；并為使用者提供泛在、智能、可持續的雲服務能力，承載更多行業的數字化轉型需求。