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5G时代:智能数据中心助推新基建深入发展

我们认为,在新基建的背景下,远郊地区的网络环境或有望改善;一线城市的数据中心建设将更加具有规划性,大型绿色数据中心的集约化建设会更加突出,而 PUE不达标的低、小、旧、散的数据中心则将逐渐退出,加速 IDC 行业“供给侧改革”。
发布时间:2020-06-15 15:38        来源:赛迪网-互联网经济杂志        作者:商彦强 有孚网络华北总经理

我国从2018年首次提出“加快5G 商用步伐,加强人工智能、工业互联网、物联网等新型基础设施建设”以来,时至今日,新基建政策持续提速加码。2020年开年,我国再次明确提出,要“出台信息网络等新型基础设施投资支持政策”。中央及地方政府密集部署,资本市场热捧,“新基建”正式站上风口。新基建是互联网经济创新的重要基础,也是促进传统产业数字化转型的重要举措。

今年4月20日,我国把“新基建”分为三个层次,以便更好地为我国数字经济转型做准备。

市场投资的价值,不只是建设项目本身投资的拉动作用,还有由这三层基础设施助力的其他行业数字化转型所带来的价值。

数据中心的前世今生

数据中心是为计算机系统(包括服务器、存储和网络设备等)安全、稳定、持续运行提供的特殊基础设施,一般包括以下基础设施:建筑物、电力电气系统、制冷系统、监控管理系统、安防系统和装修装饰工程等。

过去10多年间,我国消费互联网取得了举世瞩目的成绩,涌现了一批家喻户晓的企业。但在蓬勃发展的过程中,也出现了一些问题,值得行业内外深入思考。这些问题主要包括:1)侵犯用户隐私的数据安全问题时有发生;2)互联网产品的设计利用人性的弱点,危害最终用户权益;3)大平台经济秉持“零和游戏”,因此对产业链造成伤害等。

展望未来,互联网企业要尽量避免零和游戏,要从产业链、价值链入手,提升企业市场与社会价值创造能力。设计产品时要更好利用新技术手段,如云计算、大数据、物联网、人工智能、区块链等;数据获取时,要尊重日益完善的数据资产方面的法律法规,合理、公开、公平地采集和使用数据,依法保护数据所有者的隐私。

5G时代的互联网将不再只是以流量为核心的电商生态,随着全球经济的数字化转型,未来将向着以信用为核心的产业互联网新生态转变。中国现在有大约 100个行业,这百余个行业背后是上百个产业互联网或物联网。

随着5G、云计算、大数据的应用,这些互联网、物联网背后的企业、设备都要安装配套的数据采集、监控设备、检测设备、通讯设备等,这就形成了上万亿规模的配套芯片等软硬件产品。这些设备在与外界建立联系过程中进一步传递、放大了对配套设施的需求,于是其背后又是几万亿的软硬件配套支持。

据统计数据表明,仅就数据中心而言,2019年全世界共有180个10万台服务器规模的数据中心在建设中,但这还远远满足不了全球经济对数据中心的需求。保守估计,我国未来五年需要的服务器规模大约是1000万台以上,这至少需要5000亿元以上的投资。再加上数据中心配套的电力、机房等基础设施,加起来大概又有1万亿元的规模。

上世纪90年代,IDC产业诞生于美国,并随着互联网行业的逐步发展而兴起。随着行业多年的发展,目前参与主体逐渐由运营商转变为第三方IDC公司,主要客户也从最初的运营商拓展至云计算公司。

相应地,数据中心的概念得到扩展,大型化、虚拟化、综合化数据中心服务成为主要特征。服务内涵也由原来的机柜租出、线路带宽共享、主机托管维护等拓展至数据存储和计算能力虚拟化,设备维护管理综合化等。

当下,通过深度学习技术管理数据中心的关键涉及到状态监控和自动控制。通过部署大量传感器,实时了解设备运行状态和环境条件,根据能耗模型可实时动态调整数据中心设备的运行状态。

供配电系统是数据中心IT设备正常工作的重要保障。

典型的供配电系统由高低压配电系统、应急电源系统、不间断电源系统、精密列头柜及PDU系统、照明及应急照明系统、防雷接地系统和布线系统组成。

而数据中心配电系统一般由网络设备配电、辅助设备配电和其他配电三部分组成。其中网络设备配电是数据中心配电系统的最主要组成部分,因其对供电可靠性要求高、负载容量大、对设备的谐波污染要求高,一般采用UPS供电。但UPS配电也有转换效率低以及单点故障多的缺点。近年来随着产业规模的快速增长,数据中心建设成本和能耗激增,可靠性高、成本低的高压直流(HVDC)成为数据中心供电系统的新选择。 很多应用场景的下沉催生了边缘计算的需求,边缘定制服务器可用于MEC 场景,采用深度定制、开放标准、统一规范、优化环境适应,采用自动监控、高效运维等手段。

软件定义存储通过将存储设备的软硬件资源进行整合,形成存储资源池,供用户按需调用,提高了存储资源的使用效率,更好保障存储数据的可靠性。在数据中心网络技术方面,智能无损、可管可控、降低成本、增强互联等是数据中心网络演进的方向。可编程芯片、白盒交换机,无损网络、SDN(包括 SD-WAN)是当前网络技术创新的重要内容。

数据中心发展的区域性差异较大

我们在最近发布的一份报告中,以我国典型地区数据中心网络性能为分析重点,对我国数据中心布局、网络技术和网络实测等进行了分析。在数据中心布局方面,受益于新一代信息技术的发展和产业转型升级影响,在各级政府的指导下,我国数据中心产业发展呈现规模平稳快速增长、地域分布日趋合理、利用率稳步提升、节能环保逐渐增强的特点。报告中的实测选点兼顾了业界诸如京津冀、长三角、粤港澳大湾区等热点区域,选取了13个城市进行。主要测试的网络性能关键指标包括时延、丢包、丢包率、MOS值和抖动。这些指标是衡量网络质量的重要参数,对于如何有效保障业务质量提供了实用而有效的依据。

实测证明,数据中心的网络时延及质量受区域及距离影响较大,一线城市周边网络质量明显较好。南京到上海的单向时延在5ms左右;张家口、呼和浩特到北京的单向时延均在7ms以内;西南地区的成都到深圳、广州的时延就要扩大到17ms左右;实测单向时延最大的是重庆、成都到北京的单向时延,在33ms以上。

数据中心市场投资热兴起 入局玩家日益增多

统计数据表明,全球领先的数据中心运营商美国Equinix公司已经创纪录地连续增长了68个季度,2019财年实现收入55.62亿美元。鼎晖投资也指出,数据中心的需求和总数据处理需求、数据处理集中度成正比,和单体数据中心数据处理能力成反比。也就是说,连接上网的人和物越多,网络节点越多时,需要处理的数据就越多。

上游硬件迭代速度的趋缓以及下游新玩家的出现,一定程度上加大了行业的供需矛盾。

数据中心上游中,以CPU为代表的硬件迭代速度由摩尔定律决定,但随着工艺制程向物理极限逼近,硬件迭代的速度有放缓的趋势。因此,在满足同样算力需求的背景下,将需要使用更多的服务器,进而加大对于数据中心空间的占用。

另一方面,全球流量在5G、物联网等新网络、新应用的带动下,有望持续增长,推动算力需求的持续提升。仔细分析需求端可以看到:需求结构的变化使得数据中心的投资主体向云厂商和大型互联网公司集中,成本以及业务的实际需求成为企业投资数据中心的重要考虑因素。

另外,当下云计算已成为IDC行业发展的最大驱动力,5G新应用、人工智能助力云计算二次成长,因此云计算已经成为IDC行业发展的最大驱动力。

从下游需求的视角来看,近年来在云计算、电商、短视频等领域崛起了一批新玩家,这些玩家的出现推动了行业竞争格局进入再平衡,同时随着各家业务的发展,对于IT基础资源的需求也在持续提升。

供给端方面,网络、能耗指标、电力等是数据中心发展的主要限制因素,也有望成为新基建重点发力的方向。

我们认为,在新基建的背景下,远郊地区的网络环境或有望改善,一线城市的数据中心建设将更加具有规划性,大型绿色数据中心的集约化建设会更加突出,而PUE不达标的低小旧散数据中心则将逐渐退出,加速IDC行业“供给侧改革”。

总结来看,有序发展IDC行业所需的天时、地利都具备后,人和也必不可少。

互联网经济在过去25年内的发展带给世界很多思考,大数据、云计算、物联网、区块链、人工智能等先进生产力的发展,更需要人类社会构建一种全新的社会生产关系,并将会基于此为人类文明创造更多的财富。

我国在新基建、数字化领域已经做好了布局,因此,产业界需要努力探索互联网经济的新思想、新业态、新模式,积极布局以“信用”为核心的产业互联网,重塑传统产业的价值链,创造传统产业的数字经济新生态。

我们也有理由相信:数据中心建设将逐步加强,有孚网络也希望与业界共同携手努力,以高水平的数据中心助力我国经济社会的可持续发展。

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