大數(shù)據中心基礎建設的發(fā)展及應用

1、大數(shù)據中心基礎建設的發(fā)展及應用在全球新冠肺炎疫情不斷蔓延下，中央不斷出臺逆周期調節(jié)政策，其中加快5G網絡、數(shù)據中心等新型基礎設施建設進度，備受市場關注。移動互聯(lián)網時代，數(shù)據流量不斷增加。據統(tǒng)計2019年我國移動互聯(lián)網用戶每戶平均月流量為7.82GB,是2018年的1.69倍，企業(yè)數(shù)據也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。不過，目前只有不到2%勺企業(yè)數(shù)據被存儲下來，其中只有10哪用于數(shù)據分析。這說明，我國數(shù)據存儲利用能力存在很大缺口。在這樣的背景下，大數(shù)據中心也就是IDC的重要性日益凸顯。大數(shù)據中心是數(shù)據存儲、處理和交互的中心，被認為是當前的新型基礎設施之一。本文將重點針對大數(shù)據中心在未來市場的前景及應用作出分析。

2、一、大數(shù)據中心的概念在了解大數(shù)據中心之前首先要了解什么是大數(shù)據。大數(shù)據（bigdata）,指常規(guī)的數(shù)據庫技術難以完成捕捉、存儲、管理和分析的數(shù)據集合。大數(shù)據技術的戰(zhàn)略意義不在于掌握龐大的數(shù)據信息，而在于對這些含有意義的數(shù)據進行專業(yè)化處理。換言之，如果把大數(shù)據比作一種產業(yè)，那么這種產業(yè)實現(xiàn)盈利的關鍵，在于提高對數(shù)據的“加工能力”，通過“加工”實現(xiàn)數(shù)據的“增值”。而大數(shù)據中心就是完成數(shù)據的捕捉、存儲、管理和分析的基礎設施。它不僅僅包括計算機系統(tǒng)和其它與之配套的設備（例如通信和存儲系統(tǒng)），還包含冗余的數(shù)據通信連接、環(huán)境控制設備、監(jiān)控設備以及各種安全裝置。它的特色在于對海量數(shù)據進行分布式數(shù)據挖掘，但它

3、必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據庫和云存儲、虛擬化技術。二、大數(shù)據中心的發(fā)展數(shù)據中心（IDC）的發(fā)展歷史：數(shù)據中心歷經了多年的發(fā)展，目前已處于超融合架構階段。數(shù)據中心最初出現(xiàn)在20世紀60年代，主要用來容納計算機系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、電力設備等相關組件。20世紀90年代初，“數(shù)據中心”一詞開始流行，主要是指將服務器長使得據中心的需求大幅增加。到2010年，云數(shù)據中心開始出現(xiàn)，通過超融合架構進行數(shù)據中心的管理。超融合架構在同一套服務器中結合了計算、存儲、網絡等資源和服務器虛擬化技術，將多套設備采用統(tǒng)一的管理軟件通過網絡進行聚合，從而形成統(tǒng)一管理的資源池。單獨放在一個房間，并將設備進行布線和鏈接2

4、000年前后，互聯(lián)網爆發(fā)式增近年來隨著用戶流量習慣養(yǎng)成、5G的部署、云計算業(yè)務規(guī)模的增長帶來數(shù)據量大幅增長，傳統(tǒng)云數(shù)據中心的資源已逐漸不能滿足市場需求，在此種情況下推動了大數(shù)據中心發(fā)展。數(shù)據中心（IDC）的發(fā)展趨勢：2002年之后，隨著IDC業(yè)務競爭的日趨激烈，單純的網絡資源競爭已經不能適應IDC業(yè)務的發(fā)展。IDC業(yè)務競爭已經由單純的網絡資源等硬件競爭發(fā)展到結合軟、硬件、管理、應用、服務的競爭。BSP服務應用管理設施服務器網絡訪問網絡基礎設施行業(yè)趨勢數(shù)據中心的產業(yè)鏈：IDC產業(yè)鏈主要包括基礎設施、IDC托管/增值（服務提供商）、應用/服務廠商（下游客戶）三個主要環(huán)節(jié)。在基礎設施環(huán)節(jié)，主要涉及I

5、T設備、UPS制冷設備、供電及樓宇、網絡帶寬等。在IDC托管/增值環(huán)節(jié)，主要有運營商、云廠商自營的IDC服務商、專業(yè)第三方IDC廠商等。在應用/服務廠商環(huán)節(jié)，主要為IDC服務的受眾，包括互聯(lián)網企業(yè)、金融企業(yè)、企業(yè)客戶、云服務商等。國內數(shù)據中心的市場規(guī)模：國內IDC市場規(guī)模增長迅速，國內從2002年的211億元增長到2018年的1210億元，增長率28%預計至2020年國內IDC市場規(guī)模達2018億元。中國IDC市場規(guī)模（單位：億元）2500170%2015年-2018年期間我國數(shù)據中心機柜數(shù)量由108萬個提高至210萬個，同比增長約26%數(shù)據中心機柜數(shù)量顯著提高。目前，我國數(shù)據中心機架依然以中

6、小型數(shù)據中心機架為主，占比達50%fc右，大型數(shù)據中心機架占比33%超大型數(shù)據中心機架占比17%然而對比全球超大數(shù)據中心的分布，IDC行業(yè)發(fā)展較早的美國，超大型數(shù)據中心已占到全球的40%中國大陸僅為8%判斷未來大型及超大型數(shù)據中心有望迅速崛起。全國數(shù)據中心機柜數(shù)量（單位：萬個）三、建設大數(shù)據中心的必要性信息化是當今世界經濟和社會發(fā)展的大趨勢，對提高企業(yè)競爭力至關重要。但是企業(yè)的信息涉及面廣，各種應用系統(tǒng)常常不能有效地共享數(shù)據，不斷增加的安全威脅對數(shù)據安全性提出了挑戰(zhàn)，急劇增長的數(shù)據量使得既有存儲容量和應用系統(tǒng)難以適應企業(yè)的需要。因此建設高可靠、大容量的數(shù)據中心十分必要。數(shù)據中心建設的必要性表現(xiàn)

7、在以下幾個方面：第一，數(shù)據中心的建設稱為企業(yè)信息化建設中的必經階段，早期的企業(yè)信息化建設集中在網絡等基礎設施建設及管理信息系統(tǒng)開發(fā)等方面，現(xiàn)在的企業(yè)信息化建設將以數(shù)據中心建設為核心，并將其作為企業(yè)的知識中心及通用的業(yè)務平臺：第二，數(shù)據中心采取“數(shù)據集中、應用分布”的方式，可以有效地提高信息資源的利用率；第三，企業(yè)知識的集中沉淀與優(yōu)化作用，將成為企業(yè)擴張經營的必備條件，數(shù)據中心將在此方面扮演及其重要的角色；第四，國際上許多大企業(yè)正在建設或己經建設了各自的數(shù)據中心，企業(yè)關鍵應用系統(tǒng)和關鍵硬件設施均統(tǒng)一集中在數(shù)據中心，支持企業(yè)核心業(yè)務運作。綜上所述，數(shù)據中心的建設代表了企業(yè)信息化的方向，并成為一股國

8、際潮流，將促進企業(yè)核心競爭力的提高。數(shù)據中心是企業(yè)業(yè)務支撐平臺，是企業(yè)知識和決策中心。若數(shù)據中心建設不當，脫離了企業(yè)的實際，將會導致企業(yè)資金浪費，企業(yè)信息化失敗。因此應該遵循嚴謹務實的原則，在數(shù)據中心建設前期必須精心規(guī)劃、嚴密論證；在建設過程中實施有效地項目管理和風險控制，建成完成后進行規(guī)范的管理和維護。四、國內數(shù)據中心市場格局、產業(yè)發(fā)展趨勢及代表性公司運營分析國內數(shù)據中心市場格局：國內IDC服務提供方主要包括運營商、第三方IDC服務廠商和云計算廠商等，運營商占據大量市場份額。聯(lián)通和電信長期經營寬帶網絡服務，IDC建設規(guī)模國內領先，截至2018年國內市場份額分別為41%口21%中國移動自201

9、3年獲得寬帶運營牌照以來，發(fā)力布局IDC業(yè)務，2018年市場份額達到9%2018年國內IDC市場格局（單位：%）中國電心中國鼠她中國移咫世紀以聯(lián)朝博I北環(huán)斯同寶值枕件數(shù)據港萬曰皴據箕他及他“1903%萬國依據.。30%依據港,060%寶值敕件.0-60%中國楮動.921%光環(huán)新網170%嗝博乜230%世紀hilt3,50%WW電點,41.34%中國聯(lián)通.2142%數(shù)據中心產業(yè)發(fā)展趨勢：第三方數(shù)據中心（IDC）服務商由于業(yè)務布局較為專一，業(yè)務重點更為清晰，不受單個運營商網絡的限制，能為客戶提供多樣化產品和服務，提供IDC服務的專業(yè)性和及時性顯著優(yōu)于其他廠商，有望成為行業(yè)中第三方IDC廠商受益于政

10、策支持，業(yè)務規(guī)模逐步擴大，服務專業(yè)化為最大優(yōu)勢。2012年，工信部印發(fā)關于鼓勵和引導民間資本進一步進入增值電信業(yè)的實施意見，提出“鼓勵民間資本開展增值電信業(yè)務，進一步明確對民間資本開放因特網數(shù)據中心（IDC）和因特網接入服務（ISP）業(yè)務的相關政策，引導民間資本參與IDC和ISP業(yè)務的經營活動”，標志著數(shù)據中心等電信增值業(yè)務再次向民營資本開放，推動第三方IDC廠商快速發(fā)展。國內四大數(shù)據中心（IDC）服務商經營數(shù)據分析：國內四大IDC服務商分別為：世紀互聯(lián)、光環(huán)新網、萬國數(shù)據、數(shù)據港。2015-2018年，國內第三方IDC企業(yè)總體保持增長態(tài)勢。2015-2018年，光環(huán)新網收入從5.90億提升至

11、60.20億元；數(shù)據港U攵入仄3.40億提升至9.10億元c老牌IDC龍頭世紀互聯(lián)業(yè)務收入從36.30億調整至34.01億元，萬國數(shù)據業(yè)務收入從7.00億元提升至27.90億元，國內第三方IDC廠商合計收入復合增速達到35%整體規(guī)模保持快速增長的態(tài)勢。國內IDC廠商收入（單位：億元）目前世紀互聯(lián)為國內最大的第三方IDC服務商，擁有的機柜數(shù)量最多；IDC機柜平均租金較為接近平均約8萬元/年/機柜。光環(huán)新網排名第二，且與世紀互聯(lián)的差距在逐步縮小。由于市場競爭日趨激烈，國內IDC廠商的平均租金較為接近。國內IDC廠商機柜數(shù)黃（單位：個）IDC下游需求客戶分布行業(yè)較廣，對IDC的品質和服務需求側重點不

12、同，從而導致單機柜租金呈現(xiàn)差異。從客戶類別來看，IDC主要客戶為互聯(lián)網廠商、云計算廠商和行業(yè)用戶。通常來看，行業(yè)用戶中的金融客戶對IDC的穩(wěn)定性和保密性要求較高，價格相對不敏感，因而單機柜租金相對較高，而部分互聯(lián)網廠商冷數(shù)據儲存對訪問速率和時延要求較低，因而價格相對較低。因此，對客戶類別的分析是IDC廠商競爭力分析的重要組成部分。五、大數(shù)據中心的基礎建設大數(shù)據的良好運行和應用主要依托于網絡運行體系存在，網絡運行體系是指由軟件、硬件、IT服務等服務于大數(shù)據運行的相關設施，呈現(xiàn)出軟件更新速度快、硬件設施覆蓋范圍廣、技術手段高等要求。而大數(shù)據中心的就是基于以上要求應運而生。1 .數(shù)據中心基礎系統(tǒng)的構

13、成：如圖1所示，數(shù)據中心基礎設施主要包括機柜系統(tǒng)、防雷/接電系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、集成管理系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、內部裝修等等。模塊化數(shù)據中心機房是一套完整的數(shù)據中心機房解決方案，集機柜、配電、制冷、監(jiān)控、綜合布線、消防等系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了供電、制冷和管理組件的無縫集成。使模塊化數(shù)據中心機房實現(xiàn)智能、高效的運行，花費最少的投資，獲得更多的收益，從而降低運營費用。模塊化數(shù)據中心機房具有高密模塊化、高可靠性和安全性、快速靈活部署、低成本和低能耗、完善的監(jiān)控等特點。走線桀花”配線穴線緘版坨纖標識無線支架精確送風機札!II設番機柜火災抹網系統(tǒng)煙感探晌系綻火火醯綻同源騎電壓w滋地保護系統(tǒng)F闿布

14、同門窗哨品麥花板陽空地板照明等門禁ClIY耐環(huán)監(jiān)控斗成片排精密空調舒適性空蜩旭系呼油機1ATSUPSri流電源機z流也說枳靜忠轉換人兄電池及電池槊電褲線煩2 .數(shù)據中心的硬件設備構成：數(shù)據中心在設備組成的層面通常是指在一個物理空間內實現(xiàn)信息的捕捉、存儲、管理、分析集中管理，主要包括核心網絡設備、網絡安全設備、服務器、存儲、災備設備、機柜及配套設施。獨胃M結生辦韓i=新悅在性S5«X)1：S56WT3 .數(shù)據中心基礎網絡結構:如圖2所示，模塊化數(shù)據中心主要應用于云主機，大型企業(yè)分支機構，中小企業(yè)，政務網，教育、醫(yī)療、金融分支機構的數(shù)據機房，也可以應用于中型桌面云數(shù)據機房和高性能計算數(shù)據

15、機房。)G火1W國門|1*圖2:數(shù)據中心基礎網絡結構防火JDS-IPS國9111eg0建*IIC4更/機4 .數(shù)據中心的環(huán)境監(jiān)控:如圖3所示，數(shù)據中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)包含機房內的含塵濃度、溫度、濕度、正壓、漏水報警等系統(tǒng)的監(jiān)視與測量。在模塊內添加水浸檢測和報警裝置，確保主機房設備的正常運行。數(shù)據中心云管理系統(tǒng)主要對模塊化數(shù)據中心的空調、配電、溫濕度、視頻、門禁等設備的實時數(shù)據、設備狀態(tài)、告警進行管理。系統(tǒng)提供全面的機房基礎設施管理功能，包括系統(tǒng)管理、資源管理、視圖管理、容量管理（可選）、性能管理、能耗管理（可選）、工單管理（可選）、報表管理、視頻管理、門禁管理等功能。圖3:環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)六、大數(shù)據行

16、業(yè)的發(fā)展趨勢及市場應用1 .大數(shù)據行業(yè)的發(fā)展趨勢隨著大數(shù)據技術的飛速發(fā)展，對數(shù)據價值的認識逐漸加深，大數(shù)據已經融入到了各行各業(yè)。根據相關調查報告數(shù)據顯示，超過39.6%的企業(yè)正在應用大數(shù)據并從中獲益；超過89.6%的企業(yè)已經成立或計劃成立相關的大數(shù)據分析部門；超過六成的企業(yè)在擴大大數(shù)據的投入力度。對各行業(yè)來講，大數(shù)據的使用能力成為未來取得競爭優(yōu)勢的關鍵能力之一。伴隨著數(shù)據量的爆發(fā)式增長，企業(yè)需要加強采集數(shù)據的能力，但是海量數(shù)據的存儲、管理成本將大幅增加。為更好的挖掘數(shù)據價值，需要大量的計算資源；以此分析大數(shù)據和人工智能的結合，將成為大數(shù)據應用的主要方向。X號陶里，.圖4:大數(shù)據應用系統(tǒng)2 .大

17、數(shù)據行業(yè)的市場應用目前，我國互聯(lián)網、移動互聯(lián)網用戶規(guī)模均居全球第一，有著豐富的數(shù)據資源和顯著的應用市場優(yōu)勢。當前，大數(shù)據產業(yè)正快速發(fā)展成為新一代信息技術和服務業(yè)態(tài)，即對數(shù)量巨大、來源分散、格式多樣的數(shù)據進行采集、存儲和關聯(lián)分析，并從中發(fā)現(xiàn)新知識、創(chuàng)造新價值、提升新能力。隨著打造“數(shù)字中國”戰(zhàn)略的推進，大數(shù)據產業(yè)正成為經濟社會發(fā)展的新引擎，受到廣泛關注?，F(xiàn)階段我國大數(shù)據產業(yè)發(fā)展已步入行業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L時期。由中國管理科學學會大數(shù)據管理專委會等單位編撰的中國大數(shù)據應用發(fā)展報告指出從大數(shù)據產業(yè)規(guī)模來看，預計未來3年我國大數(shù)據產業(yè)增速有望保持在30犯上。該報告同時表示我國大數(shù)據應用技術的發(fā)展將涉及機器學習、多學科融合、開源技術等熱點領域。大數(shù)據應用場景：醫(yī)療健康、教育、經濟、農業(yè)、建筑、電子商務、旅游、交通、軍工、智慧城市建設等等。七、大數(shù)據中心建設的產業(yè)分析大數(shù)據產業(yè)化作為一項重要的戰(zhàn)略發(fā)展業(yè)務，并將之確定為產業(yè)轉型、產業(yè)升級、產業(yè)優(yōu)化的重點布局方向，是未來邁向千億企業(yè)的重要增長點?；贗DC產品的重要意義，應綜合考慮企業(yè)目標、成本、競爭對手以及經濟和社會環(huán)境等因素。應發(fā)揮市場資源、產業(yè)資源、服務資源等優(yōu)勢，兼顧區(qū)域競爭。提升主動營銷能力、產品宣傳能力和渠道協(xié)同能力，數(shù)據中心（IDC）產業(yè)發(fā)展可為企業(yè)發(fā)展帶來新的的機遇