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浅谈数据中心建设(一)
  • 随着全球经济一体化进程的不断演变,数字经济不断膨胀,导致各类运行运算数据聚集膨胀,致使各类数据在不断的交换中,到达了一个前所未有的新高度。针对经济网络数据换算、数据存储、数据分析等要求越来越精准,个性要求越来越高,促使我们建设运营数据中心的要求无限提高。
  •    在数据中心建设中,针对行业不同、使用途径不同,实现了按需定制的个性化数据中心的建设方向,定制化数据中心成为客户运营业务项目的首选。传统数据中心在业务需求改造、调整、增加配置等调整需求的情况下已经越来越不能被接受,由于项目整改时间长,整改以后往往难达到客户心理期盼的效果,所以很多金融、证券用户在项目洽谈时客户已经明确自己针对数据中心建设的要求,如果数据中心业主能精准满足客户的所有需求,定制项目基本能顺利签单,落实在你为其定制的数据中心内,实现营销运营合一的双重经营架构。
      
      在数据中心建设阶段,数据中心的前期建设规划、设备技术配置、建设实施分析、设备系统运行分析、数据中心能效监测分析、项目运营分析等等尤为重要。
      
      大量数据中心建设项目需求不断涌现,提供给数据中心行业人员许多创业机会,在数据中心项目建设实施的各个阶段,需要各个专项的专业人才进行数据中心建设调研、认证、分析,提供可研报告、能评报告、现场勘探报告、环评报告等等业主所需的项目文件,同时也提供给各类企业获利的机会。
      
      一、数据中心行业用户的需求趋势
      
      针对数据中心建设项目的精准化定制、个性化定制,促使我们数据中心行业从业人员的就业门槛不断提高。单一的数据中心产品解决方案的供应商思路,已经很难满足数据中心行业业主的要求。在进行产品推广时,不但需要熟知自己公司的数据中心产品,还必需了解整个数据中心的所有设备资源产品线。必需了解自己企业产品在数据中心产品线中所处的位置,还能熟知自己公司产品与其他哪家公司的某系列产品配合才能充分发挥效能,在数据中心运行中达到最佳的状态。同时自己企业的数据中心产品,在数据中心产品线中所处在的行业位置,也是必须清楚的认知,只有清晰自己优质产品的行业位置及行业占有率,才能将企业的优质产品销售给广大业主。
      
      数据中心产品必须符合数据中心运行的高效性,安全性、可靠性、节能性等要求,安全运营是所有客户定制数据中心的特点。就目前的数据中心行业趋势来分析,传统的单一电力配置的数据中心将被新一代数据中心所替代。新一代数据中心,电力配置要求更高,客户电力配置更灵活,可以在一定阀值的电力环境中按需付费使用、业务空间更灵活,可以在有限的定制区域内实现随意腾挪扩容,加载企业自己的个性业务,满足突发性爆发性增长业务需求特性。使数据中心运营者与使用者之间达到完美的双赢目标。
      
      二、专业运营数据中心业主对数据中心建设者(供应商)的需求方向
      
      在我国数字经济建设飞速增加的大环境下,使数据中心业主、数据中心项目建设者、数据中心产品提供者、设计院、咨询公司、电力供应商促使数据中心行业生态圈进入更高综合实力阶段。
      
      1)产品品质高、价格优质、性价比高,但是企业售后能力较弱,售后服务质量比较糟糕,企业产品市场占有率低,肯定会被其他同类产品所替代。
      
      2)项目设计能力很强、设计的产品也很不错,但是在设计的方案中,数据中心建设周期比较长,也是很难被业主接受认可的,因为定制数据中心比较的是建设周期短、交付迅速,比得是速度。
      
      3)数据中心建设前期,供应商提供了许多方案,各有优势,但是缺乏业主需要的亮点,是很难获得这个项目的。因为项目分析中需要站在业主的角度分析、测算项目的收益、项目的电力资费、项目节能情况等关键内容。
      
      4)电力供应商,除了所提供的优质电力产品,企业是否能够提供产品以外的资源,如当国家电网电力部门资源,能提出关于项目电力资费的建议,签署什么样资费合约对业主有利,才能胜利获得项目合同。
      
      5)现阶段数据中心项目总包已经成为数据中心建设的发展趋势,数据中心产品供应商已经升级成为数据中心建设总包方,有能力针对数据中心各个系统工艺特性,是熟悉掌握技术要点的成功实施者,也是整个数据中心建设运维的第一管理者。有能力在业主要求的数据中心项目中,成为满足整体项目的高效运营者。
      
      通过数据中心行业的蓬勃发展,在项目实施中不断探索,求真去伪,不断磨练,在获得各种信息资源的前提下及时调整企业方向,才能满足客户不断增加的各类需求,企业才能在数据中心行业中立足。
      
      三、现阶段数据中心经营者面临的需求
      
      目前数据中心行业发展趋势是数据中心运营企业面临如何安全保障数据中心各系统设备更新升级换代的问题。建设十年左右或十年以上的数据中心已经到了维护压力的高峰阶段,大量的设备需要更新换代技术升级。
      
      1)数据中心后备电源系统中UPS电源主机更新及电容的更换、每五年一次的后备蓄电池组更换。
      
      2)消防系统的气体存储钢瓶组、温感烟感等消防报警设备的更新更换。
      
      3)DCIM系统的采集部件设备、漏水绳、温湿度传感器等更新更换。
      
      4)视频监控系统的大量摄像头、NVR存储设备等更新更换。
      
      5)高效制冷系统的压缩机、循环泵、各类阀门、室外运行的风机等主要部件更新更换。
      
      6)传统能耗冷却塔改造升级成为低能耗节水型冷却塔的更换升级等
      
      7)数据中心整体综合管理平台DCIM系统的技术升级及制冷BA系统的技术升级等。
      
      因此目前大量数据中心设备的更新换代,提供给数据中心产品供应商及数据中心行业从业人员许多数据中心产品项目销售机会。业主在比较各家产品供应商的同时,比较各个产品供应商的综合实力,验证能否有效提供项目技术方案。数据中心的安全性,是数据中心运营者的核心。如何保质保量的完成项目更新任务,是每一个供应商项目实施的首要目标。产品商务谈判合约,项目实施方案,安全保障、应急预案等都是必要的前提。
      
      同时随着成熟运营数据中心运营时间的推进,建设时间超过十年以上的数据中心需要进行新业务,新负荷用电需求的基础硬件提升。随着数据中心客户用电基础的提升,精密空调配置负荷同时也需要提升,因此导致整个数据中心需要整体改造。从而使整个数据中心改造需求不断提升不断扩大,致使数据中心需要整体搬迁腾挪建设或原址技术全面升级改造。在数据中心需求建设需求不断放大的前提下,给数据中心产品供应商提供了大量的产品需求订单,促进数据中心产品供应商的企业发展。在一批批建设改造项目的推动下,获得大量项目订单的产品供应商必定成为数据中心行业的产品企业的领导者、领跑者,使其企业产品的市场占有率不断提升。
      
      另外在数据中心热的促使下,全国出现许多地方建设数据中心,数据中心在许多地方涌现,数字地产模式的数据中心层出不穷,导致数据中心项目过热。大量建设完成的数据中心,没有客户进驻、想要空巢引凤何其难。导致已经建设完成的数据中心,常年空载,浪费了大量的人力物力,最主要的是因为经营数据中心不善,导致项目亏损,企业退出市场,被市场淘汰的情况发生屡屡发生。最恶劣的是因为根本不懂数据中心的经营,在数据中心建设中,没有一套严格的把控机制,导致自己投资建设的数据中心,没有购买高效的电力电源设备,没有购买高效制冷的制冷主机,没有购买到高效的冷却塔、高效的循环泵、高效节能的精密空调设备、经济环保的柴油发电机组等,使其建设的数据中心质量非常糟糕,在项目施工完成后,进行整体项目假负载整体联机调试,故障源源不断,根本没法进行安全合理的运行,使其建设的数据中心虽然花费大量的投资与时间,但是因为总调试的不达标,一次次在客户的需求调试中履履失单,最后导致无人敢用,成为项目的失败品,严重影响企业的发展。
      
      针对空巢数据中心、建设规模低于500机架、PUE能耗相对较高的小型数据中心已经不能满足行业的发展。各地政府主管单位已经在全国开始了新一轮的资源整合,长期不用的数据中心、老旧的小型数据中心,都在进行项目搬迁,异地安装等调整。这样又促使我们数据中心行业出现了新的难度较高的特殊需求。
      
      许多大型空巢数据中心整体搬迁至异地整体联调安装项目,需要我们进行项目的前期现场确认,线路拆解,设备下架打包,归类、搬运,在按项目时间进行发货,运往设备安装地址组装,在进行单系统调试后,等待项目一体化整体调试。
      
      首先将数据中心电力设备的拆解归类打包迁移再安装(高压进线设备,低压出线设备、变压器、密集型母线槽等)、柴油发电机组的整体迁移安装,制冷主机的整体迁移再安装、循环水泵的拆除打包迁移再安装,冷却塔的整体拆解打包移位安装、蓄冷罐的整体迁移安装、UPS电源主机的整体搬运迁移再安装、智能机柜的整体拆解打包迁移再安装等等需求,致使施工总包企业成为项目的总指挥,按数据中心系统建设的步骤,协调项目所有工作,待项目所有设备按要求安装完成后,在进行项目整体连接调试。待调试运行合格后,项目才能移交投资业主,进行项目运行管理。
      
      在这个过程中,考验数据中心供应商及从业人员的不仅仅是管理经验,最主要的是现场协调能力及现场突发事件的处理能力。只有拥有丰富数据中心行业工作的行业技术精英,才能能胜任这种突发性项目。总之只有行业精英,只有标杆企业,才能满足客户日新月异的各类项目需求。
      
      四、数据中心PUE能耗实际碰到的问题
      
      根据国家针对数据中心能效管理的要求,各省市都有明确的规范要求。那些没有达到PUE能效管理目标值的数据中心需要进行技术整改技术升级。
      
      PUE值计算公式为:
      
      PUE=数据中心总设备能耗/IT设备能耗
      
      针对数据中心设计PUE与实际运行PUE的实际运行数据对比过程中,大量的数据中心运行PUE不达标。导致数据中心PUE值过高,主要原因分为以下几类:
      
      1)项目设计时,设计PUE数值理想化,考虑的只是客户配置设备的计划数值及设备电源用电铭牌上标称用电数据值,没有进行实际测试,将配置设备的实际的运行负荷作为数据中心上架设备型号的用电能耗数据,实际运行时由于测算有误,使数据中心的设计PUE与实际运行PUE数据相差较大。
      
      2)项目规划设计时的PUE数据,是进行合理的设备选型后得出的各个系统品牌数据。在项目实施中,项目实际采购的数据中心设备机型与项目设计PUE选型的设备机型不符,特别是制冷设备的能效比相差较大。因为考虑降低数据中心的建设投资,项目设备采购时,采购了最低价的产品,设备运行的节能效果远远低于设计项目时测算PUE数据的选型设备。最终项目运行PUE与设计PUE相差较大,不符合设计要求。
      
      3)数据中心运行保障部门执行者综合运营管理能力较差,在项目建设交付后,项目因为客户服务器上架速度的变化,没有及时调整制冷系统、精准送风循环系统,蓄冷系统的运行值,导致大量的制冷量浪费。同时没有合理的调整UPS电源系统的运行模式,导致电源能耗较高。在这双重较高的运行模式下,使数据中心整体运行PUE居高不下,没有达到设计的合理数据值。
      
      五、数据中心行业持续不断演变的过程
      
      作为数据中心从业20多年的资深人员,已经在数据中心的行业深深扎根。组织建设、规划了许多专业用途的数据中心。经历了我国数据中心不断演变过程的整个历程,经历了从数据机房阶段到数据中心阶段的演变过程。
      
      在公元2000年之前,我国的互联网才刚起步,数据中心这个概念还没有出现,当时的数据中心简称是数据机房。
      
      数据机房只有3大类用户在使用,分为政府用户、金融用户、运营商用户,尚未出现专业的民营数据机房经营者。
      
      1)政府用户主要是广电系统,就是国家广电总局、各省市自治区等建设有电视广播设备运行数据机房,数据机房安装的设备主要以电视广播等视频音频数据,数据机房配置有后备UPS电源及精密空调设备。
      
      2)金融用户主要是各行总行、城市农村信用社总社,省市自治区县区分行分社等地域建设有数据机房,数据机房的主要用途是及时保存存款客户、贷款客户资料及各类企业、公民个人存取款交易结算数据,另外就是各类银行交易票据的图片资料及营业场所的视频文件资料等数据。确保安全规范保障单位及个人的财富数据,数据机房配置有后备8小时蓄电池组的UPS电源设备,同时还配置有精密空调设备及机房换气新风系统。
      
      3)运营商用户主要是以中国电信、中国移动、中国联通等专业运营商,主要是在总部建设有数据机房外,各省市自治区县区镇都建设有自己的运营基站,数据机房的数量比较多。数据机房主要是保持用户的语音电话及数字短信等功能外,就是配合金融用户将网络专线接入金融用户的各个经营网点,同时保障金融数据交换结算。另外最大的功能是运营商用户不断完善互联技术,使企业、个人,能在电视、广播资讯,新闻报刊资讯以外,通过手机应用在互联网上获得更快速的了解世界的各类信息,使信息快速推广给手机用户。也使数据机房在不断的用户需求变化中,演变成各类数据交易及换算的数据中心。
      
      在公元2010年前,我们的数据中心正式登场,数据中心的最大用户,除了政府、金融、运营商以外,还涌现了大量的民营数据中心经营者,其中还有许多我们的行业互联网领头企业,许多企业建设了自己企业的资源管理型数据中心,用于提高企业自己的办公管理能力、仓储管理能力、资金结算速度等。他们依托中国电信、中国移动、中国联通等三大运营商的网络资源,不断深入行业底层,开挖数据应用的企业,使互联网发展得到了迅速发展,同时出现了互联网行业的超级王者公司。是中国互联网行业达到新发展高度,立足世界前沿,全面面向世界,面向未来。根据中国IDC圈统计,2010年中国IDC市场规模达到102.2亿元,见图1.
      
      在2020年之前,我们数据中心行业进行了再一次细分,特别是根据互联网应用的不同,出现了许许多多专业应用的数据中心,特别是我们熟知的几大互联网巨头,针对自己的业务不同,也不断的调整需求,进行主营业务数据中心、安全应用数据中心、游戏后台数据中心、各类超算中心等等分类。在数据中心演变的不同阶段,我们的数据中心产品资源供应商,同样经历了行业的不断打压磨练,有的企业不断壮大,有的企业日薄西山,有的企业标杆依旧,有的企业转行跨界,顺应市场经济的发展潮流,各行其道。总之在数据中心专业经营者的鞭策下,在互联网业务企业需求的不断变化下,产品资源供应商也是沉着应对,面面俱到,优秀产品不断涌现,绿色节能方案层出不穷,不断丰富行业的需求。在各地政府及数据中心行业的要求下,数据中心综合能耗已经变成数据中心建设的首要目标。拥有更低的PUE值,更低的节能产品,更优的解决方案,更快的项目交付时间,才能满足数据中心行业市场生态圈的发展需求,满足挑剔客户的要求。同时在行业细分的前提下,专业金融用户会不断提出数据中心5年无事故安全经营思路、10年运营规划,20年运营规划等各类数据中心经营模式。将数据中心建设的成本不断提升,运营成本不断提升。再一次促使数据中心经营者与数据中心产品供应者,不断修炼自己最好达到三花聚顶,万源归宗境界。
      
      2020年中国互联网数据中心(IDC)市场虽然在一定程度上受到疫情冲击,但是还是保持了快速发展的势头,根据中国IDC圈统计,2020年中国IDC市场规模达到2238.7亿元,如图2所示。
      
      (未完待续)
      
      编辑:Harris
      
      

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