全球數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢(shì)和特點(diǎn)

徐 玉

（工業(yè)和信息化部電信研究院 北京100191）

1 全球數(shù)據(jù)中心發(fā)展特點(diǎn)

1.1 數(shù)據(jù)中心具有顯著的基礎(chǔ)設(shè)施特性，產(chǎn)業(yè)處于轉(zhuǎn)型期

數(shù)據(jù)中心（data center，DC）的發(fā)展可以粗略劃分為3個(gè)階段。每一階段服務(wù)形態(tài)有所不同，但都體現(xiàn)出基礎(chǔ)設(shè)施的特性。

第1階段主要是場(chǎng)地、電源、網(wǎng)絡(luò)線路、通信設(shè)備等基礎(chǔ)電信資源和設(shè)施的托管和線路維護(hù)服務(wù)，多由電信企業(yè)提供，客戶包括行業(yè)、大型企業(yè)等。這個(gè)階段被廣泛稱為外包業(yè)務(wù)（hosting service）。

第2階段是20世紀(jì)90年代中互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展帶動(dòng)了網(wǎng)站數(shù)量的激增之后，各種互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備如服務(wù)器、主機(jī)、出口帶寬等設(shè)備和資源的集中放置和維護(hù)需求提高，主機(jī)托管、網(wǎng)站托管(Web hosting Service)是主要業(yè)務(wù)類型，這個(gè)階段互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）被廣泛認(rèn)可，IDC企業(yè)圍繞主機(jī)托管服務(wù)也提供包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理、安全管理、網(wǎng)絡(luò)互連、出口帶寬的網(wǎng)絡(luò)選擇等服務(wù)，IDC成為企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施的核心。

第3階段的數(shù)據(jù)中心概念被擴(kuò)展，大型化、虛擬化、綜合化數(shù)據(jù)中心服務(wù)是主要特征，尤其是云計(jì)算技術(shù)引入后，數(shù)據(jù)中心突破了原有的場(chǎng)地出租、線路帶寬共享、主機(jī)托管維護(hù)、應(yīng)用托管等服務(wù)，更注重?cái)?shù)據(jù)的存儲(chǔ)和計(jì)算能力的虛擬化、設(shè)備維護(hù)管理的綜合化。新型數(shù)據(jù)中心采用高性能基礎(chǔ)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)資源按需提供服務(wù)，并通過規(guī)模運(yùn)營降低能耗。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心概念被提出，由此認(rèn)為，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心本質(zhì)上還是在數(shù)據(jù)中心的物理基礎(chǔ)設(shè)施上，采用虛擬化等云計(jì)算技術(shù)，提供傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)和各種新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)。

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心處于從第2階段向第3階段的轉(zhuǎn)型期，傳統(tǒng)電信企業(yè)和IDC企業(yè)基于數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級(jí)，如AT&T、NTT等。多家領(lǐng)先互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)則采用新技術(shù)建設(shè)大規(guī)模的新型數(shù)據(jù)中心，一方面滿足自身業(yè)務(wù)發(fā)展需要，同時(shí)也為第三方提供IaaS、PaaS等新型網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。目前多國政府已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)與信息資源看成影響國家科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略性資源和核心競(jìng)爭力，支持海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的數(shù)據(jù)中心以及相關(guān)技術(shù)被提高到國家戰(zhàn)略層面進(jìn)行部署。

從全球范圍內(nèi)看，國際領(lǐng)先的大型電信運(yùn)營商跟隨其大企業(yè)客戶的商業(yè)全球化擴(kuò)張來提供數(shù)據(jù)中心服務(wù)，具體表現(xiàn)為這些電信企業(yè)在全球多點(diǎn)建設(shè)DC，提供全球化服務(wù)，而且業(yè)務(wù)范疇?wèi)?yīng)企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求不斷拓展。如AT&T在全球有39個(gè)數(shù)據(jù)中心，NTT公司在全球部署了28個(gè)數(shù)據(jù)中心，而且這個(gè)數(shù)字還在繼續(xù)擴(kuò)大。國際上部分領(lǐng)先企業(yè)的傳統(tǒng)產(chǎn)品（線路、空間出租等）與擴(kuò)展服務(wù)（數(shù)據(jù)應(yīng)用等）收入占比甚至達(dá)到1∶9。預(yù)計(jì)未來幾年，網(wǎng)站內(nèi)容的視頻化以及移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的快速啟動(dòng)、全球數(shù)字內(nèi)容海量存儲(chǔ)和處理需求的提高以及容災(zāi)備份需求的大幅度提升，會(huì)使全球數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)發(fā)展邁上新的發(fā)展臺(tái)階，而且市場(chǎng)呈現(xiàn)競(jìng)爭全球化、服務(wù)個(gè)性化等特征。

1.2 全球IDC市場(chǎng)保持穩(wěn)步增長，美國是龍頭

2010-2011年，全球IDC市場(chǎng)保持穩(wěn)步增長，Gartner預(yù)計(jì)市場(chǎng)規(guī)模會(huì)從2010年的20億美元提高到2015年的44.6億美元，年復(fù)合增長率為14.3%。另據(jù)中國IDC圈估計(jì)，2010年全球IDC整體市場(chǎng)規(guī)模超過160億美元，較2009年增速為18%，亞太地區(qū)是增長的主要貢獻(xiàn)者。主機(jī)托管等基礎(chǔ)IDC業(yè)務(wù)產(chǎn)品仍是主要業(yè)務(wù)，但網(wǎng)頁加速、網(wǎng)站安全管理等新型業(yè)務(wù)收入比例在擴(kuò)大。圖1所示為2005-2010年全球IDC市場(chǎng)規(guī)模。

據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，截至2010年底，全球的數(shù)據(jù)中心總量為339萬個(gè)，這個(gè)數(shù)字包括了為第三方服務(wù)的IDC數(shù)據(jù)中心、行業(yè)和企業(yè)自建的數(shù)據(jù)中心，還包括大量企業(yè)自用的機(jī)房，其中美國和西歐的數(shù)量分別達(dá)到了96萬和68萬，占全球總量接近一半。中國約有45.6萬個(gè)，占全球總量的8%。圖2所示為全球及幾個(gè)國家或地區(qū)的數(shù)據(jù)中心數(shù)量。

但從數(shù)字結(jié)構(gòu)看，中國和發(fā)達(dá)國家，尤其是美國和日本相比有較大的差距。在中國，超過500個(gè)機(jī)架的大型數(shù)據(jù)中心有47個(gè)，占中國數(shù)據(jù)中心總量的1‰0，占全球大型數(shù)據(jù)中心的4%。低于日本的85個(gè)（占日本總量的2.7‰0），更遠(yuǎn)低于美國的571個(gè)，美國大型數(shù)據(jù)中心占全球大型數(shù)據(jù)中心總量的50%。從服務(wù)器數(shù)量看，2010年全球數(shù)據(jù)中心的x86服務(wù)器總量達(dá)到了3 900萬臺(tái)，其中美國占了1 560萬臺(tái)，日本有276萬，中國約為316萬臺(tái)。美、日、中3個(gè)國家的服務(wù)器數(shù)量與數(shù)據(jù)中心的比值分別為16、8.7和6.9。

1.3 亞太地區(qū)建設(shè)數(shù)據(jù)中心的動(dòng)力強(qiáng)勁，未來幾年有過度供給的可能

從區(qū)域發(fā)展看，歐美傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)市場(chǎng)已經(jīng)基本飽和，大型電信運(yùn)營商繼續(xù)在全球其他區(qū)域建設(shè)數(shù)據(jù)中心，以增強(qiáng)企業(yè)的全球化服務(wù)能力。該地區(qū)新建的均為大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，以提供新型的IaaS、PaaS等作為發(fā)展方向。亞太成為數(shù)據(jù)中心增長最快的市場(chǎng)，新興市場(chǎng)包括中國、印度等數(shù)據(jù)中心建設(shè)速度突出，未來幾年亞太有可能成為世界級(jí)電信服務(wù)中心。

亞太地區(qū)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的動(dòng)力主要來自以下幾個(gè)方面。首先是經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶動(dòng)亞太企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展，增加了數(shù)據(jù)中心的需求。其次是很多大中型企業(yè)轉(zhuǎn)變觀念，在進(jìn)行自建數(shù)據(jù)中心進(jìn)行升級(jí)時(shí)，開始放棄自建轉(zhuǎn)而接受大型數(shù)據(jù)中心提供者的高質(zhì)量數(shù)據(jù)中心外包服務(wù)，以滿足高密度布設(shè)服務(wù)器存儲(chǔ)和降低能耗的需求。再次是近幾年日本地震等重大自然災(zāi)害讓很多企業(yè)認(rèn)識(shí)到通過部署在不同地區(qū)的數(shù)據(jù)中心實(shí)施容災(zāi)備份的重要性，例如日本很多企業(yè)都紛紛在日本本土外尋找合適的數(shù)據(jù)中心。

日本、新加坡、澳大利亞、中國香港是亞太數(shù)據(jù)中心部署量最高的4個(gè)國家和地區(qū)，幾乎所有跨國經(jīng)營服務(wù)的企業(yè)均在這些地方設(shè)有數(shù)據(jù)中心。AT&T在亞太地區(qū)有9個(gè)數(shù)據(jù)中心，包括1個(gè)新加坡超級(jí)數(shù)據(jù)中心，其中2個(gè)在上海，2個(gè)在香港。新加坡電信公司在亞太地區(qū)有超過10個(gè)數(shù)據(jù)中心，分別位于新加坡、香港、澳大利亞和日本，該公司從2011年4月開始提供IaaS服務(wù)。印度、中國是大型數(shù)據(jù)中心經(jīng)營者關(guān)注的新興地區(qū)，各種大型數(shù)據(jù)中心擴(kuò)建和新建在亞太多個(gè)地區(qū)都不鮮見，同時(shí)原有數(shù)據(jù)中心也在進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整和云計(jì)算部署。根據(jù)信息技術(shù)咨詢公司BroadGroup的預(yù)計(jì)，新加坡的商業(yè)數(shù)據(jù)中心數(shù)量從2010年到2015年將增長50%。

Gartner預(yù)測(cè)未來2～3年是亞太地區(qū)數(shù)據(jù)中心部署和升級(jí)的高增長期，但該公司同時(shí)提醒經(jīng)營者，由于數(shù)據(jù)中心能力的大幅度提高，未來2～3年內(nèi)亞太地區(qū)也有可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)中心容量的過度供給，市場(chǎng)競(jìng)爭程度加倍，價(jià)格大幅下降壓力加大，需謹(jǐn)慎投資。

1.4 數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)升級(jí)帶來新的運(yùn)營和合作模式

（1）傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心面臨轉(zhuǎn)型

當(dāng)前很多企業(yè)是按照20世紀(jì)90年代標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的數(shù)據(jù)中心，在結(jié)構(gòu)的可靠性、能耗和制冷系統(tǒng)方面都不能滿足擴(kuò)展和升級(jí)的需要，使得企業(yè)面臨高能耗和高運(yùn)營成本問題。很多數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者和擁有者都開始籌劃或者進(jìn)行數(shù)據(jù)中心升級(jí)計(jì)劃，但不同企業(yè)的策略有所差異。大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心升級(jí)轉(zhuǎn)型著重在數(shù)據(jù)中心的容量和能力升級(jí)，比如通過虛擬技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)施監(jiān)控、設(shè)備跟蹤以及散熱管理。中型企業(yè)缺乏掌握云計(jì)算等數(shù)據(jù)中心升級(jí)技術(shù)能力和相關(guān)的人才，因此選擇合作者來幫助他們改善數(shù)據(jù)中心托管業(yè)務(wù)或者將自有數(shù)據(jù)中心遷移到有質(zhì)量保證的第三方數(shù)據(jù)中心來改善服務(wù)。大量中小型企業(yè)更傾向于獲得標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心服務(wù)來提高業(yè)務(wù)開展的靈活性，以此降低成本。

（2）傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)產(chǎn)品統(tǒng)一化、標(biāo)準(zhǔn)化，新型數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)是未來競(jìng)爭焦點(diǎn)

當(dāng)前數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)形態(tài)發(fā)展呈現(xiàn)的一個(gè)特征是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)產(chǎn)品和服務(wù)的商品化，包括網(wǎng)絡(luò)帶寬、主機(jī)托管、網(wǎng)站托管、IT資源管理等，具體特征是這些服務(wù)和產(chǎn)品的提供變得很容易，各服務(wù)提供商提供的產(chǎn)品和服務(wù)在服務(wù)質(zhì)量、服務(wù)能力上差異小，市場(chǎng)充分競(jìng)爭。而且隨著大量新型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和投入使用，會(huì)有更多的數(shù)據(jù)中心服務(wù)商品化，尤其是在提供的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和業(yè)務(wù)上，企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施和IT資源產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化程度不斷提高。為了轉(zhuǎn)移產(chǎn)品商品化帶來利潤空間的壓縮，數(shù)據(jù)中心經(jīng)營者必須通過技術(shù)升級(jí)和建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)平臺(tái)來處理大量企業(yè)的服務(wù)要求，同時(shí)數(shù)據(jù)中心經(jīng)營者開始尋找新的差異化服務(wù)及其模式。因此IaaS、PaaS和SaaS等云計(jì)算相關(guān)業(yè)務(wù)被認(rèn)為是未來數(shù)據(jù)中心提供者的核心競(jìng)爭力，云計(jì)算服務(wù)是差異化服務(wù)的基礎(chǔ)。在云計(jì)算領(lǐng)域，很多企業(yè)還普遍缺乏云相關(guān)的工程技術(shù)能力和服務(wù)經(jīng)營經(jīng)驗(yàn)，因此未來幾年內(nèi)以技術(shù)合作或者結(jié)盟方式提供服務(wù)的形式將出現(xiàn)，以彌補(bǔ)一家企業(yè)難以獨(dú)立支撐所有的云計(jì)算業(yè)務(wù)與其他企業(yè)競(jìng)爭。新型的合作模式有可能會(huì)改變整個(gè)數(shù)據(jù)中心的市場(chǎng)格局。

在數(shù)據(jù)中心升級(jí)轉(zhuǎn)型中，美國依然走在前面，艾默生網(wǎng)絡(luò)能源于2011年8月公布了一項(xiàng)調(diào)查的結(jié)果表明，在被調(diào)查的主要240家數(shù)據(jù)中心經(jīng)營者中，絕大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都采用了虛擬化，只有8%的數(shù)據(jù)中心沒有對(duì)任何服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，并且44%的受訪者預(yù)計(jì)其主要數(shù)據(jù)中心在未來3年會(huì)繼續(xù)增加物理服務(wù)器的數(shù)量。但同時(shí)調(diào)查也指出當(dāng)前數(shù)據(jù)中心使用率并不飽和，有65%的數(shù)據(jù)中心只使用了不到其計(jì)算容量的70%，但超過一半(57%)的受訪者仍計(jì)劃未來3年繼續(xù)增加服務(wù)器。

1.5 新一代大規(guī)模數(shù)據(jù)中心成為國家和企業(yè)部署和實(shí)施云計(jì)算戰(zhàn)略的重要內(nèi)容

當(dāng)前各國政府均高度重視云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。美國政府和軍方在2011年發(fā)布的《聯(lián)邦云計(jì)算戰(zhàn)略》和國防部《云計(jì)算戰(zhàn)略》中首次明確了云計(jì)算在國家政策中的戰(zhàn)略地位，實(shí)施“云優(yōu)先”政策，并投資800億美元，以云計(jì)算技術(shù)整合政府?dāng)?shù)據(jù)中心。歐盟于2011年初提供價(jià)值2 140萬美元的資助給IBM與15個(gè)歐洲合作伙伴，啟動(dòng)名為 “Vision Cloud——面向未來互聯(lián)網(wǎng)的虛擬化存儲(chǔ)服務(wù)”的項(xiàng)目。韓國政府為全面推進(jìn)2009年公布的《云計(jì)算全面振興計(jì)劃》，于2011年將電子政府中使用的1 970臺(tái)利用率較低的服務(wù)器虛擬化，并于2011年1月開設(shè)政府通用云計(jì)算數(shù)據(jù)中心來提供云平臺(tái)，為企業(yè)提供開發(fā)與測(cè)試所需的云計(jì)算資源。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省在2010年8月發(fā)布的《云計(jì)算與日本競(jìng)爭力研究》報(bào)告，將提升數(shù)據(jù)中心節(jié)能環(huán)保指標(biāo)等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)視為核心內(nèi)容之一。新加坡于2011年初制定了一整套綠色數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)作為落實(shí)iGov2010計(jì)劃中電子政府的目標(biāo)的主要措施。

IT企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)和電信企業(yè)從自身業(yè)務(wù)支撐和拓展出發(fā)大力建設(shè)云數(shù)據(jù)中心。谷歌是最早提倡和實(shí)踐云計(jì)算技術(shù)的企業(yè)之一，其服務(wù)于全球的互聯(lián)網(wǎng)搜索服務(wù)就建立在全球部署的大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心之上，2010-2011年相繼在包括日本、中國香港等地投資建設(shè)大型數(shù)據(jù)中心。谷歌還在不斷開發(fā)和探索云服務(wù)的商業(yè)和產(chǎn)品模式，提供了Google App等一系列云服務(wù)。

2 我國數(shù)據(jù)中心發(fā)展面臨產(chǎn)業(yè)的升級(jí)改造

據(jù)Gartner統(tǒng)計(jì)，我國數(shù)據(jù)中心數(shù)量接近46萬個(gè)，但其中超過45萬個(gè)是小于100m2的小型數(shù)據(jù)中心和微型機(jī)房。超過500個(gè)機(jī)架和5 000臺(tái)服務(wù)器的大型數(shù)據(jù)中心有47個(gè)，集中在電信、金融、政府、制造、能源等幾個(gè)領(lǐng)域。大型數(shù)據(jù)中心數(shù)量占總量的1‰0，低于日本的2.7‰0的比例，更遠(yuǎn)低于美國的6‰0。

相對(duì)而言，我國的數(shù)據(jù)中心大多數(shù)為企業(yè)自建自用，為第三方提供服務(wù)的IDC數(shù)據(jù)中心機(jī)房全國大概有500多個(gè)，其中70%以上為3家基礎(chǔ)電信運(yùn)營商所有，主要集中在北京、上海、廣東、江蘇、浙江、山東、四川、湖北等經(jīng)濟(jì)相對(duì)發(fā)達(dá)、業(yè)務(wù)量大、帶寬資源充足的省市。而且IDC的平均能耗效率（PUE）在2.2～3，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家1.5的水平。截至2010年底，我國有跨省經(jīng)營IDC企業(yè)17家，省內(nèi)經(jīng)營的企業(yè)260家左右。信息化帶來的海量計(jì)算和存儲(chǔ)需求，推動(dòng)服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備存量的不斷增長，催生企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心的巨大需求。面向第三方企業(yè)提供服務(wù)的IDC市場(chǎng)規(guī)模每年保持20%以上的增長，吸引眾多投資者。2010年市場(chǎng)規(guī)模突破100億元，預(yù)計(jì)2011年逼近140億元。圖3所示為2005-2011年中國數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)收入規(guī)模。

未來幾年，我國IDC市場(chǎng)將呈現(xiàn)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心投資熱潮和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心升級(jí)改造的兩大特點(diǎn)。過去幾年內(nèi)，百度、騰訊、盛大等互聯(lián)網(wǎng)公司業(yè)務(wù)量的高速增長，尤其是視頻內(nèi)容的爆炸式增長的需要，使互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求每年增長100%，所以騰訊、盛大等企業(yè)均已開始部署大型數(shù)據(jù)中心的建設(shè)計(jì)劃。從未來看，物聯(lián)網(wǎng)（海量的監(jiān)控和指令數(shù)據(jù)）、三網(wǎng)融合（視頻）、兩化融合（信息化需求）、云計(jì)算等新技術(shù)、新需求極大地推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的需求增長?？紤]云計(jì)算帶來的降低成本、提高利用率和綠色環(huán)保優(yōu)勢(shì)，包括地方政府、電信運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)、眾多的IDC都開始積極推動(dòng)大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，例如，超過20個(gè)省市發(fā)布了不同形式的云計(jì)算計(jì)劃，有多個(gè)城市明確提出建設(shè)規(guī)模龐大的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心園區(qū)的計(jì)劃；中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司（以下簡稱中國移動(dòng)）積極推動(dòng)中國移動(dòng)IT系統(tǒng)采用高通用性和低成本的云計(jì)算軟硬件架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)IT支撐云、業(yè)務(wù)云、公眾服務(wù)云3大云計(jì)算平臺(tái)的“大云”計(jì)劃；盛大提出以上海張江、上海南匯、江蘇無錫為中心的兩地三中心的數(shù)據(jù)中心格局的戰(zhàn)略規(guī)劃。

考慮大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運(yùn)營中高能耗和自然具有的網(wǎng)絡(luò)特性，大型數(shù)據(jù)中心的選點(diǎn)應(yīng)綜合考慮自然環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，甚至要考慮當(dāng)?shù)卣叩呐涮篆h(huán)境以及人才環(huán)境。