数据中心(Data Center,简称DC),即为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。作为算力基础设施的重要组成部分,数据中心是促进5G、人工智能、云计算等新一代数字技术发展的数据中枢和算力载体,对于数字经济增长具有重要助推作用。
数据中心的分类
根据所有性质或服务对象不同,数据中心可以分为互联网数据中心(IDC)和企业数据中心(EDC)。IDC是指利用相应的机房设施,以外包出租的方式为用户的服务器等互联网或其他网络相关设备提供放置、代理维护、系统配置及管理服务,以及提供数据库系统或服务器设备的出租及其存储空间的出租、通信线路和出口带宽的代理租用和其他应用服务的数据中心;EDC则是指由企业或机构构建并所有,服务于自身业务的数据中心。
按照规模划分,数据中心可分为超大型、大型和中小型。超大型数据中心指规模大于10000个标准机架的数据中心,大型指规模介于3000-10000个标准机架的数据中心;中小型则是规模小于3000个标准机架的数据中心。超大型和大型数据中心的新建,重点考虑气候环境、能源供给等要素;中小型数据中心则主要建设在靠近用户所在地、能源获取便利的地区,依市场需求灵活部署。级别方面,常依据Uptime Institute的行业评判标准, 按可用性,分为T1、T2、T3和T4。
早期的数据中心,比较简单。随着数据量的增加、数据业务的日趋复杂、生活和生产对互联网的依赖程度越来越高,耗电量的不断增长,数据中心的标准也越来越高,主要体现在标准性、稳定性、节能性和高密度性等方面。
运营者分类、关系及比较
数据中心的主要建设者包括电信运营商,独立第三方和大型互联网企业,三者之间存在着较为复杂的合作关系,在少数场景下亦存在竞争。电信运营商的核心优势是对带宽等资源的垄断、广泛分布的机房,以及深入到县级以下的体系。独立第三方的核心优势是丰富的建设经验和运维经验。互联网公司的核心优势是自身使用,因此可以统一规划、设计,并做全部的虚拟化、云化处理。互联网公司对于新技术的运用往往更加彻底,但在数据中心本身的产业链中,其作为买方,不参与市场竞争(其出售给下游的一般为云产品)。相比于电信运营商,独立第三方因建设速度、服务模式和重视程度等原因, 优势渐显。
云计算常被比作信息产业的基础,而数据中心又是云计算的基础。在整个信息产业中,数据中心位于极为上游的位置,为各种互联网服务提供基础支撑。数据中心具有房地产和IT的双重属性,其可从场地到IT软件分为四层,每上升一层其地产属性会更弱、而IT属性会更强。大多数的数据中心到设施层即止。在客户类型为大客户,选择自行接入网络,或者服务商无网络资质时,也不提供网络服务,是更加简单的DC而非IDC。提供IT硬件时,业务即开始向服务器租用转变。提供IT软件时,一般即转型为公有云或者专有云的云厂商。
数据中心的组成结构
整体来看,数据中心的硬件分为两类,分别是主设备和配套设备。
主设备,是真正实现计算和通信功能的设备,也就是以服务器、存储为代表的IT算力设备,以及以交换机、路由器、防火墙为代表的通信设备。
配套设备,则是为了保证主设备正常运转而存在的底层基础支撑设备(也包括一些设施)。
底层基础支撑设备设施,又分为多种,主要是供配电系统和散热制冷系统,另外还有消防系统、监控系统、楼宇管理系统等。
现在数据中心为了高带宽传输数据,普遍使用光纤替代网线。所以,光纤、光模块和光通信设备(OTN等),成为数据中心重要的组成部分。在数据中心里,光模块处处存在,模块已经是在数据中心里应用最广的一类产品了,所以没有光模块,数据中心根本没有办法运转,在数据中心光模块的技术演进方面,数据中心对光模块的要求为高速率、低成本、低功耗、小封装、小功率。
从技术演进路线来看,10G,40G,100G光模块和线缆已经广泛应用于数据中心,当前正处于由100G向200G/400G高速光模块迭代的周期当中。从模块和线缆的速率来看,100G将慢慢退出,让位给200G和400G模块,尤其是400G模块。800G也会逐渐开始上量。