优化数据中心效率：虚拟化的变革力量 (优化数据中心布局,统筹规划建设)

文章编号：15822 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-04-22 05:27:12 / 浏览：次

简介

随着数据中心成为现代组织的关键基础设施，优化其效率至关重要。虚拟化技术通过将物理服务器的资源整合到一个或多个虚拟机中，为数据中心效率的提升提供了革命性的解决方案。

虚拟化的优势

资源利用率提高

虚拟化允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机，最大程度地提高资源利用率。这可以减少闲置服务器的数量，降低能耗成本和设备占地面积。

灵活性和可扩展性

虚拟机可以轻松创建、移动和克隆，从而提供卓越的灵活性和可扩展性。当需要额外的资源时，可以快速添加新的虚拟机，而无需采购和部署新的物理服务器。

能源效率

由于资源利用率提高，虚拟化可以显著降低数据中心的能耗。通过整合资源，虚拟化可以减少不必要的服务器运行，从而降低冷却需求。

降低硬件成本

虚拟化通过减少所需的物理服务器数量，降低了硬件采购和维护成本。这可以释放资金，用于其他关键业务计划。

优化数据中心布局

除了虚拟化之外，优化数据中心布局对于提高效率也至关重要。以下是一些关键考虑因素：

热通道和冷通道：优化热风和冷风的流动，以最大限度地降低冷却成本。
服务器放置：智能地放置服务器，以平衡热负荷并优化气流。
设备密度：管理服务器机架的设备密度，以确保适当的冷却和能效。
电缆管理：有序的电缆管理有助于提高气流，防止热量积聚。

统筹规划建设

统筹规划数据中心建设对于长期效率至关重要：

容量规划：确定当前和未来的容量需求，以确保数据中心能够满足增长。
分阶段部署：逐步部署新技术和设备，以管理风险并优化投资。
监控和管理：实施健全的监控和管理系统，以持续优化性能和效率。
团队合作：促进 IT、设施和业务团队之间的密切合作，以实现无缝的规划和实施。

案例研究

一家大型科技公司通过实施虚拟化和优化数据中心布局，实现了以下重大效率提升：

服务器利用率从 15% 提高到 75%
能耗减少 30%
设备成本降低 25%

结论

虚拟化和优化的数据中心布局相结合，为企业提供了一条清晰的途径来提高数据中心效率。通过采用这些技术和策略，组织可以降低成本、提高灵活性、减少环境影响，并为数字化的未来创造一个坚实的基础。

提升数据中心效率的10种方法

提升数据中心效率的10种方法数据中心托管逐渐成为了一种企业信息化中的流行趋势，而虚拟化则在其中发挥了重要作用。那么，虚拟化与主机托管越来越流行的原因是什么？虚拟化与主机托管又在哪些方面得到了广泛应用呢？ 1、多租户系统记录银行等金融类的中小型企业已经找到了为核心系统节约软件授权与数据存储成本的方法，通过联合的方式，以及不仅托管系统虚拟实例的主机而且还负责运行这些的主机代管。有些时候，银行之间会联合起来形成他们自己的主机代管。在其他情况下，他们作为一个群组购买主机代管服务。主机代管商在安全的多租户环境中的一个主机服务器上运营他们的系统记录，每个机构的银行系统运行在主机上一个单独的虚拟分区中。 2、应用测试和分期大型企业不仅让他们的数据中心推迟了新硬件和软件的采购，而且他们实际上已经停止建设新的数据中心。他们这样做的方法之一，就是通过将所有系统资源需求用于应用测试和分期，并将其迁移到主机代管上。在主机代管环境中，系统和应用被虚拟化，这些企业可以安全创建、测试和分期执行应用——然后在应用就绪的时候将其迁移到他们自己的数据中心生产环境中。 3、主机代管的专业知识和工具当市场有了管理异构IT基础设施、移动计算和高性能计算的需求时，相关的工具和技术就以超过IT人员可以接受的速度迅速进入市场。有些站点有选择地在一个虚拟代管环境中先对这些新工具和新方法进行测试，之后当他们确认这些新方法和新工具真的可以起到帮助作用的时候，再将他们添加到自己的数据中心内。作为这个尝试过程的一部分，他们依赖于拥有新技术专业经验的主机代管服务。通过这种方式，客户战略不仅获得了新工具和新方法的经验，而且获得了最佳实践。 4、沙箱实验这是最终使用者在沙箱中数据进行的实验，包括一系列对数据尝试不同算法的数据仓库和一系列尝试性应用，看看可以给企业带来那些附加价值。这些都是在测试环境下进行的，所以沙箱也会成为在主机代管环境中进行虚拟部署的理想选择。使用主机代管进行沙箱实验的优点，在于当你完成之后可以轻松地抛弃掉沙箱。如果主机代管做的是日常工作，那么企业IT在冗长的清单上可以减少一项任务了。 5、虚拟桌面基础架构（VDI）很多企业选择在他们自己的数据中心内部署VDI。但是也有企业选择在第三方数据中心的主机代管和虚拟化基础上做VDI。一个原因是，很多企业并不将VDI视为一个业务关键应用，所以他们认为可以把VDI外包。另外一个原因是，VDI会要求内部IT部门具备虚拟化方面的专业技能。具有VDI经验的主机代管商可以填补这个空白。 6、在线培训随着员工在时间和地点灵活性需求的不断增加，企业开始将越来越多的员工入职培训放在基于云的虚拟环境中。一些机构甚至走得更远：他们选择将这些系统部署在代管的虚拟环境中。在有些情况下，主机代管商除了已经为客户公司部署的之外，还提供额外的指导，尤其是在像IT这样已经有各种各样培训（网络和数据库）的领域。企业选择代管的方式将培训放在虚拟系统上，其优点是可以节约成本，否则就要花在内部数据中心资源和IT人员的时间上。 7、视频会议视频会议要求专门的技能和设备——而且要为视频展示分配足够的带宽。具有视频能力和设备的主机代管商可以提供很好的帮助，他们还可以按需地为企业客户将视频展示保存在虚拟存储和处理环境中，节约成本。 8、灾难恢复灾难恢复的虚拟化程度越高，故障转移就越容易。因此，企业正在寻求虚拟系统部署用于在代管环境下的故障转移，以帮助他们更好地实现灾难恢复。很多数据中心都看到了这个趋势，可以战略性地部署在全球范围，如果你是一家必须全天候运转系统的跨国公司。在地理上全球分布代管设施中运行的虚拟系统，能够让企业交付24*7的系统正常运行时间，而无需在每个地理位置都建立物理数据中心。 9、资源高峰企业时不时地会要求超出正常运行所需的更多系统资源。一个很好的例子是，零售商要在节日期间处理更多的订单。这可能会导致处理和存储达到峰值。因为这些峰值时刻是暂时的，所以IT部门希望避免购买新的存储和处理能力就可以应对这些情况。相反，很多企业在资源密集的时候选择来自代管商提供按需处理能力。代管资源是虚拟化的，因为部署快速，虚拟化可以避免对物理资源的手动配置。 10、虚拟化战略随着虚拟化继续作为数据中心的一个倡议，越来越多的CIO们开始从整体角度考虑这项技术，而不仅仅是从数据中心的角度。当数据中心管理者计算他们有多少资源是虚拟化的时候，他们也会把外包给代管商的虚拟资源计算在内。很多企业还邀请代管商来一起商议资源虚拟化战略，从而让代管商成为了一个战略合作伙伴。

工信部等三部门联合发文：大型和超大型数据中心PUE值不高于1.4

工信部、国家机关事务管理局、国家能源局近日联合印发《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》（下简称《意见》），明确提出要建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系，到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平。《意见》指出，引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4；力争通过改造使既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8。基本原则政策引领、市场主导。充分发挥市场配置资源的决定性作用，调动各类市场主体的积极性、创造性。更好发挥政府在规划、政策引导和市场监管中的作用，着力构建有效激励约束机制，激发绿色数据中心建设活力。改造存量、优化增量。建立绿色运维管理体系，加快现有数据中心节能挖潜与技术改造，提高资源能源利用效率。强化绿色设计、采购和施工，全面实现绿色增量。创新驱动、服务先行。大力培育市场创新主体，加快建立绿色数据中心服务平台，完善标准和技术服务体系，推动关键技术、服务模式的创新，引导绿色水平提升。主要目标建立健全绿色数据中心标准评价体系和能源资源监管体系，打造一批绿色数据中心先进典型，形成一批具有创新性的绿色技术产品、解决方案，培育一批专业第三方绿色服务机构。到2022年，数据中心平均能耗基本达到国际先进水平，新建大型、超大型数据中心的电能使用效率值达到1.4以下，高能耗老旧设备基本淘汰，水资源利用效率和清洁能源应用比例大幅提升，废旧电器电子产品得到有效回收利用。重点任务（一）提升新建数据中心绿色发展水平 1.强化绿色设计加强对新建数据中心在IT设备、机架布局、制冷和散热系统、供配电系统以及清洁能源利用系统等方面的绿色化设计指导。鼓励采用液冷、分布式供电、模块化机房以及虚拟化、云化IT资源等高效系统设计方案，充分考虑动力环境系统与IT设备运行状态的精准适配；鼓励在自有场所建设自然冷源、自有系统余热回收利用或可再生能源发电等清洁能源利用系统；鼓励应用数值模拟技术进行热场仿真分析，验证设计冷量及机房流场特性。引导大型和超大型数据中心设计电能使用效率值不高于1.4。 2.深化绿色施工和采购引导数据中心在新建及改造工程建设中实施绿色施工，在保证质量、安全基本要求的同时，最大限度地节约能源资源，减少对环境负面影响，实现节能、节地、节水、节材和环境保护。严格执行《电器电子产品有害物质限制使用管理办法》和《电子电气产品中限用物质的限量要求》（GB/T）等规范要求，鼓励数据中心使用绿色电力和满足绿色设计产品评价等要求的绿色产品，并逐步建立健全绿色供应链管理制度。（二）加强在用数据中心绿色运维和改造 1.完善绿色运行维护制度指导数据中心建立绿色运维管理体系，明确节能、节水、资源综合利用等方面发展目标，制定相应工作计划和考核办法；结合气候环境和自身负载变化、运营成本等因素科学制定运维策略；建立能源资源信息化管控系统，强化对电能使用效率值等绿色指标的设置和管理，并对能源资源消耗进行实时分析和智能化调控，力争实现机械制冷与自然冷源高效协同；在保障安全、可靠、稳定的基础上，确保实际能源资源利用水平不低于设计水平。 2.有序推动节能与绿色化改造有序推动数据中心开展节能与绿色化改造工程，特别是能源资源利用效率较低的在用老旧数据中心。加强在设备布局、制冷架构、外围护结构（密封、遮阳、保温等）、供配电方式、单机柜功率密度以及各系统的智能运行策略等方面的技术改造和优化升级。鼓励对改造工程进行绿色测评。力争通过改造使既有大型、超大型数据中心电能使用效率值不高于1.8。 3.加强废旧电器电子产品处理加快高耗能设备淘汰，指导数据中心科学制定老旧设备更新方案，建立规范化、可追溯的产品应用档案，并与产品生产企业、有相应资质的回收企业共同建立废旧电器电子产品回收体系。在满足可靠性要求的前提下，试点梯次利用动力电池作为数据中心削峰填谷的储能电池。推动产品生产、回收企业加快废旧电器电子产品资源化利用，推行产品源头控制、绿色生产，在产品全生命周期中最大限度提升资源利用效率。（三）加快绿色技术产品创新推广 1.加快绿色关键和共性技术产品研发创新鼓励数据中心骨干企业、科研院所、行业组织等加强技术协同创新与合作，构建产学研用、上下游协同的绿色数据中心技术创新体系，推动形成绿色产业集群发展。重点加快能效水效提升、有毒有害物质使用控制、废弃设备及电池回收利用、信息化管控系统、仿真模拟热管理和可再生能源、分布式供能、微电网利用等领域新技术、新产品的研发与创新，研究制定相关技术产品标准规范。 2.加快先进适用绿色技术产品推广应用加快绿色数据中心先进适用技术产品推广应用，重点包括：一是高效IT设备，包括液冷服务器、高密度集成IT设备、高转换率电源模块、模块化机房等；二是高效制冷系统，包括热管背板、间接式蒸发冷却、行级空调、自动喷淋等；三是高效供配电系统，包括分布式供能、市电直供、高压直流供电、不间断供电系统ECO模式、模块化UPS等；四是高效辅助系统，包括分布式光伏、高效照明、储能电池管理、能效环境集成监控等。（四）提升绿色支撑服务能力 1.完善标准体系充分发挥标准对绿色数据中心建设的支撑作用，促进绿色数据中心提标升级。建立健全覆盖设计、建设、运维、测评和技术产品等方面的绿色数据中心标准体系，加强标准宣贯，强化标准配套衔接。加强国际标准话语权，积极推动与国际标准的互信互认。以相关测评标准为基础，建立自我评价、社会评价和政府引导相结合的绿色数据中心评价机制，探索形成公开透明的评价结果发布渠道。 2.培育第三方服务机构加快培育具有公益性质的第三方服务机构，鼓励其创新绿色评价及服务模式，向数据中心提供咨询、检测、评价、审计等服务。鼓励数据中心自主利用第三方服务机构开展绿色评测，并依据评测结果开展有实效的绿色技术改造和运维优化。依托高等院校、科研院所、第三方服务等机构建立多元化绿色数据中心人才培训体系，强化对绿色数据中心人才的培养。（五）探索与创新市场推动机制鼓励数据中心和节能服务公司拓展合同能源管理，研究节能量交易机制，探索绿色数据中心融资租赁等金融服务模式。鼓励数据中心直接与可再生能源发电企业开展电力交易，购买可再生能源绿色电力证书。探索建立绿色数据中心技术创新和推广应用的激励机制和融资平台，完善多元化投融资体系。保障措施（一）加强组织领导。工业和信息化部、国家机关事务管理局、国家能源局建立协调机制，强化在政策、标准、行业管理等方面的沟通协作，加强对地方相关工作的指导。各地工业和信息化、机关事务、能源主管部门要充分认识绿色数据中心建设的重要意义，结合实际制定相关政策措施，充分发挥行业协会、产业联盟等机构的桥梁纽带作用，切实推动绿色数据中心建设。（二）加强行业监管。在数据中心重点应用领域和地区，了解既有数据中心绿色发展水平，研究数据中心绿色发展现状。将重点用能数据中心纳入工业和通信业节能监察范围，督促开展节能与绿色化改造工程。推动建立数据中心节能降耗承诺、信息依法公示、社会监督和违规惩戒制度。遴选绿色数据中心优秀典型，定期发布《国家绿色数据中心名单》。充分发挥公共机构特别是党政机关在绿色数据中心建设的示范引领作用，率先在公共机构组织开展数据中心绿色测评、节能与绿色化改造等工作。（三）加强政策支持。充分利用绿色制造、节能减排等现有资金渠道，发挥节能节水、环境保护专用设备所得税优惠政策和绿色信贷、首台（套）重大技术装备保险补偿机制支持各领域绿色数据中心创建工作。优先给予绿色数据中心直供电、大工业用电、多路市电引入等用电优惠和政策支持。加大政府采购政策支持力度，引导国家机关、企事业单位优先采购绿色数据中心所提供的机房租赁、云服务、大数据等方面服务。（四）加强公共服务。整合行业现有资源，建立集政策宣传、技术交流推广、人才培训、数据分析诊断等服务于一体的国家绿色数据中心公共服务平台。加强专家库建设和管理，发挥专家在决策建议、理论指导、专业咨询等方面的积极作用。持续发布《绿色数据中心先进适用技术产品目录》，加快创新成果转化应用和产业化发展。鼓励相关企事业单位、行业组织积极开展技术产品交流推广活动，鼓励有条件的企业、高校、科研院所针对绿色数据中心关键和共性技术产品建立实验室或者工程中心。（五）加强国际交流合作。充分利用现有国际合作交流机制和平台，加强在绿色数据中心技术产品、标准制定、人才培养等方面的交流与合作，举办专业培训、技术和政策研讨会、论坛等活动，打造一批具有国际竞争力的绿色数据中心，形成相关技术产品整体解决方案。结合“一带一路”倡议等国家重大战略，加快开拓国际市场，推动优势技术和服务走出去。结语据悉，在数据中心当前的后期运营，能耗是最大成本，占比超过50%。降低能耗效率(PUE)值，一直是业界相关部门关心的重点。工信部在2017年4月发布的《关于加强“十三五”信息通信业节能减排工作的指导意见》中指出：“十二五”期间新建大型数据中心的能耗效率（PUE）要普遍低于1.5；到2020年，新建大型、超大型数据中心的能耗效率(PUE)值必须达到1.4 以下。去年3月，工信部首次公布的《全国数据中心应用发展指引》中称：全国超大型数据中心平均PUE(平均电能使用效率)为1.50，大型数据中心平均PUE为1.69。而根据“十三五规划”，到2020年，新建大型云计算数据中心PUE值将不得高于1.4。如今，三部门联手针对绿色数据中心建设进一步提出了明确的指导意见。在这样的大背景下，数据中心运营商如何运用新技术、新架构降低能源降耗，实现数据中心的绿色发展，将成为行业的关注热点，与此同时，节能降耗的大趋势之下，也将带来更多的市场机遇。

如何规划数据中心，构建优化操作

我们公司的一些想法和经验，今天的主要内容是关于如何定位数据中心基础设施的管理。传统意义上的数据中心通常会和IT隔离出来，在云计算时代，我们会认为数据中心所有服务的东西都应该作为一个基础设施来看待，就像微软的集装箱，这里面已经拥有了IT技术的中心，在这个层面上就可以展开了，我们IT只能拿到我们的网络，我们的服务器。因此意味着我们把跟IT架构的环境和整个环境作为一个统一的对象来考虑，并且考虑到之间的相互管理，这点对我们传统意义上的数据中心是不太一样的。在数据中心的生命周期角度来讲，从设计开始，会经过实施运营持续的勾画，我们会发现这是一个数据的管理，在设计阶段，我们可以看到作为基础设施来说，IT部门不是具体到服务器的一个数量，这个时候我们需要考虑的是运算的能力，就是数据中心到底能够支撑多少运算的能力，从能力这个层面上考虑的，因此数据中心的要有这样的能力，这个能力不能一估就10年，但是我们通常是10年、20年来预估的。整个IT预估的过程起码是1一3年。在设计完整以后，我们进行实施，实施其实是部署的一个过程，部署完成了以后，就接着是一个运营，运营过程要解决一个很大的问题，解决实际运行的情况及跟我们当初设计的情况是否吻合，如果不吻合我们就进行调整，包括做更大动作的调整整改，假设一下，如果现在的实际情况和预想的情况是一致的，在运营层面就不用做太多的工作，现在IT的情况越来越复杂，从IT来说，投入的成本大于我们当初预算的成本，最后一个阶段是优化阶段，我们不断的调整，需求在不断的变化，我们需要进行优化，优化的结果是下一个数据中心的模式的设计，这就变成一个循环。从数据中心的基础设施来讲，IT有五个物理需求，包括攻坚、制冷、空间、安防、布线。我们采购IT设备的标准也必须是统一的，如果这些标准主要反映到我们刚才提炼的五个物理需求上，所以在设计的阶段，我们要注意这五个方面，但是现在的数据中心来说，用户往往会考虑得很周到，更多的是考虑供电和制冷，因为这有一个计算能力的需求，所有的服务器用电90%的用电量会进行排放，所以制冷是一个很重要的因素。在管理的层面上有三个非常重要的地方，第一，保证IT的可控性，我们一般把IT分为三个层面，对底层的是基础设施，上去是IT，IT上去是业务应用，比如说IT层面像业务层面提供服务的，如果业务层面不可用的话，说明IT存在的必要性会受到一个挑战，因此，保证可用性是第一位的，再满足第一位的情况下，我们可以降低运营的成本。对于数据中心的运营来说，我们可以拆散为几个阶段，第一个阶段是部署，也就是支撑IT运营的过程，第二个是IT业务系统的上线，业务开始运作了，我们各种OA都可以运用，第三是对监控系统，发现问题后，我们可以采取相应的行动，确保业务系统的正常运作。第四，确保业务可用的情况下，我们可以用一些技术或者是云的技术新一代的技术实现绿色的优化，降低运行的成本。在数据中心，基础设施目前面临的挑战可以有五点。第一点是可用性，这也是我们存在必要性一个很重要的地方，后面两点是我们在云时代继续生存的要素，包括在生命周期内的可适应性和可扩展性。最后两点的可管理性和可维护性/服务型做到，这五点他们是相互依托的。回到最初的设计阶段，看上去跟IT没有很大的关系，因为在我们公司的设计阶段，IT基本上是不存在的，只是一个概要的需求，当数据中心运行起来以后，我们可以通过这个图展示数据运行的情况，发现机位是不是过热，供电是不是足够的情况，因为我们设想跟实际情况是有差异的，所以我们要对这个数据进行管理。我们尽可能的缩小实际跟设计之间巨大的差距，当然缩小是不可能最小化的，不然的话，我们的业务就没有发展，到了差距没有办法缩小的时候，我们应该增加一个模块实现扩充，这也是数据中心模块化的定义，当前可以从两个方面缩小差异，一是构建支持硬的基础设施，包括通过可调整模块化的基础设施，比如说，模块化的UPS，模块化的供电，模块化的空调实现基础设施的设计，另外我们可以通过配电和容量管理系统帮助我们掌握基础设施的消化的趋势，我们可以通过了解未来IT的发展趋势，包括云计算这些新的技术，便于我们在数据中心采取更好的技术，使这个数据中心有更强的生命力。第二块，通过优化基础设施的使用，做一些全面、细致和精准地了解，通过规划地使用基础设施，通过这些延长数据中心的使用，实时检测基础设施，排除异常的情况，从而使基础设施能够得到很好的使用。假设我们现在是维护一个好的数据中心，其实非常重要的一点是在于挖掘，我们经常说我们的网络是不可管理的，目前大多数的基础设施是可以管的，我们面对新的数据中心的时候，或者是对数据中心进行调整的时候，第一步是对原有投资过的一些功能给挖掘出来，比如说以前的制冷的UPS，把可管理的功能挖掘出来了以后，可以整合到新的平台里面，这是非常重要的一步，这里面涉及到局限性，主要是在于数据的兼容性和管理的细化，可以这样讲，对于一个管理接口，管理的力度决定了可以管理的深度，因此在设计阶段，我们决定自己管理的深度和可管理的光度，在这个层面上决定我们需要购买哪些设备，如果我们投资很多的钱买一个功能丰富的设备，但是发现我们管理上是达不到这个水平的，实际上这也是一种浪费。在基础设施的管理方面，我们很少说管理这个词，大多的时候是使用监控这两个字，在中国的词汇里面，监控有两个方面的含义，检是代表检测、采集和收集大量的数据，控是做一些反馈，调整运行状态，怎么根据收集上来的运行数据决定策略对于大多数的用户来讲，绝大多数都放在检测上，对于监控是一个自化性的，或者是本能执行的手段。如果这是一个云的数据中心，我们就可能在依据手动的方式进行调整，而是根据收集上来的数据进行判断，再根据业务进行混合决定如何控。这个控的过程也是自动的，这样的话，响应的速度才能足够的快，才能满足云计算的要求，同时，这也意味着检测的时候，我们决定着设备采集的信息量的大小。在整个过程里面，我们需要消费我们收集上来的检测数据，加上我们本身对这个数据的知识库，最后形成了一个控制的结果，这也是管理里面最核心的地方。

如何提高数据中心的效率？

（1）优化IT功率由于IT系统最终需要供电，数据中心管理人员需要尝试降低所需IT设备的功率（称为负载有功功率）。 60％的有效负载功率由服务器消耗，因此采取以下行动降低所需的能耗至关重要：•清理工作负载，并消除一切不必要的负载。 •合并虚拟机。 •虚拟化更多的工作负载。 •继续关闭那些供电但不起作用的服务器。 •用较新的服务器替换旧服务器。（2）优化数据中心空间在服务器虚拟化出现之前所构建的数据中心可能被过度构建，以满足当时的设备需求，因此如今可以进一步减少IT设备所需的空间和更少的IT功率。在构建新的数据中心时，将数据中心分解为单个模块的模块化设计是值得考虑的，这些模块可以作为更灵活有机的数据中心设计的一部分，并且不断更新升级。（3）优化数据中心冷却为了实现最低的能耗，数据中心管理人员应确保采用基本的数据中心冷却最佳实践：•安装节能器-节能器在寒冷地区可显著降低PUE。例如，在北美的大部分地区，40％至90％的冷却可以通过能器节使用从外部进来的空气。 •包含设备和热量-隔离结构可容纳数据中心设备产生的最多热量，将热量从数据中心散发出去，或加热建筑物的其他部分空间。 •优化空调系统-优化空调系统有两种主要方式，一是使用替代的冷却源（例如空气优化器）定期关闭空调系统，二是或者持续改变电源频率，这有助于减少总的能量消耗。（4）提高数据中心电源和冷却的效率过时的电力输送系统，包括不间断电源（UPS），配电单元（PDU）和变压器，可能对PUE值产生负面影响。因此，可以评估当前状况，未来需求和现代替代方案。虽然这需要一定的时间和投资，但通常在PUE值改进方面和节省成本方面会带来良好的回报。（5）利用DCIM工具可以通过使用数据中心基础设施管理（DCIM）软件实现对能源效率的进一步改进。 DCIM软件在物理IT设备的操作需求和物理设施（建筑物和环境控制）之间提供必要的联系。

“东数西算”火了！科技巨头、上市公司积极布局

继西电东送、南水北调后，中国又一次国土资源跨区域大规模调配行动正式开启——东数西算。国家发展改革委等部门2月17日正式发布消息，同意京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等地启动建设全国一体化算力网络国家枢纽节点，“东数西算”工程正式全面启动。这意味着全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。 2月18日，A股数据中心板块掀涨停潮，首都在线等个股20%涨停。证券时报·e公司从多方渠道了解到，目前国内华为、中兴通讯、腾讯、海兰信、首都在线、优刻得、首都在线、南凌科技、中青宝、吴通控股、常山北明、省广集团、先进数通等科技巨头或上市公司已参与或布局“东数西算”相关业务，且部分企业已明确表态，未来将抢抓这一历史性发展机遇，加快数据中心相关业务发展。我国算力东西部不平衡 “东数西算”中，“数”指数据，“算”指算力，即对数据的处理能力。 “东数西算”指通过构建数据中心、云计算、大数据一体化得新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。据了解，和水、电一样，中国算力的供给同样存在不均衡的状况，目前我国数据中心大多分布在东部地区，由于土地、能源等资源日趋紧张，在东部大规模发展数据中心难以为继。而我国西部地区资源充裕，特别是可再生能源丰富，具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。 “为此，要充分发挥我国体制机制优势，从全国角度一体化布局，优化资源配置，提升资源使用效率。 ”国家发展改革委相关负责人表示，实施“东数西算”工程，对于推动数据中心合理布局、优化供需、绿色集约和互联互通等意义重大。上述人士表示，“东数西算”工程的实施，一是有利于提升国家整体算力水平，通过全国一体化的数据中心布局建设，扩大算力设施规模，提高算力使用效率，实现全国算力规模化集约化发展。二是有利于促进绿色发展，加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。三是有利于扩大有效投资，数据中心产业链条长、投资规模大、带动效应强。通过算力枢纽和数据中心集群建设，将有力带动产业上下游投资。四是有利于推动区域协调发展，通过算力设施由东向西布局，将带动相关产业有效转移，促进东西部数据流通、价值传递，延展东部发展空间，推进西部大开发形成新格局。国家发改委相关负责人指出，新一轮科技革命和产业变革正在重塑全球经济结构。算力作为数字经济的核心生产力，成为全球战略竞争的新焦点。上市公司纷纷表态将抢抓机遇受“东数西算”工程正式启动消息提振，2月18日，A股数据中心板块上演涨停潮。截至收盘，东方财富Choice数据中心概念板块21只个股涨停，其中依米康、亚康股份、首都在线均20%涨停，奥飞数据、优刻得、立昂技术、南凌科技、东方国信、光环新网等个股则涨超10%。与此同时，当日，多家上市公司通过互动易平台、微信公众号等表态将抢抓这一历史性发展机遇。首都在线主营云计算服务、IDC托管及IT增值、IT外包、通信集成等信息技术服务，公司在互动平台回复投资者提问时表示，公司在全球23个城市设有节点，51个可用区，帮助企业拓展全球业务；在国家推出数字经济和“东数西算”战略的重大历史机遇下，作为数字经济的重要底座，公司IDC及云计算业务高速发展。海兰信聚焦航海智能化和海洋信息化两大业务领域，公司表示，其海底数据中心(UDC)正是提供了大幅降低“热数据”能耗的解决方案,目前测试机的PUE能耗值仅为1.078,完全满足“东数西算”国家战略中规定的PUE不得高于1.25的要求,公司目前的海南示范项目已经在海油工程开工建设,接下来将积极抓住历史机遇期,在大湾区、长三角、京津冀等多个地区加快推进并落地海底数据中心项目,为国家“东数西算”战略项目贡献力量。优刻得表示，将依托两大自建云计算中心，打造一批“东数西算”典型示范场景和应用，满足企业数字化高质量发展需要，其上海青浦云计算中心、乌兰察布云计算中心分别位于全国一体化算力网络国家枢纽节点的长三角和内蒙古节点。其中，上海青浦云计算中心是公司在一线城市自建的第一个大型数据中心，总体建筑面积约5.54万平方米，打造长三角生态绿色一体化发展示范工程，预计投产时间为2022年。乌兰察布云计算中心位于内蒙古自治区算力网络国家枢纽节点的集宁大数据产业园。南凌科技表示，公司作为数字化基础设施——信息传输网络服务的提供者，提供的专用网络服务，包括虚拟专用网服务、企业级互联网接入服务，是数据传输中的重要环节。公司已在全国36个城市设有60多个业务节点，帮助企业修建专业的“信息高速公路”。 “东数西算”战略的大力推进，将对公司产生积极的影响。吴通控股表示，其子公司吴通光电智联科技（武汉）有限公司主要生产面向数据中心场景的光互联产品，包括10G到100G多模光模块与有源光缆（AOC），目前已实现一定的销量，但占公司总体营业收入的比重很小。此外，中青宝表示，旗下公司宝腾互联主要运营深圳观澜云数据中心、乐山未来城云数据中心；常山北明透露，公司目前云数据中心一期工程已运营，准备投资建设二期工程；省广集团表示，公司数据中心业务旨在为客户提供营销云服务；先进数通表示，公司并不直接从事数据中心运营业务，公司面向大中型金融、互联网企业提供数据中心IT基础设施建设及运维服务。华为、腾讯、中兴等科技巨头已率先布局有关“东数西算”工程，华为、腾讯等科技巨头早已巨资布局。 “华为云积极参与东数西算工程，是东数西算工程的重要参与者和践行者，华为云自2017年起就在逐步加大在西部枢纽节点的数据中心布局，每年的投资额都在数十亿左右。 ”华为方面人士表示，华为公司于2017年就提出了南贵北乌的云数据中心布局，在贵安新区和乌兰察布大数据产业园均规划建设超大型数据中心基地，远期服务器均达到100万台以上，目前均已投产使用，未来60%-80%的数据中心将布局西部，积极践行东数西算。作为企业，企业将如何受益于“东数西算”工程？华为认为，“东数西算”工程有利于华为云就近服务客户、避免重复建设，节约成本、提升服务质量，同时可助力公司就近使用可再生能源，提升可再生能源利用率，助力企业实现双碳目标。另据了解，2018年5月29日，腾讯贵安七星数据中心正式开启一期试运行。 2018年6月，腾讯西部云计算数据中心（位于重庆）一期已投用，可容纳10万台服务器，是腾讯继天津、上海、深汕合作区三地之后的第四个自建大型数据中心集群，已经成为腾讯在西南地区重要的数据中心和网络中心。 2020年4月，腾讯西部云计算数据中心二期项目正式开工建设，占地107亩，建筑面积7.4万平方米，计划打造西南地区腾讯公司的第一个Tbase园区，整体建成后将具备20万台服务器的运算存储能力，成为中国西部最大的单体数据中心。哪些板块将受益？投资者将如何把握“东数西算”工程实施投资机遇？国家发展改革委高技术司表示，数据中心产业链既包括传统的土建工程，还涉及IT设备制造、信息通信、基础软件、绿色能源供给等，产业链条长、覆盖门类广、带动效应大。值得注意的是，有媒体从权威人士处获悉，通过算力枢纽和数据中心集群建设，将有力带动产业上下游投资，预计启动后将每年拉动4000亿元人民币的投资。首创证券发2月18日上午发表研报指出，东数西算工程是新基建的范畴，需要新建数据中心，数据中心需要很多高性能计算芯片，相关高性能计算芯片、通信芯片、接口芯片等硬件设施需求有望持续提升，将迎来利好。 “我们认为，‘东数西算’是促进数字经济发展而展开的战略级布局，有望为数字经济奠定坚实基础。 ”东方证券表示，“十四五”期间，算力基础设施建设有望进入新一轮高景气周期，国产服务器及相关生态厂商迎来发展机遇。国盛证券认为，本次“东数西算”工程的全面启动，叠加数字经济确定的发展方向，对于整个数据通信领域将是确定性大机会。算力、流量持续高速增长是必然趋势，配套基础设施持续建设扩容是刚性需求，未来3-5年具有高确定性。当前全球科技发展趋势均指向算力和流量的确定性机会，而算力、流量乃至应用的发展，也将带动移动网络建设力度，5G及相关产业链作为核心也将持续受益。中信证券通信首席分析师黄亚元表示，作为新基建代表，数据中心产业链条长、覆盖范围广、带动效应强，有望充分受益“东数西算”工程推进。看好“东数西算”工程对IDC、ICT设备、光模块、运营商、温控设备、光通信等领域的需求驱动。

数据中心架构的变革云计算数据中心架构

随着服务器虚拟化得到越来越广泛的部署，企业正在经历数据中心的重大革新，以提高IT灵活性和有效性能。企业正面临着以下四个方面的挑战：　1、如何应对管理数据的快速增长?企业在谋求进一步地降低成本与提高利润率的过程中，带来了数据以TB级别的增长速度，如何方便且快捷地管理大量的数据成了最头痛的问题。企业采用的最普遍的做法是增加存储设备或者增加服务器来进行管理，但是这种做法同时也带来了更多附带问题。 2、如何控制数据中心的能耗?企业增加设备的同时，必然需要增加人力、物力、财力的投入，这同时增加了数据中心的能耗。而这样的情况，与“绿色存储”的概念是背道而驰的。 3、如何快速做好快速的备份和恢复?企业渐渐发现，传统的备份和恢复已不能满足要求。磁带用来备份大量永久性数据还能发挥一些作用，但是用它来恢复数据其速度是让企业无法忍受的。 4、如何提高IT员工的工作效率?很多企业的劳动密集型的人工任务降低了IT员工的工作效率。 Gartner的研究也表明，如今的企业IT部门都希望能以最少的资源创造最大的效益，这使得既要管理基础架构的复杂度、又要满足更严格的服务要求并提高员工生产力变得难上加难。客户需要的是能够快速响应业务部门要求，让劳力密集型工作变得更加自动化，使IT基础架构不断扩展、更加透明。为了帮助企业解决其所面临的诸多挑战，众多存储厂商一直都倾力打造完美虚拟存储平台，以提高服务水平，改善设备利用率和数据中心的电力、空间及散热效率。 NetApp公司就是其中一家。 NetApp的网络存储技术融合于VMware的全线数据中心虚拟化软件中，从而加快了数据中心的转型，为客户创造效益。 NetApp大中华区总经理柯志明向记者介绍了近期推出的这三款新软件的功能： SnapManager for VirtualInfrastructure它能够为虚拟机提供自动化数据保护和恢复，以保护用户的VMware虚拟环境，同时，该软件也极大地降低了手动备份和恢复造成的人为错误，消除了由传统主机服务器备份和恢复造成的中断和性能方面的影响，显著提高了服务器的利用率，使用户能够更放心地进行数据保护。 SnapManager Compabilitywith VMware Virtualization：所有运行于Windows的NetAppSnapManager产品都能够与VMware虚拟化软件进行整合，将其独特的应用管理功能扩展到虚拟领域，提供同时可用于物理服务器和虚拟服务器的通用数据管理工具。 Provisioning Manager：该软件通过政策主导的自动化功能，加快了现有存储的配置进程，改善了容量利用率、减少了因人为出错而造成的数据丢失。虚拟服务器和物理服务器环境的存储配置中复杂的手动流程因此化繁为简，IT员工也得以将精力放在更重要的工作。

什么是东数西算

东数西算解释：通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，把东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。

“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，把东部算力需求有序引导到西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。

2022年2月，国家发展改革委等部门联合印发文件，同意在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝、内蒙古、贵州、甘肃、宁夏启动建设国家算力枢纽节点，并规划了10个国家数据中心集群。至此，全国一体化大数据中心体系完成总体布局设计，“东数西算”工程正式全面启动。

东数西算工程布局：

按照全国一体化大数据中心体系布局，8个国家算力枢纽节点作为中国算力网络的骨干连接点，发展数据中心集群，开展数据中心与网络、云计算、大数据之间的协同建设，并作为国家“东数西算”工程的战略支点，推动算力资源有序向西转移，促进解决东西部算力供需失衡问题。

每个算力枢纽内，都规划设立了1至2个数据中心集群。算力枢纽和集群的关系，类似于交通枢纽和客运车站。数据中心集群汇聚大型、超大型数据中心，具体承接数据流量。集群可获得更好的政策支持、配套保障，同时在绿色节能、资源利用率、安全保障水平等方面也会有更严格的要求。

“东数西算”利好新能源消纳：化解资源与负荷时空矛盾

2月17日，国家发展改革委、中央网信办、工业和信息化部、国家能源局四部门联合印发通知，宣布将在京津冀、长三角等8地启动建设国家算力枢纽节点，规划10个数据中心集群。

继“南水北调”“西电东送”“西气东输”等工程之后，又一个国家重大战略工程拉开了序幕。

毕竟，在碳中和目标确定的背景下，数据中心减碳压力明显。国家发改委人士公开表示，加大数据中心在西部布局，将大幅提升绿色能源使用比例，就近消纳西部绿色能源，同时通过技术创新、以大换小、低碳发展等措施，持续优化数据中心能源使用效率。

促进东西部协同联动

所谓“东数西算”，“数”指数据，“算”是算力，即对数据的处理能力。“东数西算”是通过构建数据中心、云计算、大数据一体化的新型算力网络体系，将东部算力需求有序引导至西部，优化数据中心建设布局，促进东西部协同联动。

分析人士认为，“东数西算”工程的本质，在于解决目前各类数字经济业态蓬勃发展所需要的算力需求与我国算力增长速度之间不匹配的矛盾。

国家发改委高技术司相关负责人表示，目前，我国数据中心规模已达500万标准机架，算力达130EFLOPS（每秒一万三千亿亿次浮点运算）。随着数字技术向经济社会各领域全面持续渗透，全社会对算力需求仍十分迫切，预计每年仍将以20%以上的速度快速增长。

同时，我国数据中心大多分布在东部地区，西部地区数据中心上架率仍处在较低水平。《2021年中国数据中心市场报告》显示，目前全国整体上架率为50.1%，华东、华北、华南约在65% 68%，华中为39%，而西部地区的西北和西南分别为 34%和41%，低于平均水平。

然而，由于土地、能源等资源日趋紧张，在东部大规模发展数据中心难以为继，需要通过技术和空间的重新配置来缓解这种矛盾。

从工程推进节奏来看，数据中心的布局调整呈梯次推进。一方面，对于后台加工、离线分析、存储备份等对网络要求不高的业务，可率先向西转移，由西部数据（内蒙古、贵州、甘肃、宁夏）中心承接。另一方面，对于网络要求较高的业务，比如工业互联网、金融证券、灾害预警、远程医疗、视频通话、人工智能推理等，可在京津冀、长三角、粤港澳大湾区等东部枢纽布局，确保算力部署与土地、用能、水、电等资源的协调可持续。

西部地区的能源潜力

值得注意的是，数据中心的布局之所以向西部转移，首先在于数据中心迫切的减碳需求。

作为能耗和碳排放贯穿其全生命周期的能耗“巨兽”，近年来，数据中心能耗和碳排放增长迅速。

据生态环境部环境规划院专家测算，2021年，全国数据中心能源消耗达到2166亿千瓦时，较2020年增加44%，占全社会用电量的2.6%左右；二氧化碳排放量约1.35亿吨，较2020年增加3915万吨，占全国二氧化碳排放量的1.14%左右。

同时，上述专家预测，“十四五”“十五五”期间，在钢铁、水泥、化工、有色等行业逐步实现碳达峰并进入平台期时，数据中心成为二氧化碳排放持续增长的少数行业。

到2025年，全国数据中心能源消耗总量将达到3500亿千瓦时，约占全社会用电量的4%，电能利用率（PUE）1.30；二氧化碳排放2.1亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近2%，碳排放强度（CUE）为0.76。到2030年，全国数据中心能源消耗总量5915亿千瓦时，占全社会用电量5%以上，电能利用率（PUE）降到1.30以下；二氧化碳排放约3.4亿吨，占全国二氧化碳排放量的比例接近3%。

另一方面，我国西部地区资源充裕，特别是可再生能源丰富，具备发展数据中心、承接东部算力需求的潜力。据了解，西部地区可再生能源资源占全国资源总量的70%以上。其中，风力资源占85%以上,太阳能资源占90%左右。

更重要的是，数据中心的算力及负荷需求将大幅提升绿色能源使用比例，缓解我国可再生能源资源与用电负荷的时空矛盾。

尽管目前我国弃风、弃光率不断下降，风光消纳不断向好，但从区域分布来看，西部尤其是西北部地区仍是消纳“洼地”。

全国新能源消纳监测预警中心公布的数据显示，2021年，全年光伏利用率达98%，风电利用率达96.9%，但其中青海地区的风电利用率为89.3%，光伏利用率为86.2%；新疆和蒙西的风电利用率分别为92.7%及91.10%。

国家发改委人士表示，下一步，还将强化能源布局联动，加强数据中心和电力网一体化设计，推动可再生能源发电企业向数据中心供电。支持数据中心集群配套可再生能源电站。

西部证券研报显示，通过“东数西算”能够将高耗电的数据中心放置在西部具有丰富风、光、水电资源的地区，不仅能够实现减碳目标，也能够拉动新能源及配套设施的建设需求。

优化数据中心布局统筹规划建设云计算数据中心还有什么呢

统筹围绕国家重大区域发展战略，根据能源结构、产业布局、市场发展、气候环境等，在京津冀、长三角、粤港澳大湾区、成渝等重点区域，以及部分能源丰富、气候适宜的地区布局大数据中心国家枢纽节点。节点内部优化网络、能源等配套资源，引导数据中心集群化发展。汇聚联通政府和社会化算力资源，构建一体化算力服务体系。完善数据流通共性支撑平台，优化数据要素流通环境。加强全国一体化大数据中心顶层设计。优化数据中心基础设施建设布局，加快实现数据中心集约化、规模化、绿色化发展，形成“数网”体系。加快建立完善云资源接入和一体化调度机制，降低算力使用成本和门槛，形成“数纽”体系。加强跨部门、跨区域、跨层级的数据流通与治理，打造数字供应链，形成“数链”体系。深化大数据在社会治理与公共服务、金融、能源、交通、商贸、工业制造、教育、医疗、文化旅游、农业、科研、空间、生物等领域协同创新，繁荣各行业数据智能应用，形成“数脑”体系。加快提升大数据安全水平，强化对算力和数据资源的安全防护，形成“数盾”体系。

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