數據中心布局研究

孫景毅，吳 辰，于艷芳

（北京電信規劃設計院有限公司，北京100048）

數據中心（Inter net Data Center，簡稱IDC）是各類信息業務開展的“資源池”。電信運營商憑借既有的資源優勢，成為這個領域的主要建設與運營者。但隨著市場競爭的加劇與節能減排的要求，數據中心的盈利增長空間在下降，因此，在建設初期，數據中心的選址與布局就顯得極為重要了。本文通過對該問題的深入研究，提出了重點考慮的因素以及研究思路與建議。

1 研究背景

中國政府在近期頒布的“十二五規劃”以及其它一系列政策中，明確提出將進一步推動信息產業的健康快速發展，而數據中心目前主要服務于互聯網傳媒、政府企業及金融等行業，對數據中心的需求增長迅猛。

1.1 互聯網業務發展的需要

根據中國互聯網絡信息中心（CNNIC）2012年1月發布的《第29次中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示，截至2011年12月底，中國網民規模達到5.13億。互聯網普及率較2010年提升4個百分點，達到38.3%，相比2007年以來平均每年6個百分點的提升，增長速度有所回落，而中國手機網民規模達到3.56億，同比增長17.5%。但值得關注的是，中國的網站數在2011年下半年實現止跌，并快速回升。2011年，受眾最廣的前五大網絡應用分別為搜索引擎（79.6%），即時通信（79.4%），網絡音樂（78.7%），網絡新聞（74.7%）和博客／個人空間（65.5%）。增長最快的前三個應用分別是微博（208.9%），團購（125.0%）和網上支付（11.7%）。

因此，廣闊的用戶群體和市場應用為IDC建設提供了堅實的基礎。

1.2 節能減排的需要

國家“十二五規劃”明確提出了節能減排的目標，即到2015年，單位GDP二氧化碳排放降低17%；單位GDP能耗下降16%；非化石能源占一次能源消費比重提高3.1個百分點，從8.3%～11.4%；主要污染物排放總量減少8～10%的目標。“十二五”規劃提出的約束性指標更加明確了國家節能減排的決心。

而隨著數據中心的大量興起，巨大的用電量和制冷量需求對能源的消耗越來越大，因此，高效利用能源成為數據中心良性發展的方向。

1.3 電信運營商收入增長的需要

隨著2008年中國電信業重組形成三足鼎立的局面，電信業的競爭更加激烈，IDC運營領域已經成為競爭的主要焦點之一。而IDC市場的巨大需求為各大運營商提供了無限商機，但同時各運營商又都面臨著資源緊缺的問題。

2 布局遇到的問題

2.1 數據中心現有資源與需求的不一致性

現有數據中心資源往往在需求較大的地區資源較少，而在需求較小的地方又有較多資源；同時，即使擁有一定的資源，但與市場所需的具體產品又有差距。這往往是因為忽視了布局與選址造成的。

（1）選址的合理性問題

各地運營商或多或少的遇到過以下幾種情況，并促使考慮新建數據中心：

一是近年來運營商重組頻繁，因各種歷史遺留問題，導致存在一定的閑置土地情況。受到國家或地方政府對土地政策管控的原因，避免因長期閑置而被政府收回或繳納大量土地閑置費用，因此希望利用閑置土地建設可帶來直接收入的數據中心。

二是部分省市因新城開發、設立經濟開發區等城區規劃與擴張的需要，使運營商需要配套建設相應的基礎設施資源，包括通信樞紐樓或營業辦公樓，同時對于較大適宜的土地，具備建設數據中心的條件。

三是部分地方政府受到經濟增長速度與方式的壓力，有意與大型國企包括電信運營商通過簽訂戰略合作的形式，提供水電費、稅收、就業等方面的政策優惠，鼓勵建設以云計算、離岸服務或企業災備等形式的新一代數據中心。

在這樣的背景下，有些省份的運營商從自身利益出發，盲目建設了一些數據中心，但部分省份的IDC業務處于較低發展水平，業務增長預期不樂觀，對建設數據中心的需求缺乏詳細合理的論證，特別是忽視了布局的重要性，出現了后期以電費為主的運維成本很高、市場定位不明確導致的機房使用率偏低。并且還出現了各地在機房資源利用率上的差異較大的現象，同時因營銷手段或政策的滯后，導致部分運營商的全國可用機架數雖大于整體需求數，但由于資源不能全國統一調配，仍有部分省份提出數據中心建設需求。

（2）市場規模的不確定性對建設周期較大的數據中心項目的影響

一方面，全球和國內經濟形勢及政策因素以及互聯網業務的發展狀況成為數據中心建設的主要前提，而客戶受到上述因素以及自身業務發展等諸多因素的影響，很難提出長期的或階段性的具體機架需求；另一方面，隨著IDC市場競爭越來越激烈，某一運營商資費的變化都可能會導致自身及其他運營商機架需求的快速變化。

而數據中心的建設對于運營商來說，屬于大型基礎設施建設項目，建設周期長，無法快速對市場的需求提供有效供給，而一旦市場需求發生變化，將造成IDC運營的風險。

（3）電信運營商自身營銷策略及考核方式對數據中心的影響

目前，三大運營商的集團公司考核各省份公司主要是收入增長情況，希望各省的收入在各個產品線上都要增長；而各省分公司在集團制定的統一銷售政策下具有一定的自主權，導致了部分省份看到數據中心能帶來收入就盲目上馬，而市場份額及大客戶資源是相對有限的，由于現有的IDC運營方式是各省獨立經營，收入成本納入本省考核范圍，因此出現了省份之間相互搶奪同一客戶，造成混亂的價格戰，利潤降低，回收期變長。

2.2 布局重點考慮的因素

2.2.1 市場規模及預測

根據部分機構預測，預計到2014年，全球IDC市場規模將達340億美元，復合增長率為17%；國內IDC市場規模為224億元人民幣，復合增長率為22%，國內、外IDC市場增長速度在長期仍然快于經濟增長速度，對數據中心的需求長期向好。如圖1所示為全球與國內IDC市場規模與預期。

圖1 IDC市場預測

2.2.2 客戶需求對布局的影響

從行業分布看，互聯網傳媒、政企和金融構成了數據中心主要的客戶來源，如圖2所示為行業分布比例。

圖2 國內IDC市場客戶行業分布（數據來源：賽迪顧問，2011）

國內IDC客戶地域分布不均衡，華北、華東和華南三大區域集中了全國近2／3的客戶，超過75%的客戶分布在華北、華東、華中和華南地區，這也正是我國東、中部地區以及環渤海、長三角及珠三角地區集中的地區。如圖3所示為地域分布比例。

由此可見，因為經濟發展原因，目前客戶主要集中在經濟較發達的地區，這將成為數據中心布局的重要考慮的因素之一。

圖3 國內IDC市場客戶區域分布（數據來源：賽迪顧問，2011）

同時，不同行業對數據中心所處的具體位置需求不盡相同，這主要是從自身的業務特點出發，如表1所示。

由此可見，不同行業因自身業務特點需要，對布局的要求是有差別的，但大多數客戶因主要集中在省會城市或一、二線城市，對這些城市數據中心的需求還是很大的。

不同行業客戶在選取數據中心時，往往要綜合考慮各地的資費、地區安全性及災備適宜性、維護便捷性及數據中心的標準等級等多方面因素，使一些行業客戶可以根據自身業務特點，采取一定的技術手段，選取適當遠離省會或一、二線城市的地區（本文稱為“異地”）作為數據中心。根據客戶主要考慮的因素，并結合工作中遇到的典型行業客戶進行分析，得出選擇異地的比例，如表2所示。

表2 不同行業選擇異地數據中心的比例

可以得出如下結論：

（1）互聯網傳媒、政企和金融作為數據中心的主要客戶來源，受業務發展需要，在省會城市或一、二線城市的需求很大。

（2）互聯網傳媒、政企和金融客戶又因自身需要考慮的因素，具備落戶異地的條件。根據圖3及表2可得，這一比例占總需求的76%以上。

2.2.3 選址要素對布局的影響

業內對數據中心的選址影響要素主要歸納為七大因素，涵蓋選址區域、投資造價和經營環境三類，本文重點分析前兩類，如圖4。

圖4 選址要素及權重分析

一個數據中心從建設到后期運行，包括前期建設的費用、后期的運維費用兩大部分。根據目前業界通常的測算方法，在不考慮外電引入費用及建樓投資的前提下，按照《電子信息系統機房設計規范》（GB 50174－2008）B級標準，一個機架建設成本通常在15萬元左右，以征地100畝地，容積率1.0，可建設兩棟各3 000架規模的獨立數據中心，以3 k W／架用電為例，可以看到哪些費用是主要影響因素。

（1）建設成本（屬于成本因素）：2棟×3 000架×15萬元＝9億。

（2）征地費（屬于政策環境）比較（見表3）。

表3 不同征地費的差異

（3）不同電費（屬于政策環境）及PUE（屬于自然地理條件）的比較（表4、表5）。

需要說明的是，全國電力資源豐富的省份（屬于自然地理條件）不一定可以提供低廉的電價，也就是說，所謂缺電省份（包括中東部經濟發達省份），電價不一定比西部地區高，影響電價定位的因素很多，這不是本文的重點。

表4 不同電費的差異（PUE＝1.4時）

表5 不同電費的差異（PUE＝1.9時）

（4）若地方政府可提供11萬k VA變電站的建設（屬于配套設施條件），投資節省約8 000萬元／站。

（5）電力傳輸與通信網絡傳輸成本的比較（屬于配套設施條件）。按數據中心出口帶寬40 GB，1 000臺服務器，每臺服務器250 W計算，光纖傳輸的百公里建設成本僅為210萬元，電能傳輸則高達2億4 000萬元；光纖傳輸的電力損耗為5.2 k Wh，電能傳輸則為25 k Wh。可見，電力傳輸成本遠大于通信網絡傳輸成本（引自參考文獻2）。因此選址時應重點考慮電力引入而不是網絡接入的費用。

綜上可以得出如下結論：

（1）在利用了同等節能技術下，PUE值可以認為就是代表了不同的緯度，越高說明緯度越低。同等電費不同PUE值的情況下，使用50年累計將會有20億（0.5元／度時）～30億元（0.75元／度時）的差別；

（2）同等PUE值不同電費的情況下，使用50年累計將會有27億（PUE＝1.4時）～37億元（PUE＝1.9時）的差別；

PUE＝1.4與PUE＝1.9在0.5元／度與0.75元／度時，使用50年累計最大差值可達57億元。

可見，對于數據中心建設與運維而言，地方優惠政策往往是電價和地價，顯然，在結合緯度選取時，應避免選擇在PUE高（即緯度偏低），而地方優惠政策僅僅是地價而不是電價的地區，因為地價對數據中心整個生命周期的費用來看所占比例很小；在必須選擇PUE高（即緯度偏低）的地區時，必須選擇電價優惠的地區。

由此可見，通常會根據自然地理條件選擇PUE低（即高海拔）的地區，但受到業務發展需求必須選擇低緯度地區時，應重點關注電價優惠。

3 布局思路與建議

根據各運營商收入指標要求并結合業務預測，可估算出缺口的機架數，以便確定建設規模。同時，結合在數據中心建設上的資金安排，可考慮如下3種模式。

3.1 思路與建議一

（1）根據選址要素，集團在緯度高、電價低的地區統一建設大型數據中心，同時制定統一的經營管理模式，推動各省分公司把可異地安置的業務引導到大型數據中心。

（2）對以往數據中心收入貢獻大的省或地區，應重點提供資金鼓勵新建一定規模的機房或利用現有網絡瘦身騰退的局房改造為數據機房，但應控制規模，重點解決只能本地落戶的業務。

建設大型數據中心與收入貢獻大的重點城市相結合的思路，重點依靠營銷策略，將可選擇異地的客戶吸引到大型數據中心來。

3.2 思路與建議二

（1）近期重點建設業務收入前列的重點城市北、上、廣、深，以確保搶占優質客戶資源，確保完成收入要求。并安排資金分期建設大型數據中心，同時對客戶的地域觀念進行引導，并利用近期收入來源貼補落戶大型數據中心的客戶。

（2）遠期通過技術手段，如云計算、增值服務等產品，使客戶淡化地域概念，在大型數據中心也可以享受到同樣優質的服務。

近期重點城市與遠期目標相結合的思路，重點依靠技術手段，不僅完成對客戶業務的異地安置，同時增大對云計算、增值產品的推廣力度，使業務收入逐漸擺脫單純依靠基礎業務的局面。

3.3 思路與建議三

考慮土地資源的稀缺性及土地增值帶來的資產保值等功能，對于地方政府有意出讓或開發的土地，在考慮合理電費的基礎上，各省應抓住機遇，增加土地儲備，測算合理需求分期開發。

4 結 論

根據節能減排的要求，通過完善業務經營模式、省份之間的收益分成比例和考核辦法，并采取適當的技術手段，使客戶降低對地域的依賴性，提高各省推動IDC業務發展的積極性，促進選址區域因素與成本投資造價因素較好的地區建設的數據中心利用率顯著提高。同時可綜合考慮上述三種布局思路與建議，最終使數據中心成為電信運營商的主要收入增長點。

［1］ 中國互聯網絡信息中心（CNNIC）.第29次中國互聯網絡發展狀況統計報告［Z］.2012.

［2］ 童曉渝.建立我國低碳型信息產業發展新模式的思考—在中西部能源大省建立“數據中心”產業基地［Z］.中國聯通研究院，2012.