在青海省建設大數據中心及數據災備中心的可行性探討

摘要：“東數西算”和“新基建”作為國家在信息化領域的宏觀戰略，承擔了后疫情時代促進經濟恢復發展，推動企業信息化、數字化轉型的重要作用。文章重點探討在“東數西算”和“新基建”的大背景下，在青海省建設大數據中心及數據災備中心的可行性和有利性，并給出了以數據中心建設推動西北落后省份經濟發展的策略和建議。

關鍵詞：大數據中心；東數西算；新基建

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2023.06.049

中圖分類號：TN 91，TP 392" " " " " "文獻標志碼：A" " " " " " "文章編碼：1672-7274（2023）06-0-03

Abstract： As the macro strategy of the country in the field of information technology， the \"channel computing resources from the east to the west\" and \"new infrastructure\" bear the important role of promoting economic recovery and development， promoting informatization and digital transformation of enterprises in the post-epidemic era. This paper focuses on analysing the feasibility and advantages of building a Big data center and data disaster recovery center in Qinghai Province under the background of the \" channel computing resources from the east to the west \" and \"new infrastructure\"， and try to give the strategies and suggestions to promote the economic development of the backward provinces in the northwest by building" a" Big data center and" data disaster recovery" center.

Key words： big data center; channel computing resources from the east to the west; new infrastructure

0" 引言

2020年3月4日，黨中央召開會議，指出要加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度，同年12月，國家發改委、中央網信辦等四部委聯合印發《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》[1]，2022年3月，“東數西算”[2]工程正式啟動，大數據中心建設作為“新基建”和“東數西算”工程的具體承載，成為推動后疫情時代企業降本增效，社會經濟復蘇的重要引擎。隨著移動互聯網發展和各行各業數字化轉型，全國數據中心產業整體市場需求量正在逐年增長，甚至一些地方出現了供不應求的局面。國內大數據中心建設存在“大熱小冷、東熱西冷”的地域現象[3]，北上廣深等一線大城市由于產業升級和城市數字化治理需求，大數據中心產業發展旺盛，但是，近年來由于全球氣溫逐年升高，我國內地一些用電大省、工業大省面臨著電力資源緊張，不得不限電拉閘的嚴峻局面，大數據中心也因能源消耗過大、散熱要求高而受到政策收縮的制約。大數據中心作為電力和能耗大戶，一場關于電力、能耗、空間等因素的權衡，使人們不得不將建設的目光轉向西北各省等經濟落后、電力資源充沛的地區，畢竟在計算資源云化，5G網絡演進帶來的網速大幅度提升下，數據中心的用戶感知和服務能力對空間距離的依賴正在成為一個逐漸減弱的影響因子[4]。

1" 青海省數據中心產業發展現狀

青海省作為土地面積全國第4，GDP全國第30名的西部經濟落后省份，具備地大物博的優點，也具備地廣人稀的特點，由于“三江源”和青藏高原獨特的地理優勢，使其具備了豐富的水力資源和太陽能資源，水力發電全國排名第5，清潔能源全國第一，大型工業企業較少，全年發電量大于用電量，地價相對較低，全年平均氣溫-1～15℃，省會西寧高鐵、航空、陸運等物流較為便利。

目前，全省共有大型數據中心4座，分別為青海移動高原大數據中心、青海聯通三江源國家大數據基地、中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心和海南州大數據產業園。截至2022年12月，青海移動大數據中心（一期）裝機量3 200架機柜，青海聯通三江源國家大數據基地裝機量（一期）2 000架機柜，中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心（一期）裝機量3 000架機柜，海南州大數據產業園（一期）裝機量540架機柜，全省合計規劃裝機量8 740架機柜，實際投入使用3 000架機柜，使用率34%，隨著市場需求量的增加，省內4家數據中心運營企業均已開展了二期項目的擴容工作。青海省清潔能源豐富、能耗低、地價相對較低的優勢，使得大數據中心產業具備較大的發展潛力。

2022年，青海省政府辦公廳、省工信廳、省通信管理局相繼制定《促進云計算發展培育大數據產業實施意見》《青海省大數據產業園規劃》《綠色零碳算力網絡建設行動計劃（2023—2025）》等政策措施，以期從政府層面加強頂層設計，聚焦制定政策、優化基礎配套、推動產業融合等關鍵環節，著力推進青海省大數據產業加快發展，推動青海成為“東數西算”的重要承載地，青海省互聯網省際出口帶寬達到9.54 Tbps。2023年1月，西寧市建設國家級互聯網骨干直連點項目，已獲得工信部批復，作為國家重要通信樞紐，主要用于匯聚和疏通區域乃至全國的網間流量，是我國互聯網網間互聯互通的關鍵設施。同時，青海省正在申請作為第9大算力網絡國家樞紐節點，將被納入全國“東數西算”戰略集群。

2" 青海省大數據中心產業發展的可行性分析

根據《數據中心設計規范》（GB50174—2017）對于數據中心建設的明確要求，將數據中心選址從電力供應及通信保障、制冷方式應具備相應條件、環境溫度有利于節約能源、遠離危化及易燃易爆場所、遠離水災及地震等自然隱患、遠離強振和強噪聲源、避開強電磁場干擾、不宜建在公共停車場上方、不宜建在住宅小區和商業區內等9方面提出了建設要求[5]，結合青海省實際情況，得出以下綜合分析。

2.1 電力問題

數據中心作為電力消耗大戶，電力供應一直是數據中心選址的重要因素。尤其是2021年以來，我國江蘇、四川等地陸續都出現了因電力供應緊張限電拉閘的現象，因此，相比內地發達地區，西北部分省份因為人口基數低，工業少，水電發達等因素，反而成為了發展數據中心的有利因素。以青海省為例，不僅有龍羊峽、李家峽等大型水力發電站數十座，還有海西光伏發電廠、風力發電廠等眾多新能源發電企業，雖然總的發電量在全國排名不高，但在雙碳目標下，綠電發電量位居全國第5，是全國為數不多的用電總量小于發電總量的省份之一，建設數據中心能夠有效地保證電力的充分供應。“十三五”期間，青海新能源累計發電量872.64億千瓦時，相當于節約原煤消耗3 972萬噸，減排二氧化碳6 458萬噸，中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心作為全國首個零碳可溯源綠色大數據中心順利上線運行，有力推動了我省數字經濟與清潔能源深度融合發展。使用綠電和清潔能源供應數據中心這樣的用電大戶，有利于雙碳目標的早日實現。

2.2 能耗問題

根據工信部等三部委《關于加強綠色數據中心建設的指導意見》提出的“2022年全國新建大型、超大型數據中心的PUE（電能使用效率）值不得高于1.4”的要求，從能耗上來看，能源成本的增加和存算需求的上漲，使得能耗問題幾乎成為數據中心最為關注的問題之一。“節能環保、綠色低碳”的全生命周期低碳運營理念必將貫穿未來的數據中心建設運營的各個環節。

數據中心的能耗主要來自兩方面：一是數據中心內部的服務器、交換機等IT設備，二是來自空調等制冷散熱系統的非IT設備的能耗，下面是數據中心能耗PUE（Power Usage Effectiveness）計算公式：

因此，空調等制冷散熱系統工作的時間越短，實際運行功率越低，則相應數據中心PUE越接近1，能效水平越好。而散熱系統工作功率的決定因素一方面來自機房IT設備的散熱量，另一方面更重要的是來自室外溫度，主流的空調散熱方式，無論是風冷、水冷還是混合制冷方式，室外溫度越低，則越容易發生熱交換，相應散熱系統的工作功率就會越低，PUE也就會越低，青海常年的低溫氣候對數據中心的能耗目標非常有利。

2.3 空間及環境問題

青海省具有地廣人稀的特色，西寧周邊、海東市、海南州等地地價相對低廉，建設大型數據中心，能夠節約較大土地投入，此外，對于數據中心的擴容擴建也非常友好，重工業較少，總體氣溫較低，全年降水量較小，不存在較大的火災、水災等隱患，除海西州偏遠地區以外，其他地區地震災害也較少，符合《GB50174—2017》標準對于數據中心選址論述中關于自然環境問題的要求。

2.4 物流及交通問題

青海省的現代物流發展正處于穩步上升階段，雖然與全國先進省份相比差距較大，但是隨著這些年電子商務的發展，省內4家大數據中心選址的西寧市、海東市、海南州都形成了依托西寧物流中心的物流體系，圍繞省會城市西寧具備了航空、火車、貨運等不同運輸方式銜接良好的交通運輸網絡。移動互聯網的高速發展，使得青海省從以前的物流偏遠地區，變成了如今的網購大省，隨之一同快速發展的就是青海省的物流行業，就目前省內的4個數據中心來講，設備到貨、配件的收寄都不存在困難。

2.5 系統運維問題

數據中心系統運維分為硬件級維護和軟件級維護兩個層面。其中，硬件級維護故障包括設備物理硬件故障、線路故障、動力環境系統硬件故障等，該層面的故障處理簡單，不需要過高的技術水平，只需及時補充更新備品備件庫，就能實現硬件故障快速處置；軟件層面故障包括操作系統、數據庫、HDFS文件存儲系統等故障，需要運維人員具備專業的綜合級運維能力。以青海省為例，高水平綜合級運維人才及團隊較少，但是如果在硬件無故障、網絡通信未中斷的情況下，軟件故障可以通過遠程連接的方式進行處理，因此，本地并不一定需要配備高水平的綜合級運維人員，通過“集中監控+遠程維護+本地協助”的方式，既能滿足系統正常運維需求，又能夠節約運維成本。

2.6 SWOT分析（圖1）

3" 問題及建議

總體來說，青海省電力資源尤其是清潔能源充足，具有自然環境穩定、平均溫度較低，地價低廉等諸多優勢，非常有利于發展數據中心產業，尤其是數據災備中心產業。2020年12月，中華人民共和國科學技術部（簡稱科技部）災備項目，經科技部專家兩次考察后入駐中國電信（國家）數字青海綠色大數據中心，成為青海省落實“東數西存”的第一個國家部委的災備項目，吸引了一批大型互聯網企業、國家機關等將數據中心及災備中心落地在青海，既保證了業務連續性、可靠性，又有效地節能減排，促進經濟雙向發展。

當然，物流還不夠發達，產業配套還不夠健全，省際出口帶寬還不夠高等問題依然存在，這些也將成為限制數據中心產業發展的不利因素，這對于即將起步的青海省數據中心產業帶來了挑戰，因此提出以下建議。

（1）加強頂層設計，科學規劃布局。隨著信息產業的發展，以及目前省內4家數據中心上架率的逐步提高，數據中心作為數字經濟的基礎設施需求有望持續提升，從頂層做好規劃設計，科學規劃布局尤為重要[6]，既要從市場實際需求出發，又要緊跟國家大政方針，深入融入到國家的“十四五”規劃建設中，避免出現大面積建設和低水平重復建設的局面。

（2）完善政策標準，發揮政府引導作用。相關職能部門應該積極出臺政策標準依據，推進數據中心的體系化建設，有效編制總體發展規劃，協調電力、通信做好能源和傳輸資源保障，引導產業健康有序發展[7]。此外，政府部門應帶頭向先進省份學習，鼓勵各級政府采用購買服務的方式將更多自建系統部署到數據中心，減少政府自建系統建設和維護投入，逐步將相關應用和服務向云端遷移[8]。

（3）打造產業名片，形成行業特色。充分發揮青海綠色數據中心和清潔能源數據中心建設的先天優勢，完善產業體系，降低建設和運維成本，提高數據中心的可靠性和服務能力，打造具有青海特色的綠色數據中心產業名片，有效推動數字經濟助力“新基建”發展，承擔疫情后時代經濟復蘇的新使命。

參考文獻

[1] 楊伊靜．國家發展改革委" 中央網信辦" 工業和信息化部等部門印發《關于加快構建全國一體化大數據中心協同創新體系的指導意見》[J]．中國科技產業，2021（02）：31-33.

[2] 錢德沛，欒鐘治，劉軼．從網格到“東數西算”：構建國家算力基礎設施[J]．北京航空航天大學學報，2022，48（09）：1561-1574.

[3] 王偉玲，王宇霞，高嬰勱．基于“新基建”情境的大數據中心：意義、困境和進路[J]．行政管理改革，2020（10）：68-74.

[4] 賈一葦．全國一體化國家大數據中心體系研究[J]．電子政務，2017（06）：31-36.

[5] GB 50174-2017，數據中心設計規范[S]．2017.

[6] 薛衛雙．國家大數據中心戰略構建研究[J]．圖書館，2019（05）：73-79.

[7] 刁生富，彭鈺舒．新基建背景下我國數據中心建設的問題與對策[J]．中國管理信息化，2022，25（15）：101-103.

[8] 曾宇．大數據與區域經濟發展[J]．首都師范大學學報（社會科學版），2015（04）：74-80.