浅析新一代数据中心的现状及主要特征
摘要
新一代数据中心应是一个整合的、标准化的、最优化的、虚拟化的、自动化的、具备很高适应性的基础设施环境和高可用计算环境。
这样的新一代数据中心
需要利用最新的IT技术、解决方案与服务才能实现，建设数据中心，应以应用为
牵引，从市场需求出发，合理规划建设数据中心；充分考虑资源环境条件，推进“绿色数据中心”建设；统筹考虑建设规模和应用定位，结合不同区域优势，分工
协调、因地制宜建设各类型数据中心。
关键词：数据中心，企业应用，新一代
引言
数据中心经历了40多年的发展历程，在IT技术进步和数据中心在企业和部
门中的重要性不断提高的驱动下，其变化和发展日新月异。
今天覆盖全球的Internet实际上是在无数数据中心支持下运转的，数据中心已经成为像交通、能
源一样的经济基础设施。
1数据中心介绍
1.1数据中心的定义
数据中心通常是指在一个物理空间内实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理。
数据中心的基础设施是指为确保数据中心的关键设备和装置能
安全、稳定可靠运行而设计配置的基础工程，也称为机房工程。
数据中心基础设
施的建设不仅要为数据中心中的系统设备运行管理和数据信息安全提供保障环境，还要为工作人员创造健康适宜的工作环境。
新一代数据中心应是一个整合的、标准化的、最优化的、虚拟化的、自动化的、具备很高适应性的基础设施环境和高可用计算环境。
这样的新一代数据中心
需要利用最新的IT技术、解决方案与服务才能实现。
1.2 数据中心的分类
数据中心根据其使用的独立性划分为自用型数据中心、商业化数据中心两种。
根据企业不同的业务应用需求，数据中心的使用功能也不尽相同，主要有IT生产
中心、IT开发和测试中心、灾难备份中心三大类。
各类用途的数据中心还可根据
其客户类型、业务领域等进行细分，如高性能计算中心、互联网数据中心、企业
数据中心等。
我国对于数据中心规模的分类规定如下：超大型数据中心是指规模大于等于10000个标准机架的数据中心；大型数据中心是指规模大于等于3000个标准机架小于10000个标准机架的数据中心；中小型数据中心是指规模小于3000个标准
机架的数据中心。
其中标准机架为换算单位，以功率2.5千瓦为一个标准机架。
1.3 数据中心的功能分区
数据中心的结构与布局既要考虑到当前与未来的使用要求，也要考虑操作管
理的方便，并且还要结合企业机构的一些特殊要求乃至包括单位形象等方面的因素。
数据中心功能分区主要包括主机房、支持区、辅助区、行政管理区。
2 数据中心国内外现状及差距
2.1近几年发展状况
我国数据中心主要是中小型，大型和超大型数据中心处于上升趋势。
2010年，中国数据中心数量已经达到约50.4万座，近年来累计增长到约100万座，其中大
部分都是小于500平米的小型数据中心，超过2000平米的超大型数据中心仅有
约50座，远不及美国。
2010年，我国拥有超过3000个机柜的大型数据中心约164座，发展至今该累计约300座。
我国每年统计的IDC面积规划大概在400-500万平方米，但实际投产面积一般小于规划面积。
我国的大型数据中心有接近1/3都集中在北、上、广三地，于全球趋势一样，经济发达的地区是数据中心最为集中的地方，在新疆、西藏、青海经济落后的地
方大型数据中心起步较晚。
其中云计算数据中心近几年的使用率和集约化水平显
著提升，绿色节能水平不断提高，新建数据中心PUE值普遍优于1.4。
2.2国内外数据中心差距分析
国内外同等级别的数据中心，国外的数据中心在服务器规模、网络接口数都
要高于国内的数据中心规模。
数据中心规模主要参考两项指标：一是数据中心的
主机机房面积；二是数据中心机柜的容积比，即数据中心主机机房面积与机柜数
量的比率。
国外数据中心的主机机房规模普遍比国内的要大，国内数据中心建设水平同
国外数据中心相比有比较大的差距的，往往在国内属于大型数据中心而在国外只
能算是个中型数据中心。
国外数据中心的机柜容积比较低，说明国外的数据中心利用率较高，而国内
的数据中心过于浪费，并不符合绿色数据中心的要求，所以国内的数据中心建设
应该更加注重数据中心的机柜容积比率，让数据中心更加高效地运转。
从国内外
数据中心规模对比分析的情况来看，我国在数据中心建设方面仍与国外存在一定
差距。
3 新一代数据中心的主要特征
新一代数据中心具备以下7个主要特征：
1. 模块化的标准基础设施
基于标准的模块化系统能够简化数据中心的环境，加强对成本的控制，进而
实现使用一套可扩展、灵活的IT系统和服务来构建更适应性的基础设施环境，从
而提高运营效率，降低复杂性和风险。
2．虚拟化资源与环境
在新一代数据中心中，广泛采用虚拟化技术将物理基础资源集中在一起形成
一个共享虚拟资源池，从而达到更加灵活、低成本和充分有效地使用资源的目的。
虚拟化是新一代数据中心中使用最为广泛的技术，也是与传统数据中心的最大差
异（高成本的分散资源孤岛与低成本的几种资源地）。
3．自动化远程管理
新一代数据中心应是24×7无人值守、可远程管理的，这种管理涉及整个数
据中心的自动化运营，它不仅是监测与修复设备的硬件故障，还要实现从服务器
和存储系统到应用的端到端的基础设施统一管理。
先进的自动化功能可以动态地
重新分配资源，确保IT设施与业务协调一致。
通过将重复性的任务自动化，IT机
构可以降低成本，减少人为错误。
4．快速的可扩展能力
在新一代数据中心中，所有的服务器、存储设备、网络均可通过虚拟化技术
形成虚拟共享资源池，而被数据中心中的各种应用系统共享。
新的集成虚拟化方
案通过资源所有权分离手段将硬件拥有者与应用拥有者逻辑分离，使系统管理员
可通过软件工具快速进行虚拟资源的创建和重新部署，成为IT服务的共享资源。
形成高度灵活的系统扩展性。
5．节能与节省空间
在新一代数据中心中，将大量使用节能服务器、节能存储设备和刀片服务器，并通过先进的供电和散热技术，解决传统数据中心的过量制冷和空间不足的问题，实现供电、散热和计算资源的无缝集成和管理。
新一代数据中心将是一个能高效
利用能源和空间的数据中心，一个支持企业或机构获得可持续发展的计算环境。
6．高IT资源利用率
在新一代数据中心中，广泛采用虚拟化技术进行系统和数据中心整合。
虚拟
化技术有助于打破孤岛效应、共享IT资源、提高资源利用率（超过80%）、降低
成本，使IT基础设施具备更高的灵活性，并确保供需平衡。
7．高可用性冗余设计
新一代数据中心特别强调系统中各部分的冗余、容错以至容灾设计，使之能
确保稳定持续的系统连接，既满足关键业务对系统性能的要求，又能保障企业或
机构数据的安全。
在新一代数据中心中，建立高度可信赖的计算平台（容错和容
灾计算环境）是第一位的；然后是信息安全保障，包括网络安全威胁防范、数据
复制与备份、容灾中心建设等措施，从而满足连续服务的高可用性要求。
结论
针对快速发展的数据中心产业，面向航空制造业，以调研现行数据中心的若
干问题、分析国内外数据中心的差距为基础，通过研究数据中心的组成和分类、
归纳分析数据中心的特点，为未来数据中心的建设提供一定的基础。
参考文献
[1] 张广明，数据中心基础设施规划设计中的若干问题.经济科学出版社，2015.6
[2] 张广明，陈冰，张彦和，数据中心基础设施规划设计与建设.电子工业出版社，2012.6
[3] 窦文清，雷万云，姜永凯，迎接数据中心的奇点.清华大学出版社，2017.8。