當(dāng)全世界越來(lái)越習(xí)慣于采用數(shù)字化的遠(yuǎn)程手段來(lái)滿足工作和生活需求的時(shí)候，我們需要不斷升級(jí)IT和網(wǎng)絡(luò)容量，也就是建設(shè)更多的數(shù)據(jù)中心。作為未來(lái)數(shù)字世界的核心，數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模一直在快速增長(zhǎng)。國(guó)家和地方政府也在密集地出臺(tái)相關(guān)政策來(lái)規(guī)范其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，以期實(shí)現(xiàn)高效的和可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
作為數(shù)據(jù)中心、行業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和數(shù)字化服務(wù)的全球領(lǐng)導(dǎo)者，施耐德電氣每年年初都會(huì)基于深刻的行業(yè)洞察和實(shí)踐發(fā)布《看得見(jiàn)的未來(lái)—數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的新趨勢(shì)與新突破》以揭示新一年數(shù)據(jù)中心行業(yè)會(huì)發(fā)生哪些變化，有哪些趨勢(shì)會(huì)影響數(shù)據(jù)中心行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向以及這些變化和趨勢(shì)對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商的價(jià)值和意義。以下是施耐德電氣數(shù)據(jù)中心全球科研中心對(duì)2022年的新興趨勢(shì)的預(yù)測(cè)，我們會(huì)看到很多趨勢(shì)都是由低碳可持續(xù)發(fā)展的要求和數(shù)字化應(yīng)用的興起所帶來(lái)的。
趨勢(shì)一：數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)低碳可持續(xù)發(fā)展的路徑將更加清晰
隨著我們的世界變得更加數(shù)字化和自動(dòng)化，對(duì)數(shù)據(jù)中心的需求不斷增長(zhǎng)，更多和更大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心正在如火如荼的建設(shè)中，同時(shí)也消耗著越來(lái)越多的自然資源，對(duì)環(huán)境的影響正在加劇。因此，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是至關(guān)重要的。我們需要從過(guò)去只專注于可用性和PUE向更加全面地考慮對(duì)環(huán)境的影響進(jìn)行轉(zhuǎn)變，比如：溫室氣體的排放，水資源的使用，廢棄物的處理以及對(duì)生物多樣性的影響。我們需要設(shè)定遠(yuǎn)大的可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)，量化對(duì)環(huán)境的整體影響，采取切實(shí)可行的行動(dòng)來(lái)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展。施耐德電氣通過(guò)發(fā)布《中國(guó)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展之旅》白皮書，幫助數(shù)據(jù)中心行業(yè)定義可持續(xù)發(fā)展數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵要素，衡量指標(biāo)，提出了通過(guò)設(shè)計(jì)高效的運(yùn)行系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)高效地運(yùn)行維護(hù)，提高可再生能源使用比例和進(jìn)行供應(yīng)鏈脫碳等作為實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心可持續(xù)發(fā)展的有效路徑。
趨勢(shì)二：大數(shù)據(jù)量和超低時(shí)延的應(yīng)用將推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣的革新
大數(shù)據(jù)量和超低時(shí)延的應(yīng)用，諸如：高清流媒體、AR/VR、自動(dòng)駕駛汽車、工業(yè)4.0中的M2M(Machine to Machine)和視頻分析等需要我們提高帶寬，降低時(shí)延，提高數(shù)據(jù)的安全性，同時(shí)降低通信的成本和復(fù)雜性。這就要求傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)以開(kāi)放性的架構(gòu)與互聯(lián)網(wǎng)的IT架構(gòu)進(jìn)行融合，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的IT設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)過(guò)去由專業(yè)的電信設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)分配，聚合等功能，同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理的能力。數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的微型邊緣計(jì)算數(shù)據(jù)中心將被部署在網(wǎng)絡(luò)邊緣的“最后一公里”，并利用新的技術(shù)諸如：5G，Wi-Fi6,光纖接入(FTTX)來(lái)支持更多的IoT設(shè)備，互聯(lián)網(wǎng)4.0和新的應(yīng)用。這些邊緣計(jì)算的部署將面臨獨(dú)特的挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兊臄?shù)量和應(yīng)用場(chǎng)景眾多，很多位于室外或惡劣的環(huán)境，以及多樣的IT和電信設(shè)備對(duì)物理基礎(chǔ)設(shè)施諸如供配電、制冷和運(yùn)維管理帶來(lái)挑戰(zhàn)。施耐德電氣將發(fā)布新的白皮書來(lái)定義下一代電信與IT融合的網(wǎng)絡(luò)邊緣，分析大規(guī)模部署所面臨的獨(dú)特挑戰(zhàn)，并提供一系列的最佳實(shí)踐來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)邊緣部署的可持續(xù)發(fā)展和韌性。
趨勢(shì)三：節(jié)能改造在老舊存量數(shù)據(jù)中心將取得進(jìn)展
在“能耗雙控”和“雙碳”背景下，政府不斷出臺(tái)政策來(lái)優(yōu)化“老舊小散”的存量數(shù)據(jù)中心，尤其是對(duì)PUE和機(jī)柜功率密度等關(guān)鍵指標(biāo)的優(yōu)化。如果不立即采取行動(dòng)，很多這種類型的數(shù)據(jù)中心將面臨“關(guān)停騰挪”等風(fēng)險(xiǎn)。因此，存量老舊數(shù)據(jù)中心的節(jié)能改造將在新的一年里拉開(kāi)序幕，我們需要利用最新的節(jié)能技術(shù)、設(shè)備和數(shù)字化管理軟件對(duì)“老舊小散”數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能改造甚至是整合。比如，過(guò)去常用的低效的工頻機(jī)UPS將被高效的模塊化UPS所取代并運(yùn)行在高能效模式下;低效的定速精密空調(diào)將被高效的變頻空調(diào)所取代，并更多地運(yùn)行在自然冷卻模式下;將低負(fù)載率的機(jī)柜整合成高功率密度的現(xiàn)代化智能微模塊;部署新的數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，通過(guò)大數(shù)據(jù)和AI來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)階段的系統(tǒng)調(diào)優(yōu)，預(yù)測(cè)性維護(hù)和能源管理。施耐德電氣認(rèn)為這些新的技術(shù)和軟硬件設(shè)備將幫助“老舊小散”的存量數(shù)據(jù)中心提高負(fù)載率、降低能耗、優(yōu)化能源管理，為它們帶來(lái)新的生命和活力。
趨勢(shì)四：分布式能源的應(yīng)用將推動(dòng)數(shù)據(jù)中心供配電架構(gòu)的超融合發(fā)展
為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心更多清潔能源的使用、優(yōu)化用能成本、提高用能效率和減少碳足跡，數(shù)據(jù)中心將越來(lái)越多地采用分布式清潔能源，比如：風(fēng)能、太陽(yáng)能等。傳統(tǒng)電網(wǎng)對(duì)這些間歇性能源的消納能力是有限的，因此，為了保障供電的可靠性、連續(xù)性和穩(wěn)定性，我們需要利用微網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化的能源系統(tǒng)管理。這時(shí)就需要我們?cè)O(shè)計(jì)超融合的微網(wǎng)供配電架構(gòu)，可以根據(jù)不同的地域、風(fēng)險(xiǎn)、成熟度水平等要求來(lái)選擇不同的備用電源和儲(chǔ)能方案，為IT負(fù)載和其它關(guān)鍵負(fù)載同時(shí)提供高質(zhì)量的和韌性的交直流供電方案。施耐德電氣認(rèn)為超融合的供配電架構(gòu)系統(tǒng)將同時(shí)實(shí)現(xiàn)配電、控制、保護(hù)、功率轉(zhuǎn)換和監(jiān)控等功能，也被稱為軟件定義的能源管理系統(tǒng)，它可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能集成和軟件管理的靈活性和標(biāo)準(zhǔn)化。
趨勢(shì)五：數(shù)字化管理軟件的變革將賦能數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展
數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件(DCIM)是在以往企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心占主導(dǎo)的時(shí)候孕育出來(lái)的，主要專注于數(shù)據(jù)中心IT機(jī)房的容量管理、安全管理、溫濕度環(huán)境的監(jiān)控以及機(jī)電設(shè)備的監(jiān)控。隨著數(shù)據(jù)中心對(duì)可持續(xù)發(fā)展的要求，99%的大型企業(yè)管理層認(rèn)為可持續(xù)發(fā)展是他們未來(lái)業(yè)務(wù)成功的關(guān)鍵，75%的投資決策者也認(rèn)為，一個(gè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展是決定他們是否投資的一項(xiàng)非常重要的因素。因此，傳統(tǒng)的DCIM軟件將進(jìn)行變革，不在局限于實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的韌性和安全性，將實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心的可持續(xù)性。這將有助于最小化能源和其它自然資源的消耗，追蹤和報(bào)告環(huán)境可持續(xù)發(fā)展指標(biāo)，分析數(shù)據(jù)并提供戰(zhàn)略性的行動(dòng)指導(dǎo)。施耐德電氣認(rèn)為新一代數(shù)據(jù)中心的數(shù)字化管理軟件系統(tǒng)需要具備五大關(guān)鍵屬性，包括：基于公有云或私有云的、與供應(yīng)商的發(fā)票管理服務(wù)相連接、包含能源采購(gòu)和市場(chǎng)功能及服務(wù)、支持流行的可持續(xù)發(fā)展報(bào)告框架協(xié)議以及友好的用戶自定義功能。
趨勢(shì)六：AR/VR數(shù)字孿生技術(shù)將賦能數(shù)據(jù)中心的智能化運(yùn)維
數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理是一項(xiàng)非常具有挑戰(zhàn)性的工作，尤其是應(yīng)急操作流程(EOP)，因?yàn)镋OP事件的場(chǎng)景是多樣的、不可預(yù)見(jiàn)的、非標(biāo)準(zhǔn)的以及突發(fā)的。EOP場(chǎng)景實(shí)操時(shí)間短、風(fēng)險(xiǎn)高、對(duì)技術(shù)人員技能熟練度要求高;但是只有少量運(yùn)維人員在項(xiàng)目落地的試運(yùn)行階段才有培訓(xùn)和演練的機(jī)會(huì)。一旦系統(tǒng)上線，真實(shí)場(chǎng)景的模擬演練非常困難，多數(shù)都是以劇本的方式進(jìn)行。數(shù)據(jù)中心可以通過(guò)AR/VR等數(shù)字孿生元宇宙技術(shù)建立一套模擬演練系統(tǒng)，模擬多種EOP事件場(chǎng)景，進(jìn)行模擬演練操作，確定應(yīng)急和搶險(xiǎn)預(yù)案，同時(shí)可以訓(xùn)練運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，對(duì)運(yùn)維人員能力水平進(jìn)行考核，還可以實(shí)現(xiàn)故障的快速定位，同時(shí)提供可視化的操作指引。施耐德電氣認(rèn)為將現(xiàn)實(shí)世界復(fù)刻到虛擬世界，在虛擬世界完成所有的價(jià)值鏈，是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心未來(lái)智能化運(yùn)維的有效手段。
趨勢(shì)七：IT與OT的融合將對(duì)邊緣計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)安全帶來(lái)新的挑戰(zhàn)
在數(shù)字化轉(zhuǎn)型的競(jìng)賽中，很多企業(yè)都在其業(yè)務(wù)流程中添加大量的IoT傳感器、儀表和高清視頻來(lái)提高效率和提升服務(wù)質(zhì)量。比如公共交通中的近距離感知和面部識(shí)別，農(nóng)業(yè)中的IoT土壤傳感器，或者工業(yè)機(jī)器人所使用的IoT傳感器。更多的傳感器意味著更多的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將被位于本地的邊緣計(jì)算所處理。但是，對(duì)于黑客來(lái)說(shuō)，在網(wǎng)絡(luò)上增加指數(shù)級(jí)的設(shè)備，相當(dāng)于增加指數(shù)級(jí)的“窗口”，這使得IT和OT管理人員徹夜難眠。IT與OT的融合需要我們?cè)谶吘売?jì)算部署過(guò)程中采用最佳實(shí)踐來(lái)確保網(wǎng)絡(luò)安全。施耐德電氣認(rèn)為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的最佳實(shí)踐包括四個(gè)方面，涉及設(shè)備的選擇標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)、設(shè)備的設(shè)置和配置以及包括補(bǔ)丁管理、漏洞管理和滲透測(cè)試相關(guān)的操作和維護(hù)。
趨勢(shì)八：數(shù)據(jù)中心正在考慮采用更加環(huán)保的備用電源系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)長(zhǎng)期以來(lái)一直為數(shù)據(jù)中心等關(guān)鍵應(yīng)用提供長(zhǎng)時(shí)間的備用電源，尤其是在“能耗雙控”和“拉閘限電”的背景下，發(fā)電機(jī)更是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行來(lái)為數(shù)據(jù)中心提供電力。然而，隨著環(huán)境問(wèn)題的出現(xiàn)，越來(lái)越多的人希望可以用更加可持續(xù)的方案來(lái)取代它們。比如：能否用天然氣來(lái)取代柴油作為發(fā)電機(jī)的燃料？鋰電池或燃料電池是否比柴油發(fā)電機(jī)更經(jīng)濟(jì)環(huán)保？這需要從投資成本、燃料成本、碳排放、占地和啟動(dòng)時(shí)間等維度進(jìn)行利弊的綜合權(quán)衡。施耐德電氣認(rèn)為目前還沒(méi)有一個(gè)完美的替代方案，天然氣發(fā)電機(jī)取代柴油發(fā)電機(jī)是目前來(lái)看比較實(shí)際的替代方案。未來(lái)，燃料電池將是主要的競(jìng)爭(zhēng)者，但還需要進(jìn)一步降低投資成本和燃料成本，來(lái)實(shí)現(xiàn)備用電源的經(jīng)濟(jì)性。
趨勢(shì)九：數(shù)據(jù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)將變得更加環(huán)保、安全與可靠
過(guò)去幾年，行業(yè)一直認(rèn)為鋰電池將取代鉛酸蓄電池作為數(shù)據(jù)中心UPS后備電源的主要儲(chǔ)能方式，但對(duì)鋰電池安全性的擔(dān)憂阻礙了這一發(fā)展趨勢(shì)。因此，電池和UPS的供應(yīng)商一直通過(guò)工程控制的手段致力于提高鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性與可靠性。通過(guò)電芯級(jí)、機(jī)架級(jí)和系統(tǒng)級(jí)三級(jí)BMS控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)式監(jiān)控。隨著符合世界上最為嚴(yán)苛的火災(zāi)蔓延測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)——UL9540A鋰電池柜在行業(yè)的推出，火災(zāi)可以被控制在電池柜體內(nèi)部的局部并在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)的自我熄滅，而不會(huì)對(duì)周邊柜體帶來(lái)安全隱患，同時(shí)柜內(nèi)也不需要加裝任何的消防裝置。鋰電池UPS儲(chǔ)能系統(tǒng)安全性的提高，為鋰電池取代鉛酸蓄電池鋪平了道路。施耐德電氣認(rèn)為鋰電池不僅在使用壽命、占地空間和環(huán)境耐受等方面具有鉛酸蓄電池?zé)o法比擬的優(yōu)勢(shì)，在全生命周期可持續(xù)性方面也具有比鉛酸蓄電池更小的環(huán)境影響。鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)也將為數(shù)據(jù)中心采用更多清潔能源奠定基礎(chǔ)，還可以通過(guò)削峰填谷和參與電網(wǎng)需求側(cè)響應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能收益。
趨勢(shì)十：邊緣計(jì)算將推動(dòng)云-邊混合架構(gòu)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的自動(dòng)化
云計(jì)算在過(guò)去這些年一直作為幾乎所有企業(yè)的首要部署戰(zhàn)略。但是，位于偏遠(yuǎn)地區(qū)的大型云計(jì)算數(shù)據(jù)中心將無(wú)法滿足新的應(yīng)用對(duì)時(shí)延的要求，而且我們認(rèn)為今天的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心架構(gòu)過(guò)于復(fù)雜。未來(lái)，我們將在本地和區(qū)域部署大量的分布式邊緣計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)彈性的IT擴(kuò)展，降低時(shí)延，提高冗余，解決數(shù)據(jù)安全問(wèn)題以及簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。更多的數(shù)據(jù)處理也將發(fā)生在本地，并利用云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先級(jí)的任務(wù)分配。對(duì)于云網(wǎng)絡(luò)的需求在過(guò)去兩年激增，Gartner的數(shù)據(jù)顯示，需求在過(guò)去兩年增加了五倍之多。但僅將邊緣計(jì)算部署在本地是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，負(fù)載平衡器(load balancers)和允許用戶自定義來(lái)提供所需性能的最佳參數(shù)軟件將是關(guān)鍵。隨著邊緣計(jì)算的大規(guī)模部署和不斷滲透，邊緣計(jì)算可以運(yùn)行來(lái)自多個(gè)云服務(wù)提供商的應(yīng)用程序，負(fù)載平衡器將具備多云服務(wù)的能力，并驅(qū)動(dòng)更多的性能和最優(yōu)的用戶體驗(yàn)。
隨著我們進(jìn)入2022年，數(shù)據(jù)中心行業(yè)的重點(diǎn)是可持續(xù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)新，通過(guò)提高能效、采用更多清潔能源、供應(yīng)鏈脫碳和循環(huán)經(jīng)濟(jì)等手段來(lái)驅(qū)動(dòng)可持續(xù)發(fā)展。不斷的創(chuàng)新將為可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動(dòng)力，因此我們對(duì)2022年寄予更多的希望。
以上對(duì)新興趨勢(shì)的預(yù)測(cè)來(lái)自施耐德電氣數(shù)據(jù)中心全球科研中心，該部門設(shè)立于上個(gè)世紀(jì)九十年代?？蒲兄行氖冀K以“探索數(shù)據(jù)中心行業(yè)的技術(shù)和發(fā)展趨勢(shì)，倡導(dǎo)最佳實(shí)踐”為團(tuán)隊(duì)使命，通過(guò)發(fā)表通俗易懂的白皮書和權(quán)衡工具來(lái)幫助數(shù)據(jù)中心用戶提高可用性和優(yōu)化能效，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展，最大化數(shù)據(jù)中心的商業(yè)價(jià)值。截至2021年，施耐德電氣科研中心團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)表白皮書210余篇，每年有超過(guò)40萬(wàn)的下載量;權(quán)衡工具25個(gè)，每年有2萬(wàn)用戶在線使用。所有白皮書和權(quán)衡工具都免費(fèi)提供給整個(gè)行業(yè)學(xué)習(xí)和使用，在推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心行業(yè)的發(fā)展的同時(shí)也樹(shù)立了施耐德電氣在數(shù)據(jù)中心行業(yè)思想領(lǐng)袖的地位。
