金融数据中心建设模式浅析

高可靠、高可用、高效节能的数据中心成为未来智能社会的发展基石。金融数据中心建设可尝试创新采用“自建与租用”模式，协调发展“前店后厂”方式，整合绿色能源，树立开放思维优势互补，共享成熟基础设施服务支撑能力。

2019年1月21日，工业和信息化部等三部门发布了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》，提出要提升新建数据中心绿色发展水平。可靠、可用、高效节能的数据中心成为未来智能社会的发展基石。为何而建，何时建，建在哪里，由谁建，花多少成本，有哪些决定性资源、关键因素和制约条件？如何寻求最佳节能实践并满足合规监管要求？这些是银行机构共同面对的现实问题。广东银行同业公会金融科技工作委员会日前通过调研发现，创新采用 “自建与租用”模式，协调发展“前店后厂”方式，整合绿色能源，树立开放思维优势互补，共享成熟基础设施服务支撑能力，应该是有益的尝试，而且具有广阔的前景。  

“前店后厂”模式和“大云西移”趋势

数据中心存储的数据分为热数据和冷数据。热数据需要实时在线，经常被读写访问，应存储在距离业务应用尽可能近的数据中心。冷数据则是不常用的数据，可以存储在较远的数据中心。国内目前数据中心建设出现“前店后厂”和“大云西移”趋势，这类模式最早的成功案例来自美国西部凤凰城。20多年前，凤凰城首先吸引了行业巨头亚马逊落户，谷歌、脸谱、苹果等企业也很快跟着入驻。昔日的农业小镇很快在世界云计算产业中声名鹊起。云计算的这种跟随效应引起我国业界的关注，近年国内数据中心圈已经形成了几个“前店后厂”的成功业态。  

“北上广-宁夏中卫”大云西移模式。现在，很多大型云计算企业的 “前店”即市场总部仍放在骨干城市，所需的服务器等“后厂”服务布局在西部地区，运营成本大幅下降。以宁夏省中卫市为例，工信部信息中心、中国移动、亚马逊、美国ZT、美团点评、奇虎360、美利云等大批云制造、云服务、云应用企业纷纷在该市开设 “后厂”云计算数据中心。为什么众多企业都选择这一地区呢？原来，云计算企业对选址条件极为苛刻，地质条件和网络设施是首选指标。以中卫市为例，第三方机构的测试表明，当地发生7级以上地震的概率是几乎为零。同时，该市冬冷夏凉，根据这种环境气候特点，当地的数据企业在全国率先采用“全自然风冷”技术建设新一代云数据中心，基本不用机械空调，PUE达到1.1，达到业界的最高水平，远低于国内PUE 平均水平2.5。基于这些条件，中卫市在西部地区云计算产业链领域率先达到突破。  

“北京-张北”前店后厂模式。北京是众多互联网企业的总部所在地。而河北省张家口市张北县具有丰富的风能和太阳能资源，该地区平均温度 2.6摄氏度，全年只有两周左右需要开启传统机械制冷，仅制冷能耗就降低近 60%。张北两座数据中心设计PUE均低于1.25，最低可以达到1.13。为此，北京多家互联网企业已把他们的数据中心迁到张北云计算基地数据中心，包括阿里巴巴等。他们的核心数据、“热数据”仍然放在北京，冷数据存储在云计算基地。举个例子，微信朋友圈24小时以内的状态都属于“热数据”，而1天前的朋友圈内容就属于“冷数据”。

数据中心设立与建设模式

两种设立模式：自建与租用。自建（合建）和租用是数据中心两种设立模式。很多大型企业都拥有自己的数据中心，然后通过租用运营商的广域网线路实现多个内部数据中心的互联。这种数据中心投入大成本高，具有专用性，专为某个企业或部门提供服务。由于建设数据中心需要具备熟悉国家标准、行业规范、监管要求的技术团队，申请工业建筑用地，要得到供电和建设部门的关键资源审批，手续非常繁琐，而且从建成到投入使用往往需要几年时间。“自建自用自维”数据中心特别适用于“高富帅” 的大型法人金融机构。建设数据中心所需专业知识涉及广，建设工程涉及环节是一项专业而复杂的系统性工程。信息技术部门必须部署能够支持诸如云计算、大数据、移动性、社交媒体等业务应用的现代基础设施。相比之下，租用数据中心提供了一个有吸引力的TCO模式，这种模式可以帮助企业在业务上实现快速扩展和收缩的便利，获得租用供应商的空间和电力以及获得全天候的安全和支持。运营商提供场地、机柜、网络带宽和供电，互联网企业直接将IT设备放入运营商数据中心物理隔离的机柜中即可。这样一般只需较短时间就可以快速定制化建设并部署完毕一个数据中心，并投入使用。近年金融机构租用数据中心案例很多，比如，兴业银行给同业提供应用系统级、基础架构级和基础设施级托管服务，花旗银行租用中国联通广州鹏博士IDC机房，越秀金控租用中国电信广州起云 IDC数据中心等。

两种建设模式：模块化模式与预先定制化模式。除传统工程模式外，数据中心还有两种建设模式，第一种是模块化建设模式。模块化数据中心建设技术主要有以下两种：一是建筑模块化，采用大跨度钢结构而非钢筋混凝土，工厂生产钢板、现场直接组装，因此建设非常快；二是数据中心的暖通制冷、供配电子系统等都是模块化，在工厂生产后到现场组装，速度非常快。以建设银行广东省分行的实践为例，与同业金融机构一样，该分行下属的各二级分行也面临着各种挑战，包括二级分行网点面积小，其数据中心承载能力和管理能力接近极限，大多依赖人工管理，原来设备机房存在着建设标准不统一、设备老化、管理不统一等诸多弊端。为满足改建需求，该分行进行了模块化架构，一体化集成，批量复制，按需部署。模块化数据中心一体化机柜方案集成了网络柜、精密空调、电池柜、模块化 UPS、配电柜、监控等，采用统一接口，做到了简单建设，批量复制，按需部署，形成统一的建设标准，加快了业务的上线和转型。在建设过程中，该分行还注重绿色高效，PUE 低至1.5。模块化数据中心采用高效 UPS，可按需部署，效率高达96%。采用密闭通道设计，隔离冷热气流，行级空调近端制冷、就近热量转移，消除局部热点，提高制冷效率30%以上。与此同时，运用智能化运维，统一管理，集中监控，利用网络连接不同分行设备间，通过智能运维平台进行统一管理，故障提前预警、自动定位，实时集中监控和管理。采用模块化数据中心一体化方案，为建设银行广东省分行带来如下新变化：一是分行设备间可实现无人值守，运维管理智能化、工具化，效率提升了50%。二是两周时间即可快速部署，相对传统改造节约时间50% 以上，满足业务快速上线的要求。三是网络设备、供电、制冷一体化解决，单柜功率最高可支持7kW，节省占地面积25%。四是架构可靠，满足金融监管要求，保障业务稳定运行。另一种是数据中心预先定制化建设模式。以曾经获得2018数据中心科技成果优秀奖的哈尔滨银行异地灾备中心（大连）机房项目为例，该项目在设计、实施期间应用了预先定制化的安装技术。项目组对现有安装技术进行创新，利用C型钢组成框架,通过预制S型挂件，解决LED灯具等设备设施在C型钢的完美吊挂问题，使得天面保持整齐划一，无需杂乱打孔，破坏天面的保温气密效果。解决了数据中心常规吊挂安装的弊端，使得安装工艺简化，施工便捷，完工成品观感颇佳，减少了后续运维工作量。