新的 5G 網(wǎng)絡(luò)增加了物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備、人員和服務(wù)之間的連接。 數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商必須快速轉(zhuǎn)型——將容器和虛擬服務(wù)器轉(zhuǎn)變?yōu)樵品?wù)和邊緣計(jì)算——否則就有被甩在后面的風(fēng)險(xiǎn)。
數(shù)據(jù)中心應(yīng)計(jì)劃升級現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施，設(shè)計(jì)新的架構(gòu)方法來處理超本地邊緣數(shù)據(jù)中心，并學(xué)習(xí)如何整合自動(dòng)化以實(shí)現(xiàn)無縫 5G 網(wǎng)絡(luò)管理。
無線 5G 是蜂窩網(wǎng)絡(luò)的最新移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。它旨在連接所有人和一切——包括機(jī)器、物體、設(shè)備、人員和系統(tǒng)——無論位于何處。 5G 網(wǎng)絡(luò)提供更高的峰值數(shù)據(jù)速度、更低的延遲、更高的可靠性、更高的網(wǎng)絡(luò)容量和更高的可用性。
5G 使用虛擬化和軟件驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)來簡化移動(dòng)性。移動(dòng)用戶和設(shè)備可以在連接之間移動(dòng)時(shí)保持連接，而無需重新驗(yàn)證或更改任何設(shè)置。這使得自動(dòng)駕駛汽車、虛擬現(xiàn)實(shí)或大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)成為可能。
5G 網(wǎng)絡(luò)還提供更好的地理覆蓋范圍，并可以改善沒有足夠?qū)拵нB接的服務(wù)不足地區(qū)或需求超過當(dāng)前容量的密集城市地區(qū)的連接。它們支持密集的分布式訪問架構(gòu)，并有助于將數(shù)據(jù)處理移至更靠近邊緣的位置。
5G 技術(shù)包含網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的多個(gè)部分。不過，一般而言，5G 網(wǎng)絡(luò)有兩個(gè)主要組成部分：無線接入層和核心網(wǎng)絡(luò)層。它們的部署方式取決于 5G 網(wǎng)絡(luò)和底層架構(gòu)。
無線電接入網(wǎng)絡(luò) (RAN) 包括 5G 小型蜂窩和宏蜂窩，各個(gè)設(shè)備連接到這些蜂窩，例如基站、路由器、智能手機(jī)或自動(dòng)駕駛汽車。 小型蜂窩集群使用只能短距離傳播的高速、高頻帶頻譜。 小型蜂窩通常是處理住宅和企業(yè)應(yīng)用和蜂窩的擴(kuò)展覆蓋范圍的短距離無線基站。 根據(jù)他們的配置和部署，他們可以減輕網(wǎng)絡(luò)擁塞、增加數(shù)據(jù)吞吐量和擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍。
宏蜂窩使用多輸入多輸出 (MIMO) 天線為設(shè)備和小型蜂窩提供廣域覆蓋。 宏單元支持多個(gè)連接同時(shí)發(fā)送和接收大量數(shù)據(jù)，因此更多用戶可以同時(shí)連接。
核心網(wǎng)絡(luò)包含管理 5G 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)連接的所有后端技術(shù)和軟件，包括波束成形、身份驗(yàn)證和訪問控制、用戶計(jì)劃功能和會話管理。 5G 網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)需要強(qiáng)大的計(jì)算系統(tǒng)和架構(gòu)，例如基于云的系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能。
當(dāng)前，鍵值型數(shù)據(jù)庫在業(yè)界已得到普遍應(yīng)用，如王者榮耀、和平精英、小紅書、拼多多等多款熱門游戲和應(yīng)用，均基于鍵值型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)落地。相較于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，分布式非關(guān)系型的鍵值型數(shù)據(jù)庫在性能和節(jié)能能力上均有更優(yōu)的表現(xiàn)。
具體來說，在讀寫和架構(gòu)設(shè)計(jì)方面，鍵值型數(shù)據(jù)庫更符合節(jié)能需求。以騰訊自研分布式數(shù)據(jù)庫TcaplusDB為例，其存儲引擎結(jié)構(gòu)成本僅為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的30%，其在配置上的彈性伸縮能力也可有效節(jié)省運(yùn)行能耗與成本。
開放計(jì)算正成為當(dāng)前乃至未來數(shù)據(jù)中心的創(chuàng)新主力，通過全球化協(xié)作的創(chuàng)新模式，解決數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施可持續(xù)發(fā)展的重大問題。
近日，由OCP社區(qū)主辦、浪潮信息承辦的OCP China Day 2022(開放計(jì)算中國技術(shù)峰會)在北京舉行，活動(dòng)聚焦數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施創(chuàng)新、可持續(xù)發(fā)展以及產(chǎn)業(yè)生態(tài)等話題。
東數(shù)西算與開放計(jì)算
東數(shù)西算工程對于數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)乃至數(shù)字經(jīng)濟(jì)的影響是深遠(yuǎn)的。
浪潮信息服務(wù)器產(chǎn)品規(guī)劃總監(jiān)陳彥靈告訴記者，東數(shù)西算與雙碳目標(biāo)息息相關(guān)，讓現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的布局更加合理。
雙碳目標(biāo)下業(yè)界對數(shù)據(jù)中心可持續(xù)性更加重視，比如使用可再生能源、設(shè)備回收與循環(huán)利用、熱能再利用，以及使用新型液冷技術(shù)以減少用水量等等。
12月8日，國家發(fā)改委等四部門印發(fā)的《貫徹落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)要求 推動(dòng)數(shù)據(jù)中心和5G等新型基礎(chǔ)設(shè)施綠色高質(zhì)量發(fā)展實(shí)施方案》提出，到2025年，數(shù)據(jù)中心和5G基本形成綠色集約的一體化運(yùn)行格局。
同時(shí)，對數(shù)據(jù)中心和5G綠色高質(zhì)量發(fā)展提出量化目標(biāo)。到2025年，全國新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心平均電能利用效率降到1.3以下，國家樞紐節(jié)點(diǎn)進(jìn)一步降到1.25以下;5G基站能效提升20%以上，數(shù)據(jù)中心、5G能耗動(dòng)態(tài)監(jiān)測機(jī)制基本形成。
優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局
《方案》強(qiáng)調(diào)，提高算力能效，加快建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心。新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心電能利用效率不高于1.3，逐步對電能利用效率超過1.5的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行節(jié)能降碳改造。對于區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)中心整體上架率(建成投用1年以上)低于50%的，不支持規(guī)劃新的數(shù)據(jù)中心集群，不支持新建大型和超大型數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目。
同時(shí)，各地要加快組織開展數(shù)據(jù)中心生產(chǎn)能耗情況調(diào)查，對于規(guī)模超過100個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架(2.5KW)的數(shù)據(jù)中心(包括已建和在建)逐一登記造冊，形成數(shù)據(jù)中心規(guī)模、上架率、能耗水平等底數(shù)清單，將年綜合能耗超過1萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤的數(shù)據(jù)中心全部納入重點(diǎn)用能單位管理。引導(dǎo)利用率低、耗能高、效益差的小散數(shù)據(jù)中心騰退升級。
《方案》指出，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心建設(shè)布局，新建大型、超大型數(shù)據(jù)中心原則上布局在國家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群范圍內(nèi)。支持東部地區(qū)有關(guān)后臺加工、存儲備份等非實(shí)時(shí)算力需求，向西部風(fēng)光資源富集、氣候適宜的地區(qū)轉(zhuǎn)移。鼓勵(lì)數(shù)據(jù)中心骨干企業(yè)率先完成布局落地。原則上對于在國家樞紐節(jié)點(diǎn)之外新建的數(shù)據(jù)中心，地方政府不得給予土地、財(cái)稅等方面的優(yōu)惠政策。各地加強(qiáng)對數(shù)據(jù)中心建設(shè)的統(tǒng)籌指導(dǎo)力度，堅(jiān)決避免數(shù)據(jù)中心盲目無序發(fā)展。
鼓勵(lì)西部能源充裕地區(qū)圍繞數(shù)據(jù)中心就地發(fā)展數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)內(nèi)容服務(wù)等偏勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，依靠產(chǎn)業(yè)跨越升級實(shí)現(xiàn)低碳綠色發(fā)展。
保障措施方面，《方案》提出，對于符合條件且納入國家樞紐節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心集群范圍的新建數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，積極協(xié)調(diào)安排能耗指標(biāo)予以適當(dāng)支持，并對落實(shí)“東數(shù)西算”成效突出的項(xiàng)目優(yōu)先考慮。
多措并舉開展節(jié)能降碳
創(chuàng)新節(jié)能技術(shù)是主要任務(wù)之一。鼓勵(lì)使用高效環(huán)保制冷技術(shù)降低能耗，支持?jǐn)?shù)據(jù)中心采用新型機(jī)房精密空調(diào)、液冷、機(jī)柜式模塊化、余熱綜合利用等方式建設(shè)數(shù)據(jù)中心。推廣制冷系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)，優(yōu)化氣流組織，逐步通過智能化手段提高與IT設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的動(dòng)態(tài)適配性。
同時(shí)，加快節(jié)能5G基站推廣應(yīng)用，支持碳化硅射頻器件等高效節(jié)能技術(shù)攻關(guān)，采用新工藝、新材料、新方案、新設(shè)計(jì)，降低基站設(shè)備能耗。
優(yōu)化節(jié)能模式方面，鼓勵(lì)在數(shù)據(jù)中心和5G網(wǎng)絡(luò)管理中應(yīng)用人工智能技術(shù)，加強(qiáng)自動(dòng)化、智能化能耗管理，提升整體節(jié)能水平。支持在不影響用戶體驗(yàn)的前提下，加強(qiáng)智能符號靜默、深度休眠、通道靜默等技術(shù)在5G網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用。
《方案》強(qiáng)調(diào)對“綠色能源”的使用。鼓勵(lì)使用風(fēng)能、太陽能等可再生能源，通過自建拉專線或雙邊交易，提升數(shù)據(jù)中心綠色電能使用水平，促進(jìn)可再生能源就近消納。支持模塊化氫電池和太陽能板房等在小型或邊緣數(shù)據(jù)中心的規(guī)模化推廣應(yīng)用。結(jié)合儲能、氫能等新技術(shù)，提升可再生能源在數(shù)據(jù)中心能源供應(yīng)中的比重。支持具備條件的數(shù)據(jù)中心開展新能源電力專線供電。統(tǒng)籌5G與可再生能源分布式發(fā)電布局，對電源、空調(diào)等能耗系統(tǒng)積極推進(jìn)去冗余簡配，嚴(yán)控廢舊設(shè)施處理。
我國5G商用迎來三周年——2019年6月6日，工信部向中國電信、中國聯(lián)通、中國移動(dòng)、中國廣電頒發(fā)了基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證，批準(zhǔn)四家企業(yè)經(jīng)營“第五代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信業(yè)務(wù)”。
曾幾何時(shí)，5G只是個(gè)遙不可及的新概念，如今，普通民眾也早已感受到了5G從概念走進(jìn)社會的方方面面。
今年5月，工信部發(fā)布一組數(shù)據(jù)：目前我國建成5G基站超過160萬個(gè)，成為全球首個(gè)基于獨(dú)立組網(wǎng)模式規(guī)模建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)的國家;5G應(yīng)用案例累計(jì)超過2萬個(gè);5G移動(dòng)電話用戶達(dá)到4.1億戶。可以說，我國從“3G突破”到“4G同步”，終于走向“5G引領(lǐng)”的新時(shí)代。
5G的加速發(fā)展，離不開國家政策的大力支持與保障。歷經(jīng)三年時(shí)間的不斷發(fā)展，由基礎(chǔ)電信運(yùn)營企業(yè)、設(shè)備商、產(chǎn)業(yè)上下游企業(yè)組成的5G產(chǎn)業(yè)方陣全力支撐5G高質(zhì)量發(fā)展，實(shí)現(xiàn)我國5G建設(shè)持續(xù)領(lǐng)跑全球。近期，工信部、國家發(fā)展改革委等多部門密集釋放利好信號，加快5G建設(shè)和創(chuàng)新應(yīng)用。
工信部表示，將進(jìn)一步加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，適度超前系統(tǒng)化推進(jìn)5G、千兆光網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心建設(shè)，深化數(shù)網(wǎng)融合、算網(wǎng)融合和云邊協(xié)同發(fā)展，提升覆蓋深度和廣度。
國家發(fā)展改革委明確指出，將適度超前部署建設(shè)新型基礎(chǔ)設(shè)施。完善信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，推進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容提速、5G規(guī)模部署和融合應(yīng)用;加快傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造，建設(shè)協(xié)同、先進(jìn)、開放高效的創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施體系。
從這一系列政策文件可以看出，5G與數(shù)據(jù)中心建設(shè)都被賦予了同樣的戰(zhàn)略高度，作為創(chuàng)新基礎(chǔ)設(shè)施的有機(jī)組成部分，二者既互相依存、相輔相成，又是相互影響、相互作用。
作為中國經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的新型基礎(chǔ)設(shè)施，5G已經(jīng)成為中國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)增長的堅(jiān)實(shí)數(shù)字底座。5G的加速落地也驅(qū)動(dòng)了數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的長足發(fā)展。
5G時(shí)代，大量的創(chuàng)新應(yīng)用場景的出現(xiàn)。數(shù)據(jù)量正呈爆發(fā)式增長，作為數(shù)據(jù)樞紐和應(yīng)用載體，數(shù)據(jù)中心是承載著各行業(yè)信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)保障設(shè)施，是搭建信息化平臺的重要前置條件，并作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基石與引擎，賦能數(shù)字化轉(zhuǎn)型，催生數(shù)字化應(yīng)用。
中國信息通信研究院云計(jì)算與大數(shù)據(jù)研究所所長何寶宏曾指出，“隨著5G的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步融合，新型基礎(chǔ)設(shè)施將成為整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，數(shù)據(jù)中心也將成為各個(gè)行業(yè)賴以發(fā)展的基礎(chǔ)性先導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，在整個(gè)經(jīng)濟(jì)體系中的重要性將大幅提升。”
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