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基于数据中心的分布式项目商业模式创新与应用

发表时间：2021/5/7 来源：《基层建设》2021年第1期作者：胡江月

[导读] 摘要：现阶段，科学技术发展迅速，信息技术互联互通的特点，使得新技术能够更快、更容易的影响已存在的信息系统。

        中国汽车工业工程有限公司天津市 300113
        摘要：现阶段，科学技术发展迅速，信息技术互联互通的特点，使得新技术能够更快、更容易的影响已存在的信息系统。一些业务在流程上、结构上也随之而来地受到新技术发展影响，进而对现有业务系统的改造提出进一步需求。在各种新技术中，云平台因为兼具了网络、存储、计算、安全、架构、运维等各个方面的优势，成为了系统改良中的新选项，通过对于云平台的合理应用，可以在稳态和敏态两个方面给与信息系统赋能，极大的提升信息系统的保障强度和拓展能力。然而，云平台的系统运维与传统运维方式的不同，势必对已存在的运维体系造成冲击，如何建立兼容传统数据中心和云数据中心的运维体系成为一个必须要面对的问题。
        关键词：基于数据中心；分布式项目商业模式创新；应用
        引言
        随着近几年国家经济社会持续发展、产业结构优化升级、信息化水平的提升，全社会对规模化发展IDC（InternetDataCenter，互联网数据中心）提出较大需求。传统的数据中心供能方式是采用市电供电，同时利用大型集中式电空调制冷。由于该能源利用方式是通过电力满足冷负荷需求，即将数据中心的冷、电负荷都转化为电负荷，因此电负荷很大。目前数据中心能耗主要集中在IT设备系统、空调系统等方面，而天然气分布式能源系统恰恰满足了数据中心在能耗方面的分配特点。通过能源梯级利用原理及电力就地消纳，为数据中心联合提供电能、冷能，从而降低数据中心PUE值，使能源供应达到高效、清洁。天然气分布式能源是指以天然气为主要燃料，产生的电力满足用户的电力需求，系统排出的废热通过余热回收利用设备向用户供热、供冷，通过冷热电三联供等方式实现能源的梯级利用及就地消纳，在负荷中心就近实现能源供应的现代能源供应方式。与常规数据中心采用的“网电+电制冷”方式相比，天然气分布式能源系统，不仅有43%左右的电能产生，而且发电后系统余热供冷或供热效率可以达到40%～50%左右，其能源综合利用效率在80%以上。而数据中心需求的冷电比接近1：1，即IT设备系统所产生的电能耗和用于IT设备系统制冷的能耗接近，这与燃气分布式系统供能特性相匹配。所以，天然气分布式能源非常适用于数据中心领域的应用。
        1数据中心基本设备的运营管理
        数据中心基本设备管理简称（DCIM），此概念发展于国外，但针对DCIM一词的概念众说纷纭。具有不同的机构及观点。但基础共同的观念是DCIM并不是一类软件，则是一种管理模式和工具，依托于其潜在的作用，可将IT设备与其他重点设备衔接在一起，以此为管理数据中心的人员供应高效率及优质化的运营服务。基于整体框架而言，DCIM需依赖整套完整的管理工具与平台，包括特定软件、硬件设备、传感设备等，以此数据中心联系系统的综合管理才能完成。此种管理重点体现为场地的基础设备及IT基础设备，其主要目标和作用就是科学合理地管控数据中心的成本、事件处理、模型预测、容量规划、集中监控、智能化管理等，作为信息技术和设备管理的集成。基于当前的发展现状而言，DCIM在业界厂商方面，集成设备层面的厂商为重点厂商。因此大部分即为制冷剂供电配电等动态化监控体系层面的集成与整合，其中包括管理IT设备，这和DCIM理论具有一定的偏差。另外，值得注意的是，DCIM理论在落实中仍具有诸多限制因素。关于这方面重点呈现在，其不仅需要和数据中心现有的监控体系、各类配置、辅助台体系将必要功能划分和堆对接完成。
        2创新项目商业和盈利模式
        2.1 商业模式创新
        在当前天然气分布式能源未能突破直供电限制时，本项目暂按“以冷定电，全额上网，余缺网补，综合供能”商业模式进行开发，向数据中心提供冷、电、热及物业等综合能源供应与服务。根据国家电网本地区供电公司意见，同时结合电力并网上网与单体直供独立交易模式，形成本项目商业模式：燃气分布式能源站发电侧直接并入附近公网，按照垃圾发电标杆电价0.65/kWh（含税）结算，同时引入两路电网市电线路接入数据中心用户侧，电价按电网公司销售电价0.6656/kWh（含税且未考虑峰谷电差）与分布式项目投资公司结算，分布式项目投资公司作为唯一的供能方与用户方以综合能源服务价格结算，实现间接直售电模式。数据中心不存在越过分布式项目投资公司向第三方采购能源的可能性，原则上不存在项目竞争风险。

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按照目前电网公司出具的接入系统初步意见，在技术上具备了实现直供电的可能性，一旦突破直供电政策限制后，即可通过技术改造实现“自发自用，余缺网补”的供电模式。同时利用厂区内存量闲置土地建设分布式能源站及机房，盘活闲置土地，将所建机房租赁给数据中心使用，并提供物业管理、热水供应等综合服务，收取综合能源服务费。
        2.2 盈利模式创新
        为了将生产负荷对项目经济性影响降到最低，按照“照付不议，固定收益”盈利模式进行经营，通过结算方式采用两部制，每年确保固定的收益。即：本项目建成投产后，无论数据中心运营与否，无论达产率多少，每年投资和运营管理范围内所发生的全部固定成本、变动成本均由数据中心建设方据实承担，并由数据中心建设方按照能源站资本金内部收益率9%的标准向本项目支付固定收益。降低了数据中心投产率及生产负荷对分布式项目经济性的影响，数据中心建设方在机柜用户量达到一定的规模后，即能实现项目的盈利。同时为了保证数据中心企业有履约能力，约定了监控账户、履约保函等保障措施。按当前设定的边界条件，项目具有较好的经济效益。增量收益分享：在上述盈利模式基础上，本项目若利用剩余产能向外销售电、热、冷等产品而产生收益，或国家地方出台补贴政策，增加收益由双方共享。
        3混合模式下的关键风险点
        3.1远程运维的问题
        使用云数据中心，就不可避免的要面对远程运维的问题。这种远程运维可以分为两个角度，一方面是自有运维人员对于云数据中心的运维，一方面是外部运维人员对于本地数据中心的运维。第一种情况，通常情况下云平台根据使用者的需求会提供不同程度的运维方式。在业务出现异常时，很难排除是否是由于共享资源故障造成的影响，也无法通过更换物理设备迅速排除故障。第二种情况，是因为采用混合模式的时候，本地数据中心不可避免的会跟云数据中心产生交互。这种访问由于不属于常规的本地运维事项，很有可能存在制度缺失、保障措施缺失等情况。这个时候有可能对远程运维人员的权限和行为无法有效控制，从而造成数字资产损失的风险。如果要很好使用混合模式，必须在制度建设和人力资源储备上做好规划，充分考虑紧急情况下的应对与备手，否则混合模式将成为运维体系中的一个巨大的风险点。
        3.2数据上云的问题
        数据上云的本质是数据迁移。而数据迁移工作所无法绕开的一个点是异构数据库的同步问题。如果使用了混合模式，采用接口交互就会导致额外的网络开销，而根据云数据中心的计费方式，对于网络开销的费用通常是不可忽视的。因为云数据中心本身的特性，使其更倾向于拥抱新技术。即使是在数据库版本上，也会倾向于更新技术的数据库，以保证其平台的稳定高效。如果要采用数据上云方案，必须要在云端数据库的选择和设计上做好规划，并且要充分考虑上云过程本身对于运维体系带来的影响。
        3.3数据加密交互的问题
        在工作实践中，有两类风险是影响较为严重。其中一类是信息系统本身遭到破坏，另外一类是数据遭到泄露。而在混合模式中，第二类风险尤其需要得到关注。所以，要充分保护数据免遭泄露，并且保证一定的性能，就需要在这一个环节进行一些设计。以下是几种思路：（1）在云数据中心保存加密数据。本地数据中心将数据加密后，同步到云数据中心，云数据中心只做转储转发的功能，不做解密操作，直接将加密数据下发至客户端，由客户端完成解密操作。（2）将加密数据上传至云数据中心，并且利用云端计算资源进行解密。这样数据方便应用使用，但是在传输到客户端过程中可能会遇到截包的情况，并且由于额外的使用云端计算资源，会额外增加成本；（3）将明文上传至云数据中心，利用云端计算资源进行加密，再下发至客户端。这种方案对数据迁移较为友好，也有其实用价值。通常可被用于一次性数据迁移上云，之后以云数据中心为主的应用场景。
        结语
        总之，基于信息化时代的不断发展，经济在发展中无法脱离计算机技术的支持。智能运维管理将最优质的管理模式提供给管理者，属于人们发展途径中的必备需求。因为本方面的研究对于各行业发展以及现实生活意义重大，业界相关人员必须正面对待，才能为业界的持续发展提供保障。
        参考文献：
        [1]印佳敏，陈泽韩.天然气分布式能源系统在大型数据中心的应用研究[J].南方能源建设，2015，2（02）：52-56.