中国数据中心发展蓝皮书(2018)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：中国电子技术标准化研究院

出版社：电子工业出版社

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中国数据中心发展蓝皮书(2018)试读：

作者介绍

中国电子技术标准化研究院（工业和信息化部电子工业标准化研究院，工业和信息化部电子第四研究院，简称“电子标准院”“电子四院”），创建于1963年。

电子标准院以电子信息技术标准化工作为核心，通过开展标准科研、检测、计量、认证、培训、服务等业务，面向政府提供政策研究、行业管理和战略决策的专业支撑，面向社会提供标准化技术服务。电子标准院承担55个IEC、ISO/IECJTC1的TC/SC国内技术归口和17个全国标准化技术委员会秘书处的工作，与多个国际标准化组织及国外著名机构建立了合作关系，为标准的应用推广、产业推动和国际交流合作发挥了重要的促进作用。

中国计算机用户协会数据中心分会（原机房设备应用分会）成立于1994年，是国内数据中心机房技术与管理领域的第三方服务机构。协会面向数据中心机房用户、设备厂商、设计单位和工程商提供技术支持与推广，成立20余年来，得到了工业和信息化部、民政部，以及中国计算机用户协会领导的亲切关怀和大力支持。

作为国内数据中心领域权威的信息交流平台和专业咨询机构，协会为国家数百个大中型信息化建设项目的规划、设计、施工、验收和评估认证等提供了完善的技术咨询和管理指导，为我国数据中心机房的专业化、标准化、国际化进程作出了重要贡献。内容简介

本书是由中国电子技术标准化研究院联合中国计算机用户协会数据中心分会编的系列蓝皮书之一。本书对中国数据中心的历史沿革、行业状况、发展趋势进行了阶段性的回顾和深入剖析，是对中国数据中心截至2018年年底发展状况的阶段性总结，是中国数据中心建设经验的翔实记录和未来发展的积极指引。

本书是全面介绍我国数据中心产业政策和数据中心基础设施设备发展及应用情况的第一本蓝皮书，将对数据中心行业的发展起到重要的指导作用，适合数据中心相关从业人员阅读参考。

未经许可，不得以任何方式复制或抄袭本书之部分或全部内容。

版权所有，侵权必究。

图书在版编目（CIP）数据

中国数据中心发展蓝皮书.2018/中国电子技术标准化研究院，中国计算机用户协会数据中心分会编.—北京：电子工业出版社，2019.2

ISBN 978-7-121-35574-5

Ⅰ.①中… Ⅱ.①中…②中… Ⅲ.①电子计算机-科学研究组织机构-研究报告-中国-2018 Ⅳ.①TP3-242

中国版本图书馆CIP数据核字（2018）第265205号

策划编辑：朱雨萌

责任编辑：朱雨萌 特约编辑：王纲

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出版发行：电子工业出版社

北京市海淀区万寿路173信箱 邮编：100036

开本：787×1092 1/16 印张：17.25 字数：442千字 彩插：2

版次：2019年2月第1版

印次：2019年2月第1次印刷

定价：98.00元

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本书咨询联系方式：（010）88254750。

编委会名单

主编： 王智玉 蔡红戈 李勃

副主编： 李崇辉 黄群骥 王建民

编委： （按姓氏笔画排名）

于庆友 于智勇 马珂彬 王开胜 王志强 王彤 田岭 兰文科 尼米智 曲文博 朱林 刘江涛 刘喜明 劳逸民 李民嘉 李坤 杨威 杨晓平 吴运龙 沈筱彦 张向阳 张志深 张克春 陆春阳 陈飞 陈兴华 周启彤 郑鑫 居承宗 屈焰 赵晓光 袁先明 袁克明 徐义 高鸿娜 郭利群 黄亦明 韩征 彭少华 储君 裴晓宁

参编单位：（排名不分先后）

深圳市艾特网能技术有限公司

浩德科技股份有限公司

南京普天天纪楼宇智能有限公司

台达集团

浙江一舟电子科技股份有限公司

北京真视通科技股份有限公司

珠海派诺科技股份有限公司

北京长城电子工程技术有限公司

序一

数据中心是关键信息基础设施的重要组成部分，对于保障网络安全，维护网络空间主权和国家安全、社会公共利益，保护公民、法人和其他组织的合法权益，支撑业务稳定持续运行，促进经济社会信息化健康发展具有重要的作用。习近平总书记指出，金融、能源、电力、通信、交通等领域的关键信息基础设施是经济社会运行的神经中枢，是网络安全的重中之重。此后，《国家信息化发展战略纲要》《“十三五”国家信息化规划》等重要文件强调了建设数据中心的重要意义，明确了推进数据中心建设的统筹安排与实施路径。可以预见，在近期乃至今后较长的一个时期，数据中心仍然是我国信息化基础设施建设的重要任务，其建设和发展也面临新的机遇与挑战。

当前，以信息技术为核心的新一轮科技革命方兴未艾，一系列新技术、新产品、新概念、新理念和新思维层出不穷。伴随着我国新时代制造强国和网络强国建设的稳步推进，在产业基础条件不断改善的支撑下，在绿色发展理念的影响下，中国数据中心的发展将出现四个趋势。一是智能化程度将不断提高。人工智能、大数据技术将在数据中心环境监测、能源消耗控制、安全防控等方面深度融合并趋于普及。二是绿色理念将持续渗透。以节能、集约为主要特征的绿色数据中心将成为新建数据中心的主流模式和既有数据中心改造的目标。《“十三五”国家信息化规划》明确要求：加快推动现有数据中心的节能设计和改造，有序推进绿色数据中心建设；支持采用可再生能源和节能减排技术建设绿色云计算数据中心。国家政策将有力地促进数据中心的绿色转型。三是安全可靠能力将显著增强。鉴于数据中心的关键作用和重要地位，在规划与建设过程中，要坚持技术和管理并重、保护和震慑并举，从管理、技术、人才、资金等方面加大投入，综合施策，提高安全可靠等级和运维能力。四是标准化水平将稳步提升。数据中心产品、过程和服务标准化从低水平向高水平的递进，反映了数据中心集约建设、绿色节能、可靠运行、有序维护的现代化程度。随着标准化工作的深入推进，数据中心的标准化水平亦将得到快速提升。《中国数据中心发展蓝皮书（2018）》的主报告、专题报告和案例部分，均为来自产业、行业一线实践的一手资料，更有利于读者正确把握数据中心行业的基本面，形成产业发展的大局观。相信这本书能对数据中心规划、设计、建设、运营的单位和人员有所帮助，推动数据中心及相关产业向高端、智能、绿色、服务方向发展。

电子标准院长期以来一直关注并积极参与数据中心建设，组织制定了一批数据中心建设、运营、绿色节能标准，对数据中心建设发展发挥了标准化引领作用。我们愿与各界同仁一道，共同努力推动数据中心及相关产业高质量发展，为新时代制造强国和网络强国建设奠定坚实基础。

赵波

2019年1月5日

序二

中国计算机用户协会数据中心分会，2017年之前称机房设备应用分会，聚拢了一批数据中心基础设施方面的专家。这批专家在数据中心分会的组织下，在中国电子技术标准化研究院的支持下，以实践积淀为基础，以创新思维为指引，以数据中心发展历程、发展现状、发展趋势为主要内容，历时一年，编写了这本《中国数据中心发展蓝皮书（2018）》。我为中国计算机用户协会会员对国家信息化发展的责任与担当感到自豪，向诸位专家所付出的辛勤努力表示感谢。

数据中心是随着计算机系统的不断复杂而与时俱进地发展、完善起来的。当今世界，信息化的发展又进入了一个新的阶段——大数据时代，信息技术与经济社会的交会融合引发了数据的迅猛增长，数据已成为国家层面的基础性战略资源，大数据正日益对全球生产、流通、分配、消费活动，以及经济运行机制、社会生活方式和国家治理能力产生重要影响。全球范围内运用大数据推动经济发展、完善社会治理、提升政府服务和监管能力正成为趋势。数据中心又面临着新的挑战和发展机遇。

中国是一个发展中的大国，改革开放使中国紧密跟进了世界信息化发展的潮流。中国的信息产业，其产品的种类、产值和技术水平在世界具有举足轻重的地位；中国的信息化应用已经广泛渗透于人民群众的生活、工农业生产、经济管理、国家治理；中国建成了世界上最大的网络基础设施，互联网、移动互联网用户规模居全球第一。随着部分大数据关键技术研发取得突破，互联网创新企业和创新应用不断涌现，中国的数据资源和应用市场具有突出的国家优势。2015年8月，国务院印发《促进大数据发展行动纲要》，提出要建立数据强国，推进实施国家大数据战略，使大数据成为推动经济转型发展的新动力、重塑国家竞争优势的新机遇、提升政府治理能力的新途径。

根据国务院《促进大数据发展行动纲要》，2016年12月工业和信息化部出台了《大数据产业发展规划（2016—2020年）》，提出以强化大数据产业创新发展能力为核心，以推动数据开放与共享、加强技术产品研发、深化应用创新为重点，以完善发展环境和提升安全保障能力为支撑，打造数据、技术、应用与安全协同发展的自主产业生态体系，全面提升我国大数据的资源掌控能力、技术支撑能力和价值挖掘能力，加快建设数据强国，有力支撑制造强国和网络强国建设。

数据中心基础设施建设与推进实施国家大数据战略密切相关。在《促进大数据发展行动纲要》中专门提及要统筹规划大数据基础设施建设，提出在加快完善国家人口基础信息库、法人单位信息资源库、自然资源和空间地理基础信息库等基础信息资源和健康、就业、社保、能源、信用、统计、质量、国土、农业、城乡建设、企业登记监管等重要领域信息资源的同时，统筹布局国家大数据平台、数据中心等基础设施；注重对现有数据中心及服务器资源的改造和利用，建设绿色环保、低成本、高效率、基于云计算的大数据基础设施和区域性、行业性数据汇聚平台，避免盲目建设和重复投资。《中国数据中心发展蓝皮书（2018）》对数据中心基础设施建设进行了一个阶段性的总结，反映了一个时期数据中心供配电系统、机房专用空调、节能技术、综合布线、安全防护、基础设施监控、消防系统、BIM技术等应用和发展的过程与现状，介绍了屏蔽机房、运行维护体系、标准规范的建设情况，从书中可以窥视中国数据中心整体发展历程的若干专业的剖面，书中还全面展示了数据中心进一步发展的基础。以铜为鉴，可正衣冠；以古为鉴，可知兴替；以人为鉴，可明得失。本书的内容对下一步数据中心的健康发展具有不可或缺的意义。

中国计算机用户协会的宗旨是：加强用户之间、用户与国内外计算机厂商之间、用户与政府部门之间的联系，通过为广大用户、制造厂商和政府部门的服务发挥桥梁、纽带作用，当好政府部门的参谋和助手。协会的用户，既有信息技术及产品的直接终端用户，又有提供相关产品、服务、解决方案的厂商。《中国数据中心发展蓝皮书（2018）》既反映了数据中心用户目前的建设状况、应用水平，又反映了数据中心设备、技术、服务厂商目前具有的技术、产品，还针对IDC发展的行业趋势，反映了社会公众和用户的未来需求，适应了大数据应用的发展。书中提出的一些意见和观点，对数据中心成为大数据应用可靠的基础设施，具有重要的促进作用。《中国数据中心发展蓝皮书（2018）》是数据中心基础设施领域的第一本蓝皮书，没有经验可循，编委会和作者做了大量的开拓性的工作。既然是探索，就不可避免地存在着某些不足。例如，从各单位自行设立单个的机房，到大型数据中心园区，对机房场地的发展过程描述得不够；对反映数据中心建设、使用的经济技术指标进行系统的研究，还有欠缺；数据中心设备设施有许多嵌入式系统，随着智能化程度的提高将会得到更广泛的应用，相关章节没有涉及对嵌入式系统的安全防范。目前讲到数据中心，大多数人还着眼于基础设施，但从IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）的实践来看，互联网、云计算环境下的数据中心，不仅仅是IaaS（Infrastructure as a Service，基础设施即服务），已经涉及PaaS（Platform as a Service，平台即服务）和部分SaaS（Software as a Service，软件即服务），如何合理界定硬件支持保障、提供基础系统应用，并且成功地理顺二者之间的关系，还需要进一步研究和总结。这些遗憾，希望在下一本中国数据中心发展蓝皮书中得到弥补。

中国计算机用户协会 会长

宋显珠

2019年1月20日

第一章 主报告：中国数据中心发展研究

一、概述

随着电子计算机技术的不断革新、互联网的日益普及，在云计算、大数据、物联网、人工智能等新兴产业快速发展的推动下，数据中心以空前的速度和规模大力发展。下面主要从宏观角度介绍数据中心的定义、组成、分类和发展历程。（一）数据中心的定义

目前，国内外对数据中心并没有明确、统一的定义。从数据中心的发展历程可以看出，在不同的时期，数据中心有不同的形态和内涵，数据中心的概念在发展中日益丰富。

1.TIA-942对数据中心的定义

TIA-942是美国《数据中心电信基础设施标准》，经美国电信产业协会（TIA）、TIA技术工程委员会（TR42）和美国国家标准协会（ANSI）批准，每5年修订一次。该标准旨在为设计和安装数据中心或机房提供要求和指导方针。

TIA-942对数据中心的定义是：数据中心（Data Center）是容纳一个机房和它的支持区域的一个建筑物或一个建筑物的一部分。由TIA-942给出的定义可知，数据中心主要指建筑物及建筑物内的设施和设备。

2.国标GB 50174—2017对数据中心的定义

国标GB 50174—2017对数据中心的定义是：为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。本书中所提到的数据中心正是参考了这个定义。

3.国标GB/T 33136—2016对数据中心的定义

国标GB/T 33136—2016对数据中心的定义是：由计算机场站（机房）、机房基础设施、信息系统硬件（物理和虚拟资源）、信息系统软件、信息资源（数据）和人员及相应的规章制度组成的组织。

4.业界对数据中心的其他定义

除TIA-942和国标等给出的官方定义之外，数据中心业界针对数据中心特征、内涵的不断变化，也在不断丰富数据中心的概念，数据中心的概念主要分为狭义和广义两种。

1）狭义的数据中心概念

从狭义上看，数据中心可细分为物理数据中心和逻辑数据中心。（1）物理数据中心。

物理数据中心是指在一个物理空间内（可以是一幢建筑物或建筑物的一部分）实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换、管理的设备和设施，而计算机设备、服务器设备、网络设备、存储设备等通常被认为是数据中心的关键设备。关键设备运行所需要的环境因素，如供配电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统等通常被认为是关键物理基础设施。（2）逻辑数据中心。

逻辑数据中心通常指一种拥有完善的设备（包括高速互联网接入带宽、高性能局域网、安全可靠的机房环境等）、专业化的管理、完善的应用级服务的服务平台。在这个平台的基础上，为企业或机构等用户提供网络基础平台服务、应用服务及各种增值服务。

2）广义的数据中心概念

进入21世纪以来，IT基础设施、业务应用和数据逐渐变得密不可分，广义数据中心的概念应运而生。

广义数据中心是因为数据大集中而形成的集成IT应用环境，它是各种IT应用服务的提供中心，是数据计算、网络、存储的中心，可实现安全策略的统一部署，以及IT基础设施、业务应用和数据的统一运行、维护、管理。广义数据中心以特定业务资源中的各类数据为核心，依托数据库管理、业务运行基础平台和网络系统，按照统一的标准，建立具有信息管理、数据综合分析、数据分类查询、综合统计分析及信息服务等功能的一体化业务资源数据管理体系。它既是特定业务信息系统的中枢，又是特定业务信息交换体系的主体，还是更大的特定业务信息交换体系的节点。（二）数据中心的组成

从数据中心的物理范围看，数据中心可以是一个建筑群、建筑物，也可以是建筑物的几个楼层或部分区域。按数据中心的功能区划分，数据中心由主机房、辅助区、支持区和行政管理区等区域组成。按数据中心的专业系统划分，数据中心由供配电系统、精密空调系统、消防系统、安防系统、监控系统等组成。

1.功能区划分

1）主机房

主机房是安装和运行数据处理设备的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。

2）辅助区

辅助区是安装、调试、维护、运行、监控和管理电子信息设备和软件的场所，包括进线间、测试机房、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、维修室、打印室等区域。

3）支持区

支持区是为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域，包括变配电室、柴油发电机房、电池室、空调机房、动力站房、不间断电源系统用房、消防设施用房等。

4）行政管理区

行政管理区是日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所，包括办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作室等。

2.专业系统划分

1）供配电系统

数据中心供配电系统是从电源线路进用户起经过高/低压供配电设备到负载止的整个电路系统，主要包括高压变配电系统、柴油发电机系统、自动转换开关系统、输入低压配电系统、不间断电源系统（UPS）、UPS列头配电系统和机架配电系统，以及电气照明、防雷和接地系统。供配电系统是支撑数据中心运行的基础核心系统，为数据中心的主设备负载和辅助设备负载提供电力运行保障。

主设备负载指计算机及网络系统、计算机外部设备及机房监控系统，这部分电力系统称为“设备供配电系统”，其供电质量要求非常高，通常采用不间断电源系统来保证供电的稳定性和可靠性。

辅助设备负载指空调设备、动力设备、照明设备等，其电力系统称为“辅助供配电系统”，通常由市电直接供电。

供配电系统在数据中心中的作用极其重要。随着数据中心朝着大型化、模块化的方向发展，2N或2(N+1)供配电系统在中、大型数据中心中得到了普遍应用，其通常也被称为双总线或双母线供配电系统。

2）精密空调系统

机房专用空调的作用是将机房内计算机设备工作时所产生的热量通过热交换带出机房外，保持机房运行在一个相对稳定的温湿度范围内。它通过对空气的处理使某区域范围内空气的温度、相对湿度、洁净度和气流速度达到一定要求。空调的功能主要有制冷、制热、加湿、除湿和温湿度控制等。机房专用空调主要由控制系统、通风系统、制冷循环及除湿系统、加湿系统和补偿加热系统等组成，水冷机组还包括一套冷却水循环系统。

机房精密空调系统的冷源有多种形式，如风冷型直接膨胀（蒸发式）制冷、水冷型直接膨胀制冷、乙二醇冷却直接膨胀制冷、冷冻水制冷、双冷源制冷（水冷型直接膨胀制冷+冷冻水制冷）、自由制冷等。可以依据机房的地理位置、机房楼层布局、现有条件等选择冷源形式。

3）消防系统

数据中心的消防系统分为灭火系统和火灾报警系统。数据中心机房内通常采用气体灭火系统，常用气体有七氟丙烷和IG-541两种。在吊顶内、吊顶下和地板下的大空间内都应设置气体喷嘴。火灾报警系统由消防控制箱、烟感、温感组成。由于数据中心机房内的空气流动速度很快，烟感探头不易感知火灾初期产生的烟雾，数据中心的机房内宜增加极早期的火灾报警系统。极早期的火灾报警系统采用吸入式采样的工作原理，可以在火灾初期就进行报警，能极大地降低数据中心的火灾风险。

4）监控系统

机房监控系统包括视频监控和对机房相关辅助设备的监控等，通过进行实时监控并记录，了解机房动态情况和环境动力设备运行情况，确保机房安全。

机房监控系统一般包括机房供配电系统（分为一次配电、二次配电）、不间断电源系统、空调系统、消防系统、安保系统（分为门禁系统、闭路监视系统、通道报警系统）、漏水检测系统等，具有完善的监控和控制功能，更为重要的是融合了机房的管理措施，对发生的各种事件都结合机房的具体情况给出处理信息，提示值班人员进行操作。机房监控系统具有实时语音电话报警和实时事件记录功能，能减轻机房维护人员的负担，有效提高系统的可靠性，实现机房的科学管理。

机房环境动力设备监控包括供配电系统监控、开关状态监控、UPS监控、空调监控、漏水监控、温湿度监控等。（三）数据中心的分类

各类数据中心的业务各异，其地位、规模、作用、配置和分类方法也有很大的不同，目前主要从以下几个方面进行分类。

1.按服务对象进行分类

1）企业数据中心（EDC）

企业数据中心由企业或机构构建并拥有，它可以是单级数据中心或多级数据中心。EDC是服务于企业或机构自身业务的数据中心，是一个企业或机构数据运算、存储和交换的核心计算环境。它为企业、客户及合作伙伴提供数据处理、数据访问等信息和服务。

2）互联网数据中心（IDC）

IDC机房资源分为两类，一类为通信运营商（中国移动、中国联通、中国电信）提供的IDC机房资源，另一类为第三方服务商（万国数据、中经云网、世纪互联、鹏博士等）提供的IDC机房资源。其主要利用已有的互联网通信线路、带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，通过互联网向客户提供服务器托管、租用及相关增值等方面的全方位服务。它可以为各类应用和客户提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽及ASP、EC等服务。通过使用IDC服务，企业或政府单位不需要建立自己的专用机房和铺设昂贵的通信线路，也无须建立专门的网络工程师队伍。由于面向的服务对象更广，这类数据中心规模一般较大，设备和平台也较为高端。

2.按服务模式进行分类

1）传统数据中心

传统数据中心以设备为中心，将IT技术与企业业务分离。但是，各自独立、设备庞杂的系统常常无法及时响应快速发展的业务需求。从技术角度看，传统数据中心采用竖井式或烟囱式部署，各个应用系统相互独立，不能共享计算资源，每个应用独占单台或多台服务器，形成了信息孤岛。从业务角度看，以物理主机出租、存储出租、物理主机托管及机房空间出租等为主，不同IDC运营商之间业务同质化加剧。此外，机房空间、电力、制冷、带宽等基础设施不断扩张已成为发展瓶颈，同时服务器CPU等计算资源利用率较低，维护和管理成本不断攀升，这些因素使传统IDC运营商面临挑战。传统数据中心管理复杂、难以适应新业务发展需要、运维成本居高不下等一系列难题让数据中心管理者头痛不已。

2）云数据中心

2006年，谷歌首次提出云计算的概念，其以云操作系统的应用为主要特征，通过云化将各种类型的IT资源组成一个共享资源池，如计算资源池、存储资源池、网络资源池，从而实现IT设备的高效利用。（1）早期的云数据中心。

早期的云数据中心解决的都是单个数据中心内的问题，如提升IT设备利用率、简化部署和运维，各个云数据中心之间的关系仍然和云化之前一样，即孤立和各自为政。（2）分布式云数据中心。

随着云计算技术和管理模式的进步，近几年分布式云数据中心成为主要发展趋势。分布式云数据中心可实现各数据中心之间物理分散、逻辑统一，能统一管理和调度各数据中心的资源，以达到整体效率的最优化。

分布式云数据中心不再局限于解决单个数据中心的效率和用户体验问题，而是将多个数据中心看成一个有机整体，围绕跨数据中心管理、资源调度和灾备设计，包括实现跨数据中心云资源迁移的云操作系统、多数据中心统一资源管理和调度的运维管理系统、大二层超宽带网络和软件定义数据中心能力。这些关键技术可极大地提升多个数据中心整体的运作效率和可靠性，降低集团用户50%甚至更多的CAPEX和OPEX；同时可通过用户工作环境跟随用户接入地点迁移等技术，降低网络时延，极大地提升最终用户的体验。

分布式云数据中心是数据中心发展的必然趋势，新一代数据中心将能满足IT部门的一系列需求，如标准化、模块化、虚拟化设计、动态IT基础设施（灵活、资源利用率高）、7×24h自动化运营管理（流程自动化、数据中心自动化）、支持业务连续性（容灾、高可用）、提供共享IT服务（基础设施、信息、应用跨业务共享）、快速响应业务需求变化（资源按需供应）、绿色数据中心（节能、减排）等。

3.其他分类方式

数据中心按其运营模式可分为自用型数据中心、商业化数据中心两种，按其业务性质和用途则可分为IT生产中心、IT开发和测试中心、灾难备份中心和网络服务中心等。

数据中心还可根据其客户类型、业务领域等进行分类，如高性能计算中心、互联网数据中心、企业数据中心、政府机构级数据中心等。

不同业务定位的数据中心有不同的特点和要求，在规划建设上也不尽相同。为了能最大限度地满足业务需求，在数据中心的前期规划阶段就必须对其进行明确的定位，包括类型和用途等。通常，不同行业、不同领域数据中心的等级会有所不同。

对于自用型数据中心来说，其业务用途一般比较明确。而对于商业化数据中心来说，数据中心作为一种产品，其生命力在于适应市场潜在业务需求的能力，越符合市场需求就越有竞争力。因此，数据中心定位通常会覆盖所有业务。至于各种业务类型之间的比例应该如何，需要做大量的市场调研工作才能确定。（四）数据中心的发展历程

1.全球数据中心的发展历程（1）在1990年之前，数据中心建设以政府和科研应用为主，较少被用于商业化应用。当时建设的数据中心规模较大，但数量较少。（2）1991—2000年，互联网公司涌现，商业数据中心初现端倪，数据中心建设规模不大，但数量逐渐增加。（3）2001—2011年，由于来自政府、互联网、金融交易的数据量激增，政府及商业数据中心建设开始高速发展。（4）2012年至今，随着数据中心技术及应用的增加，全球数据中心建设进入了云化新阶段，IDC建设不断整合和升级，大型化、专业化及绿色IDC成为主要特征，大型单体数据中心建设增加，但整体IDC数量开始呈现逐年下降的趋势。

2.中国数据中心的发展历程

1）1990年以前

1990年以前，我国正处于信息化建设初期，数据中心建设主要从政府数据集中、科研院所科学计算开始，进而发展到金融、电信企业，随后范围进一步扩大到一些大型企业。该阶段的数据中心大部分是自建自用的，规模小、数量少、等级低，主要实现数据存储和管理及简单计算功能。

特征：采用降温措施，稳定工作时间为几十小时至几天。

2）1991—2000年

1991—2000年，互联网的发展带动增值业务的迅速扩张，大批门户网站开始兴建，对网络出口带宽、服务器、存储等资源的需求不断提高。在这一阶段，电信运营商开始大力建设互联网数据中心，机房规模逐步增大，等级有所提高，数量明显增加。

特征：全面采用恒温恒湿专用空调，供配电系统、防雷接地、综合布线、机房装修等方面逐步完善，稳定工作时间为几十天。IT设备小型化，多台计算机和服务器连网。

3）2001—2010 年

在这一阶段，所有的国家银行及部分规模较大的商业银行都实现了数据的大集中，基本都在北京、上海建设了数据中心，数据中心开始呈现大型化、高级化特征。同时，这个阶段也是政府电子政务改革的重要时期，政府“十三金工程”的建设也推动了数据中心进入快速发展期，大中型数据中心建设明显增加。

特征：采用更加合理的可用性设计，更加重视数据的存储环境，数据中心建设检测与监督更加严格，系统稳定工作时间为几个月或更长。IT设备进一步小型化。实现了高可用、系统模块化，注重可扩展性，关注管理。

4）2011年至今

随着云计算、移动互联、物联网等技术的融合发展，云计算成为战略性新兴产业发展的重要方向，数据中心开始进入整合、升级、云化新阶段，大型化、虚拟化、专业化、绿色是其主要特征。IDC行业进入了产业升级的关键时期，积极由资源消耗型向应用服务型升级与转型，数据中心整合升级加速，运营商与 IDC 服务商加快数据中心全国布局。地方政府开始大力发展云计算、大数据产业，数据中心进入新一轮投资高峰期。

特征：云态化、规模化、高可用、预制化、微模块化、多态化、绿色化、更加关注运维。

二、中国数据中心发展现状

近年来，我国软件与信息技术行业发展十分迅猛，在国家政策的大力支持下，金融、电信、制造、能源、交通、政府等行业客户不断新建和升级数据中心，以提升数据中心对业务经营的承载能力，提高经营管理效率。我国数据中心IT市场一直保持连续快速增长的态势。

从全球经济发展形势看，2017年以来，世界经济进入相对强势复苏的轨道，周期性因素和内生增长动力增强，金融环境改善，市场需求复苏，支撑了主要经济体经济加快增长。第二季度，二十国集团（G20）成员产出同比增长 3.6%，是2015年第一季度以来的最高水平。上半年，经济合作与发展组织（OECD）追踪的45个国家中，有33个国家的增速快于一年前；同期，新兴市场和发展中国家经济增长也普遍提速。国际货币基金组织（IMF）最新预计，2017年全球经济增长3.6%，高于2016年0.4个百分点，增速创3年来新高。其中，发达经济体预期增长2.2%，较2016年提高0.5个百分点，欧元区、日本和加拿大表现突出，预期增速较4月份预测有所加快；美国经济受累于税改法案进展的不确定，预期增速较4月份预测下调0.1个百分点，但仍将达2.2%。发展中国家经济增长总体加快，但走势分化，亚洲新兴经济体增长稳健，能源资源出口国经济持续低迷，预计2017年新兴市场和发展中国家经济增长4.6%，增速高于2016年0.3个百分点。

据中国市场调研在线发布的中国数据中心行业发展现状分析与发展趋势预测报告（2017—2023年）显示，在经历了2009年金融危机的影响之后，中国企业级数据中心市场重新回到高速增长的轨道上，2012年企业级数据中心的市场规模为537.2亿元，比上年增长24.5%；2013年企业级数据中心的市场规模达到658.3亿元，同比增长22.5%。

近年来，我国许多传统行业中的企业积极谋求产业结构调整和优化升级，企业对于数据中心的改造非常重视，在高性能和可靠性的基础上，进一步追求节能、高效等目标，数据中心正在成为推动企业业务发展的重要部门。2015年，我国政府又明确提出“互联网+”行动计划，国家将重点促进以云计算、物联网、大数据为代表的新一代IT技术与现代制造业、生产性服务业等的融合创新，促进电子商务、工业互联网和互联网金融健康发展，发展壮大新兴业态，打造新的产业增长点，为产业智能化提供支撑，增强新的经济发展动力。政府对互联网和IT技术的重视，将推动我国的数据中心建设进入加速发展的新时期。

根据国家《软件和信息技术服务业“十三五”发展规划》提出的发展目标，“十三五”期间行业整体市场复合增长率超过24.5%，2017年中国企业级数据中心市场整体需求达到千亿级规模。（一）行业分析

2017年8月8日，工业和信息化部（以下简称“工信部”）办公厅发布了《关于组织申报2017年度国家新型工业化产业示范基地的通知》，该《通知》旨在落实《关于深入推进新型工业化产业示范基地建设的指导意见》（工信部联规[2016]212号），《通知》明确了国家示范基地的申请类型、数量要求、支持重点、报送方式及时间。《通知》明确规定了装备制造业、原材料工业、消费品工业、电子信息产业、软件和信息服务业、军民融合及新兴产业为申报国家示范基地的主要产业和领域。其中明确表示，2017年度政府将会优先支持互联网、数据中心、大数据、云计算等领域的国家示范基地创建，支持发展较好的国家级经济技术开发区等创建国家示范基地，打造新型的工业化发展引领区。其中，《通知》针对大规模以上（标准机架数大于3000台或配电功率大于10000kW）及中小型数据中心（标准机架数小于3000台）在节能方面做出了相应的硬性要求。对于大规模以上（包括大规模）的数据中心，数据中心运行年均 PUE（评价数据中心能源效率的指标）必须小于或等于1.5，运行未满一年的数据中心在设计上PUE必须小于或等于1.5，或者EEUE（年均电能使用效率）达到《数据中心资源利用第3部分：电能能效要求和测量方法》（GB/T 32910.3—2016）中较为节能的级别。

除国家层面的政策（图1-1）以外，各省市也根据自身的建设发展需求，针对信息化、大数据、“互联网+”等方面出台了许多政策。从各省市政策的分布来看，东部沿海地区针对信息化、大数据、“互联网+”的相关政策较多。贵州省作为国家第一批大数据综合试验区，政策利好较多。在各细分领域如教育、政府、医疗、运输、农业等，也出台了有关信息化建设、大数据发展和“互联网+”的政策。值得注意的是，多地政府规划未来将不会自建机房，而是采用合作方式采购统一的云平台。图1-1 近年来IDC政策一览

全球IDC市场规模从2010年开始就保持较快的增长，尤其从2014年开始，增长速度逐渐提升，2009—2016年平均年增速达到16.9%，整体规模达到440.2亿美元（图1-2）。从全球产业分布情况来看，欧洲地区占据50%以上，但是整体增速较低；亚太地区占的市场规模不大，但是增速较高。亚洲市场整体保持较快增速，2016年多租户数据中心规模达到55亿美元，中国所占市场份额最多，达到14%，新加坡占12%。图1-2 2009—2016年全球IDC市场规模走势选自《2017—2022年中国数据中心市场运营态势及投资前景分析报告》

国内生产总值（GDP）是核算体系中一个重要的综合性统计指标，也是我国新国民经济核算体系中的核心指标。它反映一国（或地区）的经济实力和市场规模。数据中心行业对国民经济具有直接和间接的影响。一方面，数据中心行业作为国民经济的重要组成部分，具有较高的生产效率，在知识经济条件下，其在国民经济中的比重将逐步提高，其发展对国民经济增长起着越来越大的促进作用；另一方面，数据中心行业具有广泛的适应性和极强的渗透力，与其他产业之间存在很强的前向和后向关联性，能够促进其他产业的改造、升级和生产效率的提高，带动和推动其他产业的发展，进而可以间接促进经济的增长。同时，数据中心行业是经济大家庭的一员，其总体发展步调受制于经济的发展，会基本上与经济发展步调保持一致。但具体到数据中心行业的某些子行业，则会受制于政策、科技等因素，呈现不同的发展特点。

我国数据中心市场快速增长，增速远高于全球市场，近几年保持40%左右的增速，预计未来几年也会保持较快增长，增速估计维持在35%以上。2016年我国数据中心市场规模达到714.5亿元人民币（图1-3）。近几年的市场增长与国内政策相关的产业发展有一定关系，国内互联网产业发展比较快，近两年移动互联网视频行业的爆发性增长也给数据中心产业带来了很大的帮助。图1-3 2007—2016年中国数据中心市场规模及增速情况

在IDC建设投入方面，电信和联通两大运营商加大对新机房的投入，并将一部分原来由各省控制的资源划归集团统一管理，以提升大客户的销售能力。第三方IDC公司大量新建机房，新建投产的数据中心总规模达到前3年的总量。再加上 IDC 牌照放开后，阿里、腾讯、华为等巨头进入市场，以基础资源出租的公有云市场增长迅速，直接拉动IDC市场快速增长。

在国内早期的IDC业务发展上，电信运营商和民营IDC服务企业有着比较明确的分工。电信运营商的 IDC 业务主要集中在托管服务、主机出租服务等，是IDC产业链的最底层，也是最基础的服务；而民营IDC服务企业则凭借自己与互联网企业结合更加紧密、更了解它们的需求、运作更加灵活的优势，推出了一系列增值服务，这些增值服务有负载均衡及集群服务、Web Caching服务、VPN服务、网络存储服务和网络安全服务等，以差异化的优势在IDC产业链中获得了一席之地。随着国内IDC/ISP牌照的发放，国内IDC行业服务商数量持续增加。国内IDC行业处于高速发展期，专业IDC市场的竞争日趋白热化。为了抢占客户，各服务商在技术、服务、价格、宣传等领域全面展开竞争。同时，更多的互联网和IT厂商进入云服务市场，传统IDC服务转型迫在眉睫。（二）区位分析

全球大规模出租型数据中心有4 000多个，其中美国有1 680多个，占40%以上，中国近8%（图1-4）。图1-4 2016年大规模数据中心服务商全球数据中心分布

欧美商业化数据中心主要集中在中心城市，美国西岸和东岸是数据中心分布比较多的地区，靠近客户，也靠近市场经济比较发达的地区。

JLL在2017年发布的《Data Center Outlook》报告中印证了数据中心向中心城市集中的趋势。截至2016年年底，数据中心需求主要集中在全球主要中心城市。从美国的情况来看，需求主要集中在北弗吉尼亚（华盛顿）、北加州（旧金山）、芝加哥、西雅图等主要地区。从全球角度来看，IDC需求主要集中在伦敦、新加坡、法兰克福、东京等经济较为发达的中心城市。

我国数据中心的数量从2010年开始快速增长，不过大型数据中心并不是很多。2010年拥有超过3 000个机柜的大型数据中心有164个，发展到现在超过300个。我国的大型数据中心有接近1/3都集中在北京、上海、广州三地。与全球趋势一样，经济发达的地区是数据中心最为集中的地方。新疆、西藏、青海等地到现在还没有大型数据中心（图1-5）。图1-5 我国主流机房的区域分布图（样本量：300）

然而，中心城市通常会遇到一些制约数据中心发展的因素，如资源有限，电力、水资源都比较紧张。

2013年，工信部发布了数据中心产业布局图，分为一类、二类、三类地区。近几年，国内产业也逐步按照政策布局进一步发展。

东部地区经济比较发达，资源有限，电力、水资源都比较紧张。以北京、上海、深圳3个城市为例，这3个城市对数据中心是有一定限制的。新建数据中心以中小型为主，机架规模以3 000个左右为主。随着建设不断增多，由于当地资源限制，数据中心建设有逐渐往周边区域辐射的倾向。

西部地区资源比较丰富，所以新建数据中心以大型或超大型数据中心为主，但是西部地区网络条件较差，所以部分数据中心投产率比较低。（三）市场供需分析

在规模上，超大型数据中心逐年增加，单体承载流量能力倍增。在经历了自 2001年起的蓬勃发展期后，目前，全球范围内IDC建设数量正在逐渐缩减，但单体建设的规模在不断增大。相关统计数据显示，全球数据中心数量在2015年达到855万座的顶峰后，于2016年开始下降，预计2017年或下降至840万座，到2021年或降至720万座，较[1]2015年下降约15%。

从全球市场来看，全球租用市场比较活跃，Equinix目前是全球最大的数据中心租用厂商。随着租用市场不断整合，虽然服务商很多，但是前5名已经占据近一半市场，Equinix占到17.64%。国内数据中心服务商结构也不断优化，在数据中心市场开始兴起的时候，主要是三大运营商提供数据中心服务，但是随着产业慢慢发展，一些民营IDC服务企业的数据中心开始呈现爆发式增长。也有一些非IT企业转型进入数据中心市场，如从化工、钢铁、和数据中心相关的UPS、显示、建筑企业转型进入IDC市场。整个IDC市场现在竞争也比较激烈，部分数据中心服务商也在寻求转型，希望能够进入云服务市场。在服务能力方面，整体来看，国外租用模式比较成熟，大部分企业都选择租用，很多金融企业也选择租用，但国内金融四大行基本都自建数据中心，因为租用的数据中心达不到它们的要求。因此整体上，国内IDC服务商与国外相比还有一定差距。

在我国，24.7%的企业用户属于制造业，在行业中所占比重最高；交通运输、仓储及邮电通信业排名第二，比重达到10.0%；金融、保险行业IDC用户也比较多，达到9.5%（表1-1）。表1-1 我国IDC用户行业占比（四）业务分析

2016年，我国IDC市场规模已达714.5亿元人民币，其中IDC基础业务市场规模为432.8亿元人民币，IDC增值业务市场规模为281.7亿元人民币，增值业务成为拉动IDC市场增长的主力军（图1-6）。图1-6 2007—2016年中国IDC业务收入结构

IDC业务可分为基础业务和增值业务两种。基础业务包括主机托管、宽带出租、IP地址出租、服务器出租和虚拟主机出租等，增值业务包括数据备份、负载均衡、设备检测、远程维护、代理维护、系统集成、异地容灾、安全系统和逆向DNS等。就目前国内IDC市场结构而言，基础业务仍然是数据中心市场需求的主流，约占60%，但增值业务发展迅猛，大有后来居上之势。

截至2017年12月底，全国增值电信业务经营许可企业共48 969家。按照2015版《电信业务分类目录》中的增值电信业务分类，48 969家增值电信企业合计拥有59 921个许可项目。其中，信息服务业务（仅限互联网信息服务）31 061个，信息服务业务（不含互联网信息服务）12 326个，国内呼叫中心业务5 099个，在线数据处理与交易处理业务4 514个，互联网接入服务业务（以下简称ISP）3 633个，互联网数据中心业务（以下简称IDC）1 547个，其他业务1 741个。（五）从业人员

人才供给不足，是数据中心发展亟待解决的问题之一。数据分析作为数据中心的一项重要工作就面临着人才短缺的关键问题。据麦肯锡分析研究，到2018年美国在“深度分析”方面将面临14～19万的人才缺口；在“能够分析数据帮助决策”方面将面临150万的人才缺口。我国应用需求同样旺盛，据相关测算，我国大数据市场将面临100万左右的人才缺口（图1-7）。图1-7 2011—2017年中国数据中心相关（计算机、通信和其他电子设备制造）行业从业人员统计（六）节能分析

随着云计算、大数据应用的发展，大型数据中心所占的比例逐年上升，而大型数据中心的电力消耗相当惊人，数据中心还有空调、新风、照明及其他电力能耗。我国数据中心能源利用效率整体偏低。

日本经济贸易产业省MLTI预测，全球IT能耗将于2025年翻5倍，到2050年将增长12倍。像谷歌、微软和Facebook这样的IT公司，每年的电费就高达几百万美元。随着数据中心系统规模和服务器数量的增长，总体能耗将呈现快速增长趋势。

我国于2016年发布了国家标准GB/T 32910.3—2016《数据中心 资源利用 第3部分：电能能效要求和测量方法》，对数据中心的能效做出了规定。

三、发展趋势

展望2018年，世界经济环境有望继续改善，主要经济体增长提速，国际贸易恢复增长动力，金融市场信心稳定。OECD最新的先行指标显示，未来半年至9个月，全球经济将继续保持稳定增长，除英国和俄罗斯预期经济增速放缓外，其他OECD成员和主要新兴经济体前景均较为乐观。IMF预计，2018年世界经济增速为3.7%。这不仅高于2008—2017年年均3.3%的增速，也高于1980—2017年年均3.4%的历史增速。其中，新兴经济体增长4.9%，发达国家增长2.0%。但世界经济增长仍存隐忧。发达国家老龄化加剧，生产力提升放缓，需求增长动力不足。以美国为首的发达国家货币政策正常化步伐加快，财政整固任务艰巨，宏观政策对经济增长的支撑力度减弱。发展中国家经济分化态势加剧，一些新兴经济体资本流入减少，货币贬值风险上升。全球新一轮产业竞争日益激烈，“逆全球化”思潮仍可能再兴波[2]澜，地缘政治局势错综复杂。

从产业生态来看，企业向云迁移、IT向云迁移已经成为未来的方向，而且越来越多，但是企业自建数据中心在未来也不会消失，未来应该是自建数据中心、出租数据中心、云服务合作共赢的局面。数据中心服务商逐渐由资源型向服务型转变。数据中心服务商，开始时可能只提供空间、电力、网络等基础服务，但在市场竞争下，它们也逐渐向管理、托管云服务等方面扩展。同时，新建数据中心架构越来越灵活，因为客户需求越来越多样。数据中心管理越来越智能化，规模化数据中心可能会成为一种主流模式，规模化数据中心建设成本低，建设时间短，运维又比较方便，而且功率比较高，可以实现按需购买、按需建设。

2016年全球机房规模约为3 900万平方米。其中，世界前三大IDC市场（美国、英国、日本）的机房规模约占全球IDC市场机房规模的50%，这三大市场机房规模已趋于饱和，增长趋缓。但是新兴市场IDC机房规模仍未达到成熟市场的IDC机房规模水平，未来增长空间巨大。无论是从全球IDC市场规模还是机房面积看，都呈现线性增长的态势，与数据的指数级爆发式增长差距逐渐拉大，市场处于供不应求状态。（一）云数据中心

云计算的应用与深化，正推动数据中心建设与运营管理、服务模式变革。美国于2011年12月出台了《联邦政府云计算战略》，制定美国数据中心未来发展方向，通过云计算应用减少数据中心数量，促进数据中心大型化。目前，美国政府已经出台促进一些业务向商业云计算中心转移的框架模型。根据这个框架，美国政府的一些业务可逐步外包给商业云计算中心。同样，欧盟在2012年7月发布了《欧盟ICT产业规划2013》，提出欧盟云计算整体策略和实施办法。

Gartner最近指出，在未来5年内，大约有超过1万亿美元的IT支出将直接或间接受到向云服务转移的影响。分析师认为，云服务市场持续增长，使得云计算成为当今IT支出中最具颠覆性的力量之一。

政企对业务的灵活性及成本优化的日益重视促进了云计算数据中心的快速发展，而对数据中心和云资源日益增长的需求催生了超大规模数据中心（大规模公有云数据中心）。除云计算带动数据流量持续增加外，共享基础设施、提高资源利用率和毛利率都是数据中心规模[3]化的驱动因素。

日本于2010年8月发布了《云计算与日本竞争力研究》报告，计划在2020年前培育出累计规模超过40万亿日元的新市场。为此，日本政府推进日本国内在更多地区搭建数据中心。同时，通过云计算技术，提升数据中心的节能环保指标及稳定性。

从发达国家数据中心布局特点与发展进程来看，我国数据中心尚处在初级发展阶段，云计算的应用与深化将是我国数据中心发展“弯道超车”的一次良好机遇。从统筹布局来看，借鉴发达国家的成功经验，结合我国的基础国情和地理特性是我国政府和企业发展、建设和布局数据中心的最佳途径。

传统数据中心的竖井式部署模式，使得各个应用系统相互独立，不能共享计算资源，而应用系统与运行平台、物理资源间的紧耦合，使得物理资源在重新配置时将影响应用系统的运行与稳定性。这带来了新应用系统难以快速上马、资源利用率低、管理和运维难度大、能耗高等难题。

对于云计算，提升资源利用率、灵活扩展、动态调配正是其优势。对于基于云计算平台的数据中心，其在网络基础设施层面将发生不小的改变，包括网络资源的全面和动态调度、面向云计算应用的灵活性、面向云计算应用质量的保证性、对网络资源扩展的选择性。具体就网络而言，引入云计算后的数据中心能对网络实现集中管控、资源捆绑，数据中心内部、数据中心之间的网络将成为智能管道，而不是简单的带宽提供，对 IT 资源及网络资源能实现统一管理、捆绑服务。同时，云计算的引入，使数据中心突破服务类型，更注重数据的存储和计算能力的虚拟化、设备维护管理的综合化。

在传统数据中心向云数据中心发展的过程中，因为资源云化，对网络提出了新的要求——弹性、虚拟、开放。云计算要求网络能够快速适应内部结构的变化，如虚拟机迁移，弹性的网络能够更好地适配这样的业务，而开放才能实现不同业务与底层的接入，真正做到无缝“适配”。

随着云计算时代数据量迅猛增长，越来越多的企业数据中心运营者显得茫然不知所措。虽然企业已经意识到海量数据中隐藏着大量有价值的信息，但是没有哪家数据中心的所有者和运营者能够提供几乎无限制的财力和相关资源，以满足数据量不断增长所要求的运算能力和存储能力的相应提升。随着数据量、数据类型和数据来源的不断增长，客观上需要更有效的分析工具来解读“大数据”的含义。

在国内，数据中心建设如火如荼，为当地发展制造新的经济增长点，对提高信息化水平、引领相关软件行业发展、加速工业化与信息化融合、转变经济发展方式、推进产业调整转型升级具有重要意义。对有竞争力的企业来讲，作为政府的合作伙伴，可以有机会做大规模订单，以便占有更多商机与资源，在竞争中占领先机。

大型云与云基础设施市场份额的不断增长，加剧了数据中心能源消耗，因此需要采用高效的制冷系统。随着IT负载从当地效率较低的存储设备转移到云上，这些设备的运行也得到了更高效的保障。（二）绿色环保

为了保障互联网世界的流畅高速运转，全世界数以百万的数据中心夜以继日地存储和处理海量数据。每个数据中心都在不间断地运行，其中的IT设备、空调系统和供配电系统等每天都消耗着大量能源。

持续运转的数据中心会产生巨大的热量，这就需要空调系统制冷，需要配电系统为其不间断供电，再加上核心IT设备的供电，每个数据中心都堪称一只“电老虎”。相关资料显示，一个大型数据中心的用电量相当于一个中小型发电厂的发电量，可供一个小镇的家庭照明。

由于数据中心托管服务市场对于清洁能源的关注度与日俱增及良好的宣传，一些大型数据中心提供商大量采用可再生能源。

谷歌公司高级副总裁霍尔泽在2016年12月初透露，到2017年的某个时点，谷歌公司购买的风能和太阳能将能够满足其全球数据中心和办事处的全部电力消耗。也就是说，到2017年，谷歌公司的数据中心和办事处的用电将百分之百来自清洁能源。

首先，越来越多的客户拥有自己的可持续发展目标，并且将数据中心视为其运营的重要组成部分。客户更倾向于选择能够为他们提供

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