什么是大数据中心？ 大数据中心如何选址？

以2018年全国第2卷为例

阅读图文并回答下列问题。

数据中心是使用特定设备在互联网上传输和存储数据信息的场所。 数据中心的规模是以设备消耗的能源量来衡量的，规模越大，运营成本就越高。 2010年之前，我国数据中心普遍规模较小，主要分布在东部沿海地区。 2010年后，一些大型数据中心开始在中西部地区部署。 贵安新区（国家级新区，见下图）位于贵州省中部，气候凉爽、用电成本低、资源丰富，吸引了数十个大型数据中心集聚。自然灾害少，发展迅速 成为我国南方最大的数据中心基地。

（一）阐述在我国东部沿海地区建设数据中心的主要优势。 （6 分）

(2)分析贵安新区数据中心集聚的有利条件和效益。 （10点）

（3）如果把数据中心的数据比作“原材料”，指出贵安新区利用这些“原材料”可以发展的产业。 (4 分)

（4）东部沿海地区部分数据中心开始采取节能降耗措施。 您认为现在贵安新区的数据中心有必要这样做吗？ 请说出你的看法并说明理由。 (4 分)

回答：

（1）通讯、市政基础设施良好，有利于数据中心的建设和维护（3分）； 贴近用户和人才优势有利于数据分析和利用（3分）。

（2）集聚条件优越：国家级新区政策优惠（2分）； 气候、水电价格优势，可大大降低运营成本（2分）； 靠近贵阳、安顺，便于衔接或使用城市基础设施和社会服务设施等（2分）。

集聚发展的好处：基础设施可以共享，节省单个数据中心的建设和运营成本（2分）； 有利于数据中心之间的连接，促进相互交流与合作（2分）。

（3）数据处理、数据分析、数据交易、数据服务、智能制造等（任意答4分）

(4) 没有必要。 由于贵安新区气候凉爽，电力资源丰富，电价低廉，节能降耗不需要买单。

需要。 由于节能降耗有利于资源节约和环境友好，是一种可持续发展模式。 （有没有必要无所谓，有理有据可以打分，一共4分）

一、大数据中心及其选址

数据中心是使用特定设备在互联网上传输和存储数据信息的场所。 数据中心的规模是以设备消耗的能源量来衡量的，规模越大，运营成本就越高。

确定数据中心的位置是企业的关键决策之一，因为它涉及到企业的发展战略和目标。 任何关于数据中心选址的讨论都不能回避清洁能源供应、通信、数据中心层次等因素。 因此，企业管理层必须给出企业的总体拥有成本（TCO）及其长期和短期目标，以做出相关的选址决策。

企业数据中心的选址起着非常重要的作用，因为它直接影响企业的成本和总拥有成本（TCO）。

（一）企业大数据中心选址影响因素分析

实际上，影响企业数据中心选址的因素有很多。 而所有这些因素都应该从战略的角度来看待，因为今天，一个行业的重心可能每3到5年就会发生变化； 每隔 7 到 10 年，它就需要切换或更新以采用新技术。 下面一一介绍影响数据中心选址的各种因素：

1. 地理位置：最重要的因素

在决策之初就应该充分考虑数据中心的地理位置。

候选站点需要分析的因素包括：

自然灾害发生概率和频率低（远离洪水、飓风、龙卷风等易发地区）；

环境危害（数据中心对所在环境的影响程度）；

气候因素（数据中心候选地点的气候是否有免费的外部空气冷却——将是一个额外的非常好的优势资源）。

其他因素：环境清洁，尽量方便但不偏僻，位置应便于交通和通讯。

2、电力能源供应：

当地水、电、气配套设施情况。 数据中心的业务特点及其对质量和容量的要求，决定了数据中心对本地供电能力的要求。 电源必须充足且稳定，因为它是数据中心设施运营成本的主要组成部分之一。

我们需要了解的因素包括：

可用性——我们需要在了解当地电力供应的同时权衡替代地点的多个成熟电网的可用性；

成本因素——我们还需要比较各种电力成本。 也就是说，每千瓦时电源的成本应该足够低；

替代能源——决策管理层还需要考虑替代地点是否有太阳能、风能、空气等可再生能源，这将有助于公司打造更绿色的企业形象。

3、通讯基础设施：

数据中心的通信问题也是最重要的组成部分之一。 在选择数据中心选址时，需要从通信基础设施的角度考虑各种因素。 如：光纤骨干线路及其与数据中心选址的距离。 这将有助于衡量从光纤骨干网到数据中心选址的投资所需的确切数据； 影响传输速度的光纤类型； 所在位置的通信服务运营商类型及其支持的服务模式； 延迟因素，传输和交付延迟时间也将是一个重要因素。

4.园区政策（税率）：

当地政府提供的政策。 良好的政策环境，有利于形成基本氛围，促进客户的选择和落户。 主要考察当地的经济文化发展水平、科技教育环境、便利的交通条件、人力资源供给和水平等。数据中心作为信息技术的集中体现，对社会各种资源的要求非常高。

另一个重要方面是替代地点的政府税率问题。 需要考虑的因素包括：财产税、公司税和销售税。

5、施工因素：

在任何给定位置建设数据中心，建设成本也起着重要作用。 企业在决定数据中心选址前，应考虑以下几个方面：所在地区建筑业的成熟度，是否有数据中心建设经验，相关施工技术是否到位、当地施工人员是否到位、劳动力成本是否在企业可接受的范围内。

所在地的周边环境状况。 选址应避开产生粉尘、油烟、有害气体和生产、储存腐蚀性、易燃易爆物品的工厂、仓库。 应远离公路、铁路1500米以上，以免振动对主机造成影响。

六、交通：

各种交通方式的可用性也是数据中心选址的影响因素之一。 数据中心的设备必须交付，工人和相关供应商也需要方便的交通工具才能到达数据中心的位置。

七、建设运营成本因素：

对于一个建设项目来说，成本一定是一个必须反复权衡的因素。 成本涉及当地规划和土地价格、房屋建筑价格、租赁和物业价格、网络通信费、电价、水价、劳动力成本和当地消费水平等多重因素。 数据中心所在地的生活成本也应该是企业数据中心选址的一个重要因素。

（2）数据中心选址趋势

目前，国家数据中心和灾难备份中心主要集中在北京、上海和广东。

北京是各行业主管部门所在地，也是全国众多大型金融机构的总部所在地，因此也是大多数总部级数据中心的天然所在地。

上海现已成为全国银行业数据中心的中心。

广东作为中国经济最发达的地区之一，也是数据中心/灾备中心的聚集地。

数据中心位置选择的倾向性有以下几个原因：

第一，总部选址的原因。

其次，银行数据中心的选址对其他行业也有影响。

第三，由于信息不对称，很多领导在决策时没有充分考虑很多问题，凭感觉或经验做决定。

四是缺乏系统的考核指标。

二、大数据中心选址案例分析

一、“边远”建设——以贵州为例

如今互联网迎来了大数据时代，数据中心落户贵州也不是什么新鲜事。 不然放哪儿呢？ 放北京？ 放上海？

从全球范围来看，数据中心的位置越繁华越好。 从整体运维成本到环境契合度，显然我国北上广深都不是最佳选择。 美国的凤凰城就是最好的例子。 20 年前，凤凰城只是一个沙漠小镇。 现在它已经聚集了至少80个云计算数据中心。 它已成为美国第六大城市，有“沙漠硅谷”的美誉。 . 在苹果等巨头“看中”贵州之前，亚马逊、阿里、360等其他巨头已经在宁夏回族自治区中卫市建设数据中心。 这些巨头的理由是：中卫拥有丰富的风电和光伏发电资源，年平均气温8.8摄氏度，非常有利于数据中心的运行。

贵州还有适宜的气候、环境和能源基地，年平均气温15度，便于机房散热。 土地价格与人力资源保持良好平衡，地质条件稳定，建设大型数据中心的成本较低。 贵州水电装机容量居全国第四位，清洁能源供应充足。

除了自身的环境优势，贵州地方政府也非常重视大数据产业的发展。 过去几年，以贵阳国际大数据博览会（简称“数博会”）为代表的贵州吸引了三大运营商。 该数据中心将建设在国家级新区贵安新区，总投资150亿元。 苹果的合作伙伴代工巨头富士康也在这里建设了一个拥有6000台服务器的绿色隧道数据中心。 中央政府采取多项措施吸引企业在当地开展试点，还提供水电优惠。 与此同时，产业配套能力也在不断提升。 与寸土寸金的北上广深相比，选择贵州颇有远见。

2、建在“洞”里——以贵州为例

为什么这么多大公司都在贵州设立大数据中心？ 阿里巴巴创始人马云曾说过，如果说全国三个最发达的地方，贵州一定是最后一个。 三十年前错过了广东、浙江的投资机会，今天的贵州更不能错过。

腾讯控股董事长兼CEO马化腾认为，贵州有很多优势。 这里不仅水电充足，而且电费便宜。 里面还有很多恒温恒湿的洞穴，最适合建设大型绿色数据中心。 地处中部的好地方，贵州抓住发展大数据的机遇，可以在激烈的市场竞争中爆发出强大的能量。

还是蛮合适的。 而且电力也更便宜。 大数据计算的基础是大量的计算机群，运行需要消耗大量的能量。

当然，外界温度越低越好。 恰好贵州一年四季的天气温度都比较亲民。

贵州多山多水的喀斯特地貌，加上没有地震、没有沙尘暴、没有台风、没有雾霾污染，是一个比较好的选择。

3、建立在“海底”之上——以微软大数据为例

地球那么多地方，为什么微软要把数据中心放在水下？长见识

对于大公司来说，数据存储非常重要。 如果数据丢失，之前几十年的努力可能就白费了。 如果被泄露，公司的声誉可能会下降，数十亿美元将在瞬间蒸发。 就像前段时间的FB一样，微软作为大公司，自然是很重视这方面的，但是为什么微软要把自己的数据中心放在地球这么多地方的水下呢？ 你为什么这样做？

在海底建设数据中心的想法是微软一名员工在2014年提出的，现在已经基本完成。 这个潜艇中心位于奥尼克群岛，距离海平面36米左右，由从奥尼克敷设到海底的电缆供电。

首先，数据中心内的计算机始终处于高速运行状态。 相信大家都知道，如果一直使用手机、电脑等电子设备，一段时间后机身会变得异常发热，所以降温很重要。 微软当然也要注意这一点。 如果安装在水下，温度问题就可以解决。 否则光是散热的费用就要上亿，而且还是在水下，电脑运行时才能散热。 这样就可以避免冷却太晚造成的损失。

建设一个数据中心需要数亿美元。 数据中心支出的20%用于电力，20%中的42%用于散热。 如果建在水下，这部分支出就可以减少。 我去了，这么多年来，省下来的钱可以用来开发很多新的项目。

其次，这样做也是为了保护生态。 水是一种清洁的可再生能源。 事实上，被高温蒸发的水也会变成水蒸气，最终液化成液态水。 而且，以水为动力不会对环境造成额外的负担。

第三，这也是出于安全考虑。 如果数据中心建在地上，万一发生火灾，基本不会有什么损失，而且还有不怀好意的人，还可能人为破坏。 不过，如果数据中心建在地面上，潜水就没有这个问题了，毕竟潜水做坏事还是挺难的。 最后，微软表示，世界上大多数人居住在距离海岸线 120 英里的地方。 将数据中心建设在海底，可以缩短用户与数据中心的距离，加快计算和处理速度，为未来人工智能技术的综合应用打下坚实的基础。

综上所述，微软之所以选择将数据中心建设在海底，是出于对成本、安全和创新等多方面的考虑。 事实上，不仅是微软，很多大公司都在计划建设海底数据中心，而微软是第一个完成这个目标的。

4.“极地、高纬、沙漠、高原……”建设

Facebook 和谷歌将他们的数据中心转移到寒冷的北欧国家； Facebook 在瑞典吕勒奥建立了第二个数据中心。 自 1961 年以来，吕勒奥的气温连续 24 小时没有超过 30 度。 在这个地方建一个数据中心，会节省大量的散热费用。

各种数据中心位置。 地下、海底、洞穴、冰川、沙漠……似乎所有能想到的地方都可以建设数据中心。

3.经典练习总结：（内容推送较早）

2018年6月，微软在苏格兰奥克尼群岛附近的海底部署了一个代号为“北岛”的数据中心。 奥克尼群岛目前是欧洲的可再生能源研究中心。 数据中心是使用特定设备在互联网上传输和存储数据信息的场所。 它的运行和散热消耗了大量的能量，其规模是以运行消耗的能量多少来衡量的。 下图展示了微软大型数据中心的全球分布和奥克尼群岛的地理位置。

(1) 根据图，总结微软大型数据中心的分布特点。 (4 分)

(2) 分析奥克尼群岛附近海床上水下数据中心布局的有利条件。 （6 分）

(3)推测“北方群岛”建设需要克服的自然障碍。 (4 分)

(4)有人建议推广“北方群岛”经验，在全球建设沿海水下数据中心。 你同意？ 请表达你的态度并说明原因。 （6 分）

解析：

1、本题需要对全球的地理位置以及发达国家和发展中国家的分布特点有一定的了解。 （见下文）

从图中可以看出，北美、西欧等经济发达国家和地区人口密集，而中国、印度等快速发展的国家和地区相对稀疏，分布不均。

2、问题指出“数据中心运行和散热消耗大量能源”，所以需要围绕散热、能源、地理位置来回答。

奥克尼群岛附近海床纬度高，海水温度低，设备散热耗能少； （见下图：海水温度随纬度变化）

长期受西风影响，风能和潮汐能等能源丰富，运行成本低；

靠近苏格兰，靠近欧洲发达地区，靠近用户，方便数据分析和利用。

3.本题注意北方群岛的地理位置，位于奥克尼群岛附近的海底。 海底巨大的水压和海水的强烈腐蚀，很容易对建筑材料造成破坏； 流动海水的影响和寒冷黑暗的环境增加了施工难度。

4、本题为开放题，合理陈述即可。 赞成可以从节能降本、沿海需求巨大、节约用地等角度回答。 不赞成主要考虑以下几个方面：数据中心余热破坏海洋生态系统； 水下维修保养费用高； 建设成本高。

回答：

（一）分布不均； 北美、西欧等经济发达国家和地区密集（多），而中国、印度等经济发展较快的国家则相对稀疏（少）。

(2)纬度高，海水温度低，设备散热耗能少； 风能、潮汐能等可再生能源丰富，运行成本低； 靠近欧洲发达地区，靠近用户，便于数据分析和利用。

(3) 海底巨大的水压； 海水的强烈腐蚀； 流动的海水和寒冷黑暗环境的影响。

(4) 同意。 节约能源有利于降低成本； 沿海人口集中，经济发达，对互联网的需求巨大； 沿海地区供不应求，数据中心布置在水下以节省土地。

不赞成。 数据中心余热直接排放，造成水温升高，破坏海洋生态系统； 水下数据中心出现故障，维护成本高； 需要铺设海底电缆，建设成本高。

2019年3月河南适应性测试

阅读图文资料，完成下列要求。 （24 分）

比特币作为一种互联网货币，具有高收益、高风险的特点。 全球70%的比特币产能集中在中国。 一个比特币“矿场”是一个使用大量计算机服务器通过计算获得比特币的工厂。 “矿山”计算机的运行和冷却消耗大量电力。

四川省马边县水能资源丰富，但水电站弃水现象普遍，部分蓄水未经过发电机组直接向下游排放，水能利用率不足80%。 近年来，马边县出现了比特币“矿场”的集聚，这些比特币“矿场”每年都在该地区与西北地区之间进行季节性迁移。 下面的地图显示了马边县的位置。

1.分析马边县弃水的常见原因。 （6 分）

2、推测比特币“矿山”季节性迁移的特征，并说明原因。 （8 分）

3、马边县存在比特币“矿场”收购水电站现象。 请解释造成这种现象的原因。 (4 分)

4. 很多人认为应该限制比特币行业在这方面的继续扩张。 请说明原因。 （6 分）

解析：

本题考察区域自然资源的综合开发利用

(1)本题考查水库的综合效益(见下图)。

从水库的防洪功能看，汛前要弃水腾出库容； 由于排洪需要，也会出现弃水现象。

库区用电能力不足（即当地市场小，需求不足，不能及时送电），类似风电“弃风限电”现象，也会弃水。

(2)根据资料资料：比特币“矿场”是使用大量计算机服务器通过计算获取比特币的工厂。 “矿山”消耗大量电力用于计算机运行和冷却。 注意，“矿山”需要大量的电力，所以可以从供电和成本的角度来分析。 马边具有水电优势，但河流水量季节变化大。 夏季水量大，但水电丰富，价格便宜。 冬天则相反； 西北地区经济相对落后比特币为什么和电站有关系，但能源矿产资源丰富，具有火电、风电优势； 同时，冬季西北地区气温较低。 而且有利于电脑降温，耗电量也会减少。

（3）比特币“矿场”就是我们所说的大数据中心行业。 由于其耗电量大，可以说是一个以电力为主的行业。 因此受电力和电价的制约较大，需要有自己的发电设施； 此外，它还具有高新技术产业的特点，具有资金实力。 因此，此次收购从两个角度进行分析，受到权力和财力的极大制约。

(4)注意观点中给出的“限制”，应从产业带来的不利影响和所在地区缺乏产业发展条件的角度进行分析。 资料中关键信息： 比特币作为一种互联网货币，具有高收益、高风险的特点； “矿山”计算机的运行和冷却消耗大量电力。 表明其缺陷包括高能耗（影响当地其他行业的电力需求）、高污染（噪音、余热等）、规模大（维护管理成本高）、风险高（收入不稳定）。

回答：

（1）河流水量季节性变化、大型水电站调洪：（2分）季节性水电产能过剩、供过于求：（2分）电力供需空间错配、电力输出能力不足。 （2分钟）

(2)冬季迁往西北地区，夏季返回马边县。 （2分）原因：冬季马边县河流进入枯水期，水电发电量小电价高，西北地区火电、风电相对充裕且价格便宜：（2分）气温北方冬季气温低，便于服务器散热。 减少能源消耗； (2分) 夏季，马边县河流进入汛期，水电充沛，电价低廉。 （2分钟）

（3）比特币“矿场”对电力需求巨大，拥有自己的水电站，可以保证电力的稳定供应； 比特币“矿场”是电力行业，拥有自己的水电站，可以降低用电成本，增加经济效益；比特币利润更高，有资金支持收购水电站。 （答对两分得4分）

（4）比特币交易存在风险，收益不稳定； 比特币计算消耗大量电力，会导致实体经济电力供应不足； 余热排放过多可能引起火灾，存在安全隐患； 马边县经济基础差比特币为什么和电站有关系，服务器运维等配套服务能力不足； 服务器运行规模大，噪音污染比较大。 （任意答3分6分）

2019南宁自适应仿真

数据中心冷却消耗大量能源。 一般而言，电费成本占整个大数据中心支出成本的50%~70%，而冷却过程消耗的电能占数据中心总耗电量的40%。 散热不足会直接影响数据中心的运行。 早期数据处理量小、规模小的互联网公司数据处理中心的散热问题，都是通过安装大型制冷空调来解决的。 随着数据处理量的增加，数据处理中心的能耗也相应增加。 一些大型互联网公司已经将数据中心搬到了高原山口。 近年来，微软、阿里巴巴等公司纷纷在水下建设数据中心（如图）。 读图，完成1-3题。

1、早期数据处理中心的布局主要是（ ）

A．Close to company headquarters and scientific research institutions

B．Close to the majority of users and institutions of higher learning

C．Proximity to colleges and universities and cheap electricity

D．Proximity to cheap electricity and a large number of users

2. Large Internet companies moved their data centers to the pass in the plateau and mountains, the main reason is that the pass area ( )

①The land is vast and cheap ②The wind is strong ③The altitude is high and the light is strong ④The temperature is low

一种。 ①③

B． ②④

C。 ①②

D． ③④

3. Large Internet companies moved their data centers to the pass of the plateau and mountains, while Microsoft and Alibaba built their data centers underwater. The fundamental purpose is ( )

A．protect environment

B．Increase revenue

C．cut costs

D．Innovative Technology

Answer 1.A 2.B 3.C

Parse:

1. The heat dissipation of the data processing center of Internet companies with small data processing volume and small scale in the early days was solved by installing large-scale refrigeration and air conditioning. Therefore, the requirements for cheap electricity are not high, and it can be close to the company headquarters and scientific research institutions, and has little relationship with users. A is correct.

2. The pass is a narrow mountain pass on the plateau, the land is not vast, ① wrong; the light has little effect on the data center, ③ wrong; the mountain pass is windy, the plateau is high in altitude, and the temperature is low, which is good for heat dissipation and reduces expenses, ② ④ correct. B 是正确的。

3. Large Internet companies moved their data centers to the pass of the plateau and mountains, while Microsoft and Alibaba built their data centers underwater to reduce power consumption in the cooling process and save money. C is correct.

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声明：文章素材来源樊勇地理工作室。
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