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什么是大数据中心？大数据中心如何选址？
以2018年全国2卷为例
阅读图文资料，回答下列小题。
数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所。数据中心的规模以设备运行耗能的多少来衡量，规模越大，运营成本越高。2010年之前，我国的数据中心一般规模较小，主要布局在东部沿海地区。2010年之后，一些大规模的数据中心开始在中西部地区布局。位于贵州省中部的贵安新区（国家级新区，位置见下图），因气候凉爽、用电成本较低、自然灾害少等优势，吸引了数十个大规模数据中心在此集聚，快速发展成为我国南方最大的数据中心基地。
（1）说明我国东部沿海地区建设数据中心的主要优势。（6分）
（2）分析数据中心在贵安新区集聚的有利条件与集聚发展的益处。（10分）
（3）如果把数据中心的数据比喻为“原料”，指出贵安新区利用这些“原料”可以发展的产业。（4分）
（4）东部沿海地区的一些数据中心开始采取节能降耗措施。你认为目前贵安新区的数据中心是否有必要这样做？请表明观点并解释原因。（4分）
答案：
（1）通信和市政基础设施配套较好，有利于数据中心建设和维护（3分）；接近用户且有人才优势，方便数据的分析与利用（3分）。
（2）集聚的有利条件：国家级新区，有政策优惠（2分）；有气候、水和电价等优势，可大幅降低运营成本（2分）；临近贵阳和安顺，便于对接或利用城市基础设施和社会服务设施等（2分）。
集聚发展的益处：可以共享基础设施，节省个体数据中心建设与运行的成本（2分）；有利于数据中心之间的联系，促进相互间的交流和合作（2分）。
（3）数据加工、数据分析、数据交易、数据服务、智能制造等。（任答4点得4分）
（4）没必要。因为贵安新区气候凉爽，电力资源丰富且电价低，没必要支付节能降耗的成本。
有必要。因为节能降耗有利于资源节约和环境友好，是可持续发展模式。（有无必要都可，言之有理即可得分，共4分）
一、大数据中心及其选址
数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所。数据中心的规模以设备运行耗能的多少来衡量，规模越大，运营成本越高。
确定数据中心的选址是一家公司的关键决策之一，因为其涉及到一家公司的发展战略和目标。任何关于数据中心的选址的讨论都无法避开诸如清洁的能源供应、通信、数据中心层等因素。故企业的管理层必须要给予企业的总拥有成本(TCO)、及其长期和短期的目标来做出相关的选址决定。
企业数据中心的选址起着非常重要的作用，因为它会直接影响企业的成本和总体拥有成本(TCO)。
（一）影响企业大数据中心选址的因素分析
现实中，有许多因素影响企业数据中心选址的因素。而所有这些因素都应该从战略的角度来看，因为现如今，一个行业的重点可能会每隔3至5年发生改变;而每隔7至10年，需要转换或更新采用新的技术。在下文中，一一介绍了影响数据中心选址的各种因素：
1、地理位置：最重要的因素
数据中心的地理位置，这在决策的一开始就应该被充分进行考量。
在备选址地点需要分析的因素包括：
发生自然灾害的概率和频率少(远离洪水、飓风、龙卷风等易发地区);
环境危害因素(数据中心对于其所在地环境影响的程度);
气候因素(数据中心备选址地点的气候是否有免费的外部空气冷却——将是额外的一个非常好的优势资源）。
其他因素：环境清洁，应尽可能方便而非偏远，其地理位置应利于交通与通讯。
当地的水、电、气配套的设施条件。数据中心的业务特点以及其质量和容量的要求，决定了数据中心对当地供电能力的要求，供电量必须保证充足和稳定，因为其是数据中心设施经营成本的主要成分之一。可用性——在了解当地电力供应情况的同时，我们需要权衡备选地点是否有多个成熟的电网;成本因素——我们还需要比较各种电力成本。也就是说，每千瓦时的动力源的成本应该足够低;具备替代的能源——决策管理层还需要考虑备选地点是否有诸如太阳能、风能、空气等可再生的能源，这将有助于企业打造更加绿色的企业形象。
数据中心的通信问题也是最重要的组成部分之一。数据中心选址时，需要从通信基础设施的角度需要考虑各种因素。如：光纤主干线路及其距数据中心选址的距离。这将有助于衡量从光纤主干线路到数据中心选址所需投资的确切数据;光纤类型，这会影响传输速度;所在地通讯服务运营商的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的因素。当地政府提供的政策。良好的政策环境将有利于一个基地气候的形成，促进客户的选择和落户。主要考察当地经济文化发展水平、科技教育环境、交通便利条件、人力资源供应及水平等方面，数据中心作为信息技术的集中体现，对各种社会资源的要求都非常高。
另一个重要方面是备选地点的政府税率问题。需要考虑的因素包括：物业税、企业税和销售税。在任何特定的位置建设一个数据中心，建设成本亦发挥了重要作用。在企业做出数据中心的选址决策之前，应从以下几个方面考虑：该地区建筑行业的成熟度、是否有数据中心的建设经验、相关的建筑技术是否到位、当地的建筑工人是否到位、劳动力成本是否是在企业的可承受范围内。所在地的周边环境条件。选址应避开产生粉尘、油烟、有害气体，以及生产或贮存腐蚀性、易燃、易爆物产品的工厂、仓库等，远离高速路、铁路1500米以上，以避免震动对于主机的影响。各种运输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，而工人和相关的供应商也需要便捷的交通达到数据中心所在地。对于一个建设项目来说，成本必然是一个必须反复权衡的因素。成本涉及到当地规划及土地价格、房屋建筑价格、租赁和物业价格、网络通讯费用、用电价格、用水价格、人力成本和当地消费水平等多发因素。数据中心所在地的生活成本也应该成为企业数据中心选址的一个重要因素。 目前全国性的数据中心和灾难备份中心主要集中在北京、上海和广东这几个地区。 北京是各行业主管机关的所在地，全国众多的主要金融机构总部所在地，因此也是多数总部级数据中心的天然所在地。 广东作为中国经济最发达地区之一，也是数据中心/灾备中心的集聚地。第三、由于信息不对称，很多领导决策的时候没有充分地考虑很多问题，凭感觉或者经验就决定了。 如今互联网迎来了大数据时代，其实把数据中心设在贵州并不是一件奇怪的事儿。不然放哪儿？放北京？放上海？ 从世界范围内看，数据中心的选址都不是越繁华越好。从总体运维成本到环境契合度，显然我国的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 年前凤凰城还只是一个沙漠小镇，现在至少集聚了 80 多个云计算数据中心，它已经成为美国第六大城市，有“沙漠硅谷”的美誉。在苹果等巨头“看上”贵州之前，另一些大佬——比如亚马逊、阿里、360已经在宁夏回族自治区的中卫市建起数据中心，这些大佬的理由是：中卫风电和光伏发电资源充沛，年平均温度 8.8 摄氏度，非常利于数据中心的运营。而贵州同样有着适宜的气候、环境和能源基础，年平均气温 15 度，方便机房散热。地价与人才量保持较好的平衡，地质条件稳定，建设大规模数据中心的成本低，并且贵州水电装机量排在全国第四，有充足的清洁能源供应。 除了自身环境优势，贵州当地政府也相当重视大数据产业的发展，过去几年来，以贵阳国际大数据博览会（简称“数博会”）为代表，贵州已吸引了三大运营商，它们都选址国家级新区贵安新区建设数据中心，总投资规模高达 150 亿人民币。苹果的合作伙伴、代工巨头富士康也在此建设了一个拥有 6000 台服务器的绿色隧道数据中心。中央政府采取了很多措施吸引企业在当地开展试点项目，还提供水电折扣。同时，产业配套支撑能力也不断提升，比起寸土寸金的北上广深，选贵州，挺有远见。 为什么那么多大公司要把大数据中心设立在贵州，阿里巴巴创始人马云曾说，如果全国有三个发展最好的地方，贵州一定是最后一个。如果大家错过了三十年前广东、浙江的投资机遇，今天一定不能错过贵州。 腾讯公司控股董事会主席兼首席执行官马化腾认为，贵州有很多的优势，这里不仅水电很充足，而且电力也很便宜，同时还有很多山洞，山洞里面恒温恒湿，是一个最合适建大型绿色数据中心的好地方，贵州发展大数据，抢占了先机，能够在激烈的市场竞争中爆发出强大的能量。 还是比较适合的。而且那些电力也是比较便宜。大数据算的基础是大量的计算机组，运行起来需要消耗大量能量， 当然是外界温度越低越好。而刚好贵州一年四季的天气的温度都比较算是近人的。 贵州山多水喀斯特地貌，加上无地震、无风沙、无台风、无雾霾污染是一个比较不错的选择。地球上那么多地方，为何微软偏偏把数据中心安放在水下？长见识了对于大公司而言，数据的存储是很重要的，万一数据丢失了，那可能之前几十年的努力就白费了，如果泄露了，可能公司的声誉就下降了，瞬间就蒸发数十亿的市值，就像是前段时间的FB一样，微软作为一家大公司，自然很重视这方面，但是地球上那么多地方，为何微软偏偏把数据中心安放在水下？为什么要这么做呢？把数据中心建在海底下的想法，是微软的某个员工在2014年的时候提出来的，现在差不多都建好了，这个海底中心位于奥尼克群岛，离海平面的距离是三十六米左右，由从奥尼克铺设到海底的电缆进行供电。首先，数据中心的计算机一直都处在高速运行的状态，相信大家都知道，要是一直用手机电脑这类电子设备的话，过一会儿机身就变得特别烫，所以降温就显得很关键了，微软自然也要注意这一点，设在水下，温度问题就可以得到解决了，不然的话，光是制冷费用都得好几亿，而且还水下，计算机在运行的过程中就能够进行降温处理，这样就可以避免来不及冷却导致的损失了。一个数据中心要建好，需要花费数亿，数据中心开支中的20%都用于电力，这20%里边，42%都被用于散热，建在水下的话，就可以把这部分支出减去了，经年累月下来，省下来的钱可以用来开发很多新项目了。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，其实被高温蒸发掉的水分，也会变成水蒸气，最终再液化成液态水，而且用水来当动力，不会给环境造成额外的负担。第三，这也是处于安全方面的考虑，要是把数据中心建在地面上的话，一个火灾过来，基本上就什么都没有了，还有不怀好心的人也有可能进行人为破坏，但是建在水下就不存在这方面的问题了，毕竟潜水去做坏事还是挺难的。最后，微软表示，世界上大部分人都生活在距离海岸线一百二十英里的地方，把数据中心建在海底下，可以缩短用户与数据中心之间的距离，加快计算处理速度，为未来AI技术的全面应用打好基础。综上所述，微软之所以选择把数据中心建在海底，是综合考虑了成本、安全和创新等多个方面，其实不光微软，还有很多大公司在筹建海底数据中心，不过微软是第一个完成这个目标的。4、建设在“极地、高纬度、沙漠、高原......” Facebook和Google把数据中心转移到寒冷的北欧国家去；Facebook在瑞典吕勒奥建设造其第二个数据中心，自1961年以来，吕勒奥的气温高于30度的时间不超过24小时，在该地建立数据中心，会节省一大笔的散热开支。 千奇百怪的数据中心选址。地下、海底、山洞、冰川、沙漠……似乎所有能想到的地方都可以建立数据中心。2018年6月微软公司将代号为“北方群岛”的数据中心部署在苏格兰的奥克尼群岛附近海底。奥克尼群岛目前是欧洲的可再生能源研究中心。数据中心是用特定设备在互联网上传输、存储数据信息的场所，其运行和散热耗能巨大，规模以运行耗能的多少来衡量。下图示意微软公司大型数据中心的全球分布及奥克尼群岛的地理位置。(1)据图概括微软公司大型数据中心的分布特点。（4分）(2)分析奥克尼群岛附近海底布局水下数据中心的优势条件。（6分）(3)推测“北方群岛”在建设中需克服的自然障碍。（4分）(4)有人建议推广“北方群岛”的经验，在全球范围内建设沿海水下数据中心，你是否赞成？请表明态度并说明理由。（6分）1、此题需要对全球地理位置有一定的认知，知道发达国家和发展中国家分布特点。（见下图）通过图中可以看出，北美、西欧等经济发达的国家和地区密集，中国、印度等经济快速发展的国家较稀疏，分布不均衡。2、题目指出“数据中心运行和散热耗能巨大”，就需要围绕散热，能源以及地理位置等作答。奥克尼群岛附近海底纬度高，海水水温低，设备散热耗能少；（见下图：海洋水温随纬度变化）受西风影响时间长，风能及潮汐能等能源丰富，运营成本低；在苏格兰附近，邻近欧洲发达地区，接近用户，便于数据的分析和利用。3、本题注意北方群岛地理位置，位于奥克尼群岛附近海底，海底巨大的水压和海水的强腐蚀，易对建筑材料造成破坏；流动海水的冲击及寒冷、黑暗的环境，加大了施工的难度。4、本题为开放性试题，言之有理即可。赞成可从节约能源降低成本，沿海需求量巨大和节约土地的角度来回答。不赞成主要考虑以下几个方面：数据中心废热破坏海洋生态系统；水下维修维护成本高昂；建设成本高。(1)分布不均衡；北美、西欧等经济发达的国家和地区密集(较多)，中国、印度等经济快速发展的国家较稀疏(较少)。(2)纬度高，海水水温低，设备散热耗能少；风能、潮汐能等可再生能源丰富，运营成本低；邻近欧洲发达地区，接近用户，便于数据的分析和利用。(3)海底巨大的水压；海水的强腐蚀；流动海水的冲击及寒冷、黑暗的环境。(4)赞成。节约能源，有利于降低成本；沿海人口集中、经济发达，对互联网的需求量巨大；沿海地区用地紧张，数据中心布局在水下，节约土地。不赞成。数据中心废热直接排放，导致水温升高，破坏海洋生态系统；水下数据中心发生故障，维修成本高昂；需要铺设海底电缆，建设成本高。比特币作为互联网货币具有高收益、高风险的特点，全球比特币生产能力的70%集中于中国。比特币“矿场”是利用数量众多的计算机服务器通过运算得到比特币的工厂，“矿场”计算机运行以及降温需要消耗大量的电能。四川马边县水能资源丰富，但水电站普遍存在弃水现象，部分库容存水不通过发电机组直接被排到下游，水能利用率不足80%。近年来，马边县出现比特币“矿场”集聚区，这些比特币“矿场”每年在该地和西北地区之间进行季节性迁徙。下图为马边县位置示意图。2、推测比特币“矿场”季节性迁徙的特点，并说明理由。（8分）3、马边县出现比特币“矿场”收购水电站现象，请解释出现该现象的原因。（4分）4、很多人认为应该限制该地比特币产业继续扩大，请说明其理由。（6分）从水库的防洪功能角度考虑，在汛期到来之前要腾开库容，需要弃水；因排洪需要，也会出现弃水现象。从库区电量消纳能力不足（即当地市场小而需求不足且电力不能及时输送出去），类似于风电的“弃风限电”现象，也会弃水。(2)根据材料信息：比特币“矿场”是利用数量众多的计算机服务器通过运算得到比特币的工厂，“矿场”计算机运行以及降温需要消耗大量的电能。注意“ 矿场”需要大量电能，则可从电能供应与成本角度分析。马边具有水电优势，但河流水量季节变化大,夏季水量大而水电多且廉价，冬季相反;而西北经济较落后,但能源矿产资源主富具有火电和风电优势;同时冬李西北气温更低而利于计算机降温，用电量也会减少。(3)比特币“矿场”也就是我们说的大数据中心产业，因为其耗电量大，可以说也是动力指向性产业。因此受电力、电价制约大，要求有自己的发电设施；另外它也有高科技产业的特点，有资金实力。所以收购从受电力制约大，有资金实力两个角度分析。(4)注意观点已给出“限制”,要从该产业带来的不利影响以及该地不具备产业发展条件角度分析。材料中的关键信息：比特币作为互联网货币具有高收益、高风险的特点；“矿场”计算机运行以及降温需要消耗大量的电能。说明缺陷有高耗能（影响当地其他产业用电需求），高污染（噪音、废热等），大规模（维护、管理成本高）、高风险（收益不稳定）。(1)河流水量季节变化大 水电站调洪放水:(2 分)水电产能季节性过剩，供大于求:(2分)电力供给和需求存在空间上的不匹配，电力输出能力不足。(2分)(2)冬季迁至西北地区，夏季返回马边县。(2分)理由:冬季，马边县河流进人枯水期，水电发电量较小且电价较高，西北地区火电和风电相对丰富而廉价:(2分)冬季北方气温较低，便于服务器散热,降低能耗;(2分)夏季，马边县河流进入汛期，水电充裕，电价低廉。(2 分)(3)比特币“矿场”电力需求量巨大，拥有自主水电站，可保障电力的稳定供给;比特币“矿场”属于动力导向型产业，拥有自主水电站，可降低用电成本，提高经济收益;比特币利润较大，有资金支持收购水电站。( 任答两点得4分)(4)比特币交易风险较大，收益不稳定;比特币运算需消耗大量电力，会导致实体经济电力供给不足;废热排放过多，可能引发火灾，存在安全隐患;马边县经济基础较差，服务器运营维护等配套服务能力不足;服务器大规模运行，噪声污染较大。(任答三点得6分）数据中心制冷耗能巨大。一般电力成本占整个大数据中心支出成本的50%～70%，而其中制冷过程消耗的电能又占数据中心所有功耗的40%，散热不充分会直接影响数据中心的运行。早期数据处理量小、规模较小的互联网公司其数据处理中心的散热是安装大型制冷空调解决。随着数据处理量的增大，数据处理中心的耗能相应增大，有些大型互联网公司把数据中心搬到高原山地的垭口。近年来，微软、阿里巴巴等公司把数据中心建到了水下(如图所示)。读图，完成1～3题。2．大型互联网公司把数据中心搬到高原山地的垭口，主要原因是垭口地区( )①土地广阔，价格低廉 ②风力大 ③海拔高，光照强 ④气温低3．大型互联网公司把数据中心搬到高原山地的垭口，微软和阿里巴巴则把数据中心建在水下其根本目的都是( )1．早期数据处理量小、规模较小的互联网公司其数据处理中心的散热是安装大型制冷空调解决。故对廉价电力的要求不高，可接近公司总部和科研机构，与用户关系不大。A正确。2．垭口是高原上狭窄的山口，土地不广阔，①错误；光照对数据中心影响不大，③错误；山口风力大，高原海拔高，气温低，有利于散热，减少开支，②④正确。B正确。3．大型互联网公司把数据中心搬到高原山地的垭口，微软和阿里巴巴则把数据中心建在水下都是为了减少制冷过程电能消耗，节约开支，C正确。垭口在《辞源》里的解释是“两山间的狭窄地方”，即连续山梁的一块平坦且相对较低的位置，也可以说是高大山脊的鞍状坳口。①山脊标高较低的鞍部，即相连的两山顶之间较低的部分称为垭口，指的是山脊上呈马鞍状的明显下凹处。②垭口是高原上常见的一个词，常为高山大岭的交通孔道。
③当地人不是为了登山而登山，他们只是要翻过垭口，用最短和最省力的路途进山和出山。
