数据中心投资收益分析

2015-04-13杨军,孙志猛

邮电设计技术 2015年11期

0 前言

随着带宽接入速度的日益提升及移动互联网业务的飞速发展，互联网产业出现爆发式增长，社交网络、在线视频、电子商务、物联网、云计算等新技术、新业务催生了前所未有的大数据。IDC发布的数字宇宙研究报告（Digital Universe）显示，2013—2020 年，全世界所产生的数据量将超过40 ZB（泽字节），这相当于地球上每个人产生5 200 GB 的数据。海量数据的存储和处理引发的业务需求拉动了数据中心的大规模建设。电信运营商具有互联网基础资源优势，在数据中心市场居于主导地位，目前市场份额约为1/3。本文旨在从运营商角度，对大型数据中心的综合效益方法进行分析研究。

1 数据中心在互联网产业中的作用

互联网由主机和网络构成，基本作用是加速信息的流动和共享。主机的作用是存储和处理数据，网络的作用是传输数据。数据中心是将主机大规模集中部署，发挥集约协同效应和复用共享效应，应对海量数据的存储和处理需求。

互联网进入Web 2.0 时代之后，每个互联网用户都可以直接参与制作和发布内容，每台计算机都可视为一个主机。随着数据量的急剧增加和网络的宽带化、泛化，数据中心的作用更加突出。目前，信息正如水、电、气一样成为我们生活不可或缺的一部分，负责存储数据和处理数据的数据中心类似水库和自来水厂，属于互联网极为重要的基础设施；骨干传输网和接入网相当于自来水骨干管道和楼内管道，负责将数据中心的信息提供给最终用户。2013 年中国数据中心市场规模已达262.5亿元，国内云计算市场收入规模达1 174.12亿元，3年间，年均复合增长率将达到91.5%。

2 数据中心建设成本

数据中心建设主要有楼宇式、仓储式、集装箱式3种模式，其中楼宇式数据中心使用周期长、易于维护、安全可靠，是目前运营商应用最多、最成熟的建设模式。楼宇式数据中心需要具备一定规模才能有效降低建设成本，另一方面，受到供电、消防等方面的制约，单体建筑规模并非越大越好，根据目前建设情况，20 000～40 000 m2属于较为合理的范围。以下主要就此类型的数据中心进行成本收益分析。

数据中心建设成本主要包括建筑工程、楼宇设备、空调系统、变配电、通信电源、备用电源、机柜及其他投资。其中变配电投资包括10 kV 外市电引入，之上的110 kV变电站属于电力基础设施，不纳入数据中心建设成本。土地成本各地差异较大，当地政府一般给予不同程度的招商引资优惠政策，很多地方土地成本非常低廉甚至免费，故本文不将其专门计列。基于实际项目操作中存在的资金筹措和资金来源问题，一般在项目立项时需要考虑财务成本。本文重点讨论评估模型，因此将其纳入后面的评估模型考虑，以便更为清晰地与投资收益率等指标进行对比。根据某运营商在建大型数据中心的情况分析，按照4 kW 功率折算，建设标准参考Tire 3 和Tire 4，单机架初始投资为19.2 万元，平均每千瓦投资4.8万元，各专业投资如图1所示。

图1 单机架分专业初始投资

由图1 可以看出，包括变配电、通信电源、备用电源在内的电源系统投资最高，其次为建筑工程和机房配套工程，之后是包括空调主机、空调管网、空调末端在内的空调系统。

3 数据中心运营成本

数据中心运营成本分为固定成本和可变成本，固定成本主要指各类固定资产折旧，可变成本主要包括人工成本、运维成本、环境电费和IT 电费。固定资产参考财务折旧方法及实际使用情况，确定折旧年限。建筑物折旧年限较长，按照30 年计提；楼宇、空调、机柜等设备按照6年计提，机房基础配套设施按照10年计提，电源设备根据不同种类分别按照8 年、10 年、15年计提。根据上文初始投资成本及折旧年限，考虑3%的固定资产残值，得到单机架固定资产折旧分摊数据（见图2）。

图2 单机架分专业固定资产折旧

由图2可以看出，由于折旧年限不同，单机架固定资产折旧分摊与图1中的初始建设投资排序并非完全一致。折旧分摊最高是电源系统，其次是空调系统，之后是机房配套工程。

数据中心人工成本主要指运营维护人员及管理人员的全口径用工费用，参考某运营商2014年平均人工成本及数据中心机架与人员配比情况，估算单机架人工成本约为0.51 万元/年；参考现有运维成本占比，估算单机架维护成本约为0.5万元/年。单机架IT电费可以根据机架功率密度和电价计算。数据中心一般按照大工业用电价格执行，具体价格各地不同。根据目前大型数据中心选址情况，用电价格平均按照0.6 元/kWh计算，由此计算，单机架IT电费2.1万元。参考目前在建大型数据中心PUE，可以计算单机架环境电费为1.68万元。综合以上固定成本及可变成本得到单机架运行成本为6.61 万元/年，剔除IT 电费为4.50 万元/年，图3示出的是单机架运行成本构成。