数据中心建设与管理指南——数据中心项目全生命周期

1. 数据中心全生命周期的阶段划分

数据中心全生命周期，是指从建设意图产生到数据中心经济寿命结束的全过程。通常分为决策期、实施期和生产运维期，每一个时期又分为若干阶段。具体如图2-1所示。

图2-1 数据中心全生命周期

(1) 数据中心项目的决策期，是指从建设项目意图的产生到对建设项目进行科学论证并进行项目决策的全过程。具体包括对项目的业务定位、建设规模、建设标准、市场前景等方面进行研究分析，对拟建项目可行性研究做出判断和决定的过程。

(2) 数据中心项目的实施期，是指从项目的规划设计开始到项目基本建设完成并竣工验收移交的全过程。

(3) 数据中心项目的生产运维期，是指项目基本建设完成后，从项目投入使用直到项目经济寿命结束的全过程。

2. 数据中心基本建设周期

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大型数据中心是一个专业化建筑，不同于一般的建筑物，其建设标准比一般写字楼、商业楼、厂房等高出很多。特别是在项目的全生命周期中，其机电部分的投入基本是土建投入的3~4倍，项目投资非常巨大。因此，数据中心建设项目具有投资回收期长、技术变化大等特点。如果采用一次性投资完成整个数据中心建设项目，势必会造成资金的长期占用，资金成本大大增加，这无疑是很不经济的做法。特别是商业化的数据中心建设项目，其建设模式与市场销售、业务需求、技术发展密切相关。因此，数据中心建设项目，必须考虑其全生命周期的经济性。通常采用分期、分阶段实施，达到先期基本建设完成、后期随需而建的目标。这就使得数据中心建设项目在其全生命周期内变得更加漫长而复杂，不仅如此，在后续生产运营期，还会不断进行扩容、更新和改造等工作。

为了更好地区分各个建设阶段，我们引入'数据中心基本建设周期'概念，是指：自项目开始至项目基本建设完成并达到预先规划要求，数据中心可以提供正常运营使用为止的一个周期。这也就是建设项目决策期和实施期的内容，不包含后期数据中心生产运营期内的扩容、更新和改造等内容。

根据项目建设的实际情况，通常将数据中心的基本建设周期细分为决策阶段、实施准备阶段、实施阶段和投产竣工阶段，如图2-2所示。各阶段的主要工作内容如下：

(1) 决策阶段：包括数据中心项目的初步可行性研究以及可行性研究，确定数据中心的投资估算。

(2) 实施准备阶段：包括数据中心建设工程的规划设计和实施准备。

(3) 实施阶段：包括数据中心的设备采购和供应、施工安装和生产准备。

(4) 投产竣工阶段：包括数据中心设备的调试、试运行和竣工验收移交。

图2-2 数据中心基本建设周期

3. 数据中心生产运维期

数据中心建设项目的生产运维期，是指项目交付使用到项目经济寿命结束的全过程，也就是项目进行生产运维活动，收回投资，实现预期投资目标的周期。由于数据中心自身的运维特点，其生产运维期与一般项目相比有很大的差别。主要体现在，为了能够更好地满足企业业务需求的不断变化，同时保持数据中心可持续发展能力，数据中心运维期会有较为频繁的扩充、扩容和更新改造等项目活动。因此，数据中心项目生产运维期的工作内容主要包括：后续项目的评价和后期数据中心的扩容、更新、改造等，其中数据中心的扩容、更新、改造又包括决策期、实施期两个阶段，并且这一过程在整个生产运维期内将不断循环直至数据中心不能满足使用要求，即数据中心的经济寿命结束。数据中心生产运维期如图2-3所示。

2.2.2. 数据中心全生命周期预测分析

数据中心生命周期指标应当确定为多少年限比较合理?这个问题一直困扰着CIO们，目前还没有答案。但是生命周期指标意义重大，它不仅关系到投资建设项目的财务分析和经济性分析，更关系到投资建设项目的决策。对于商业化数据中心，投资回收期、投资收益率是投资决策所关注的重点问题。如果在项目决策阶段对数据中心生命周期指标没有一个全面的了解和认知，将无法进行投资回收期和投资收益率的分析，进而无法进行准确、科学的财务分析和经济性分析，最终导致项目决策的失误。因此，对数据中心全生命周期的预测分析就变得尤为重要。

影响数据中心全生命周期的因素众多，例如，从外围建筑、内部的主要机电设备到IT设备都有各自不同的生命周期。具体可参考财务制度中固定资产的折旧年限有关规定，并结合数据中心业务的运维特点而定。固定资产的折旧年限参见表2-1。

表2-1 固定资产折旧年限参考一览表

根据数据中心业务的运维特点，数据中心的生命周期主要是由房屋建筑物和主要设备本身的折旧年限、IT设备及新技术发展、客户需求和经济性等综合因素所决定的。

首先，从建筑种类来说，数据中心生产运维的空间场所归属于生产用房，最大经济寿命约为30~40年，但是建筑的承重、空间结构能否满足未来30~40年数据中心技术发展的需求呢?数据中心的建设标准比一般建筑会更高，但作为专业化和商业化的建筑，根据美国、日本等多家数据中心运营商的经验，将30年作为数据中心生命周期指标是一个比较合理的数值。在这个生命周期中，对其建筑和结构的变化要求都不是很大。如果初期按照高标准的要求来规划设计，例如按照TIA-942 Tier4等级标准建立的数据中心建筑，在生命周期内，建筑物结构，包括楼层高度、楼板的承重、功能空间等方面基本上不会有太大风险。

其次，数据中心主要服务的对象是IT系统。在其30~40年的生命周期中，IT系统的变革却非常大，IT系统可能已经经历了多个生命周期。IT技术的变革同时也带动了关键基础设施技术的不断变化，因此，还要关注这些关键基础设施的生命周期。这些关键基础设施的生命周期是由其折旧年限、新技术发展、IT技术需求和经济性等多方面的因素所决定的。其中新技术的发展是数据中心关键基础设施更新换代，周期缩短的主要原因，这将取决于新技术的可行性、经济性和它对整个业务系统的支持力度。从国外运营商多年的经验来看，关键基础设施的经济寿命大约为10~15年，通常在正常运行3~5年后就需要开始启动下一轮的更新换代。但是可以看到，这个更新换代的过程不是一下完成的，通常是从周边系统开始慢慢替换，然后在4~5年的过程中慢慢实现的。这就要求在初期设计规划整个系统容量时，充分考虑到后期业务增长的要求，以及容量达到限制后如何更新和更换等问题，见表2-2。

表2-2 数据中心生命周期总结表