国 家 数 据 基 础 设 施 技术路线发展研究报告 2025 年 5 月 区块链技术 可信数据空间 数场 数联网 数据元件 隐私保护计算技术 国家数据基础设施技术路线发展研究报告 目 录 CONTENTS 前言 第一章 人类社会正进入数据要素化发展新阶段 06 数据资源正成为继土地、劳动力、技术、资本之后的第五大生产要素 网络空间升级为算力空间后正在向数据空间进一步迭代 国家数据基础设施的特征和建设路径 36 国家数据基础设施的涵义 国家数据基础设施的特征 国家数据基础设施建设总体思路和实施路径 第五章 国家数据基础设施技术路线比较 44 隐私保护计算 区块链 可信数据空间 数场 数联网 数据元件 第六章 国家数据基础设施技术发展趋势 68 全球将形成三种数据基础设施主流技术路线 国家数据基础设施将向“一空间（场或网）四技术”方向收敛 共识规则基础上的价值共创。具有极大的挑战性，至今还 未形成成熟的技术路线。《国家数据基础设施建设指引》充分考虑国内外技术最新发展趋势，结合我国各地 方各行业具体探索实践，提出了隐私保护计算、区块链、可信数据空间、数场、数联网、数据元件等六条技 术路线，选择了北京、天津、上海等18个城市围绕以上六条技术路线开展城市数据基础设施建设试点试验， 并启动了11项数据基础设施国家标准研究制订。 目

万】 数据流通： 归集数据集 ，建设训练基地 ，奖励数据交 易 主体。 产业发展：培育产业生态 ，发展云服务 ，汇聚算力资源。 场景开放：推广典型案例 ，奖励优秀应用项目。 主体培育：打造产业链 ，奖励落户企业 ，落实税收优惠。 科技创新：支持创新平台建设 ，强化研发创新。 财政金融：统筹专项资金 ，支持项目融资 ，鼓励金融创 新。 要素保障：保障用电用网 ，支持清洁能源 ，培养专业人 AI 、大数 据 等新兴业务预留技术底座 ， 匹配西部数字文创产业算力的需求。 • 单台 GPU 服务器功耗≈ 4kW,144 台总功 耗 ≈ 0.58MW ；配置 2N 冗余电源；机 柜冷板 风冷散热 (PUE<1.3) ，符合贵州 “东数西 算”绿色要求 项目需求分析 开发、边缘计算协同四大核心 业务 ，满足人工智能项目开发全流 程算力需求 l 争取项目成果入选省级算力枢纽示 范案例 ，带动 “数据中心 - 智能终 端 - 数据应用” 产业链协同 ，助力 贵州千亿级数字产业集群建设。 l 算力规模 ：部署 144 台 8 卡 GPU 服务器 ，构建 1152 卡千卡级算力 集群 ，支撑千亿参数模型训练；

IOPS ， 温层 500GB/s 带宽， 冷层 10GB/s 顺序读写， 满足不同数据存储需求。 存储层级：热层采用华为 Dorado 8000 NVMe SSD ，温层采用曙光 ParaStor 500K HDD ，冷层采用阿里云 OSS 冷存储。 数据类型：热层存储训练数据集和模型 Checkpoint ，温层存储历史巡检影像和 SCADA 数据，冷层存储归档模型和十年期数据。 热层存储 产品：曙光 ParaStor 500K 。 配置： 5PB HDD 。 数据类型：历史巡检影像 /SCADA 数据。 性能指标： 500GB/s 带宽。 应用场景：存储中等访问频率的数据。 冷层存储 产品：阿里云 OSS 冷存储。 配置： 10PB 对象存储。 数据类型：归档模型 / 十年期数据。 性能指标： 10GB/s 顺序读写。 应用场景：长期数据归档和备份。 全闪存存储 华为 Dorado 8000 训练服务器 GPU 训练服务器 基础大模型训 & 推理 Node-1 Node-12 Node-n 数据并行 热温冷智能分级 跨域数据灾备 智能分级 容量层 全域数据管理 数据安全可信 1 全域数据管理 2 多协议融合互通 3 动态混合负载 向量存储加速 4 性能层

呼和浩特地区某数据机房面积约为 300 m 2，层高 为 5.4 m，原机房内安装有 106 个 8 kW 机架，采用列间 空调（显冷量为 41 kW，冷冻水供回水温度为 12 ℃/ 18 ℃），20 用 4 备。气流组织为列间空调水平送风、后 回风，冷通道封闭，冷、热通道尺寸均为 1 200 mm。改 造前机房平面图如图1所示。 通过增加行间空调、锁机柜等方式，进行机房改 造。改造后机房内可安装 1、图 3 所示，本项目增加 8 台列间空调，新增 的列间空调与原有列间空调参数相同，显冷量为 41 kW，送风量为 12 200 m 3/h，实际工程中需根据空调送 风量校核送回风温差。 图1 改造前数据机房平面图 表1 智算中心机房机柜配置 数据机房 列间空调 冷通道 冷通道 冷通道 冷通道 图2 智算中心机房机柜布置图（灰色部分示意列间空调） 其 余 交 换 机 计算 3/h），Q 为显冷量（kW），ρ 为空气密度（kg/m 3），C 为空气定压比热容（kJ/kg·℃）， ∆t为送回风温差（℃）。根据式（1）的计算结果，本项目 中的空调系统能够确保机柜的送回风温差维持在 10℃，这符合智算中心机房的设计参数要求。 2 气流组织设计 由于本项目属于改造工程，原机房采用冷通道封 闭。以节约投资，对原机房改动最小，满足快速交付 为原则，改造后仍采用冷通道封闭。冷通道封闭是采

故障切 换 灾难预 演 运维应 急流程 验证 功能 测试 ATS 系 统联调 UPS 系 统联调 柴油发 电机系 统联调 BMS 测试 散热系 统联调 精密空 调系统 联调 冷机系 统联调 性能调 试 柴油发 电机 UPS 配电柜 ATS 水系统 冷冻机 组 精密空 调 BMS 新排风 严格意义上的数据中心基础设施综合测试是指从“图纸设计审 查、设备选型审查、工厂测试见证、到货检查见证、单机 2 阿里巴巴千岛湖数据中心 湖水自然冷却系统、太阳能电池板、高压直流等技术 1.28 3 腾讯青浦三联供数据中心 天然气三联供、离心变频冷机、磁悬浮冷机等技术 1.31 4 阿里巴巴 / 张北云联数据中 心 无架空地板弥散送风、全自动化 BA 系统实现自然冷 源最大化等技术 1.23 PUE 电力使用效率 power usage effectiveness PUE 是评价数据中心能源效率的指标， 的优化措施 实时监测和数据分析 01 BMS 系统可以通过自动化调 节机房的空调、照明和其他 设备，根据实际需求进行精 确控制。例如，根据机房的 负荷情况，自动调节空调系 统的运行参数，避免过度冷 却或过度加热，从而降低能 源消耗。 自动化调节和优化 02 BMS 系统可以根据历史数据 和实时监测结果，进行能耗 预测和规划。通过对未来负 荷和能源需求的预测，可以 合理安排机房的能源供应和

计算、存储、网络功能，性能损失从传统软件模拟方式的 50%降低到1%左右，性价比提升25%~50%，相同条件下可 以百倍加速AI作业效率。 绿色节能则是一个永恒的话题，从传统的节点内风冷 到机柜级冷板式液冷，再到数据中心的浸没式液冷整体设 计，配合余热回收、相变储能等循环节能技术，可以实现 PUE接近于1的目标，打造高效清洁的绿色智算中心。 三是普适普惠。智算中心作为基础设施，要服务大

制服务平台”即四个业务平台和政务共享平台。大数据中心、应用系统和数据标 准规范等文档为本期项目成果，是交付提交给运维管理方的重要资源。 下图所列为一中心四平台整体框架，整体描述了大数据中心及系列应用平 台建成后的业务生态链。 图1： 一中心四平台项目总体架构图 1、数据源 大数据中心数据主要来源自 XX 市各委办局及企事业单位和网络收集的舆情 数据。重点实现数据汇聚和人口库、法人库的建设，并为应用系统（四个业务 铺设防静电活动地板 活动地板距地高度≥300mm（单机柜功耗>8KW 时，建 议地板铺高提高至 500mm） 楼板承重≥800Kg/m2 6 风道 机柜设计为前（装饰面）进风、后出风； 面对面摆放的通道为冷通道，背对背摆放的通道为热通 道 7 其它 保持良好的通风并远离热源 远离有倒覆可能的危险物体 隔离强电磁场和产生电子噪声的电子设备，例如电梯、 复印机、大功率风扇、大功率电机、广播电视发射设 备、大功率高频通信设备等

生 成 的 基 础 设 施 ， 比 如 ， 以 5G 、物联网、工业互联 网、卫 星互联网为代表的 通 信 网 络 基 础 设 施 ， 以 人 工 智 能 、 云 计 算 、 区 块 链 等 为 代 表 的 新 技 术 基 础 设 施 ， 以数据中心、 智 能 计 算 中 心 为代 表 的 算 力基础设施 等。 主 要 是 指 深 度 应 用 互 联 网 、 大 数 供全链条 AI 技术支持 ，包括 AI 芯片、视觉识别、语音 识别、机械臂和导航技术等 ，根据不同场景的不同诉 求 ，提供“硬件 + 软件 + 服务”的全流程快速定制化专用 机器人产品 ，大幅缩短产业链流程。 自动驾驶 自动驾驶行业具备典型的海量数据 、高并发、 实时处理等计算属性 ，呈现出高度多元主体协同、智 能识别和感知、系统模拟仿真计算、决策分析和预测预 警等特性。该产业的高度集成化需要智能计算中提供先 智能发展的三个关键要素 • 未来随着智算中心大规模投入使用 ，以 AI 算力、数据为基础、以 AI 模型生成和多场景应用的 AI 技 术生态链将逐渐形成 实现从模型开发、训练、部署、测试、发布的“流水式生产”与一站式交付，加速算力 产业链的形成 加快 AI 算法公司和行业用户快速对接 ，带动一批新兴的专业化大数据企业崛起，驱 动一批创新型企业加速成长 带动新能源、新材料等高新技术产业发展，进而构建起以

程攻击欺骗合法用户（如匿名询问合法用户账号）；伪装成合法用户和服务器 进行攻击；IP 地址欺骗攻击；拒绝服务攻击；利用协议和基础设施的安全漏洞 进行攻击；利用远程接入用户对内网进行攻击；建立非授权的网络连接；监测 远程用户链路、修改传输数据；解读未加密或弱加密的传输信息；恶意代码和 病毒攻击。 （3）计算环境的主动攻击威胁 引入病毒攻击；引入恶意代码攻击；冒充超级用户或其他合法用户；拒绝 服务和数据的篡改；伪装成 根据网络应用访问的顺序，逐层进行防御，保护核心应用的安全。安全域 的主要对象是网络，但是围绕安全域的防护需要考虑在各个层次上立体防守， 包括在物理链路、网络、主机系统、应用等层次；同时，在部署安全域防护体 系的时候，要综合运用身份鉴别、访问控制、检测审计、链路冗余、内容检测 等各种安全功能实现协防。 （4）结构简化原则 安全域划分的直接目的和效果是要将整个网络变得更加简单，简单的网络 结构便 70%，对其溯源和处臵 难度较大。 DDoS 攻击最让人头疼的是攻击和防御的不对等性。现在的 DDoS 攻击技术 门槛越来越低，非常容易发起，但检测和防御则需要强大的技术支撑。由于黑 客地下产业链的发展，各种攻击工具在网上随处可见，甚至公然打包售卖。即 使是对于初级网络水平的人来说，使用这些攻击也是很简单的事情。而对于有 经验的黑客来说，使用这些工具可以组织起复杂的攻击，令防范变得困难。例

式变革。国资委文件也提出，国有企业要实现数字化转型，数 字化资产比重要从当前的30%提高到60%以上。央企集团总部 要率先打造数字化平台，加快形成集研发设计、生产制造、经 营管理和服务保障为一体的“端到端”企业数字化供应链体 系，构建以数据驱动为核心的敏捷响应和高效协同能力。 1.2 央国企数字化发展趋势 （1） 国家政策 据不完全统计，国家出台的与数字化转型相关的政策已 达45项之多，其中涉及国家战略发展、行业政策调整、企业经 5：统计报表 4. 央国企数字化未来趋势展望 我国央国企数字化转型的趋势，将是以业务流程和核心数 据为主线，以构建数字生态为基础，以创新应用为重点，在数 字技术的支撑下，推进价值链管理和产业链管理。 在数字化转型中，企业的战略层面也要发生变化，未来央 国企的战略会更加聚焦在数字化领域的发展和突破。首先，央 国企会把数字化转型上升到公司战略层面。在转型过程中，我 们将看到央国企战略定位发生变化，例如更加注重数据驱动，