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探索模塊化數據中心之路

Kross / 1871人閱讀

摘要:一類是集裝箱數據中心,這個模塊化數據中心是將所有的風火水電布線全在一個標準貨柜內部完成,形成一個可以移動的數據中心,本來集裝箱數據中心主要用于臨時搭建的環境,但正好符合模塊化設計理念,被數據中心引入進來,在一些大型數據中心里有部署。

數據中心引入模塊化設計,目的也一樣,要實現數據中心業務快速部署、應用靈活,提供標準化接口,主要有三類應用。

模塊化指的是解決一個復雜問題時,自頂向下逐層把系統劃分成若干模塊的過程。為了應對云計算、虛擬化、集中化、高密化等服務器發展的趨勢,數據中心也引入了模塊化設計理念,最大程度地降低基礎設施對數據中心環境耦合。模塊化的數據中心集成了供配電、制冷、機柜、氣流遏制、綜合布線、動力環境監控等系統,從而提高數據中心整體運營效率,實現快速部署、彈性擴展和綠色節能。模塊化應該是一個很廣泛的概念,可以是每一組機房做一個模塊,也可以是一間機房做一個模塊,甚至一座建筑,只要數據中心的供配電和空調系統能夠標準化、快速部署,能在最短時間內產生效益,就可以歸類為模塊化。

數據中心引入模塊化設計,目的也一樣,要實現數據中心業務快速部署、應用靈活,提供標準化接口,主要有三類應用。一類是集裝箱數據中心,這個模塊化數據中心是將所有的風、火、水、電、布線全在一個標準貨柜內部完成,形成一個可以移動的數據中心,本來集裝箱數據中心主要用于臨時搭建的環境,但正好符合模塊化設計理念,被數據中心引入進來,在一些大型數據中心里有部署。當然,這些雖是集裝箱數據中心,但卻很少移動它。這類數據中心是一個整體,拆卸起來非常麻煩,甚至無法搬移到數據中心機房里去,所以另一類的機房型微模塊數據中心更為普及。它是以若干IT機柜、電源單元、空調末端單元等功能機柜為基本單位,包含了網絡、布線、監控、消防等功能在內的獨立運行單元。所有模塊組件都可在工廠預制,實現了與機房環境解耦,將組件拉到機房后,在現場靈活拆卸組裝,能夠迅速投入使用,微模塊數據中心組裝起來其實就是一個集裝箱數據中心,只不過便于組裝和拆卸,便于在數據中心機房里實施。最后一類就是數據中心艙,數據中心艙是按照通信機房條件和業務需求定制的、由模塊化基礎設施組成的封閉冷(熱)通道IT設備艙,數據中心艙內部包括通信網絡機柜、支架、末端空調、電源、綜合布線、消防/安防、封閉組件及監控管理單元等,儼然就是一個小型數據中心,數據中心艙可提供一個相對獨立、有安全保障的通信設備運行環境,內部有自己的空調和供電系統,有冷熱通風通道。數據中心艙也可在工廠預制,并能在現有機房內進行快速部署,由一個或多個數據中心艙組成的通信機房稱為模塊化數據中心機房。數據中心艙為框架結構,通過架體結構組件、底座與艙內電源、空調、網絡機柜等構件組成封閉空間。

模塊化促成了建筑設施工業標準化,它不再僅限于運輸容器集裝箱的規格大小,可以滿足客戶所要求的任何規格尺寸,只要這些模塊化產品可以被順利地運送到數據中心現場。在某些情況下,包括諸如交換機、服務器和存儲設備等終端用戶設備可以在模塊化工廠提前安裝,以便最終能夠直接將完整的、經過了充分測試的模塊發送交付給數據中心。當模塊抵達后,這些模塊將被固定到位,連接到電源,網絡和額外的冷卻設備,快速運轉起來。這種類似于樂高積木的方法是模塊化構建數據中心的關鍵效果,這種設計在數據中心建設過程中非常有益。很多數據中心的建設都要分為多期建設,采用模塊化的設計使得每期工程之間沒有耦合,省去再次設計規劃的時間,只要參考前期設計實施即可。而且,數據中心每個部門都可以先在工廠預制調試完成,一旦設備進場,只需要簡單組裝,就可以完成部署,快速上線。在數據中心建設的過程中,同步其它基礎設施建設,數據中心建設時間大為縮短。另外,模塊化設計相當于將數據中心分成了若干個獨立的小型數據中心,這樣的架構是彈性的,不同的小型數據中心可以有自己的特點,功率設計也可以不同,進行精細化管理,精細匹配不同IT業務需求。可以充分利用資源,避免制冷量和供電單元不匹配,從而導致能耗的浪費。模塊化的設計這樣可以有效提高空調的制冷效率,從而降低PUE,大大降低運營成本。

當然,模塊化數據中心雖然有這么多好處,但這條路并不好走。對于數據中心內部的組件并沒有明確標準,尤其尺寸和功能各有千秋,這往往使得不同廠家的設備無法在一個模塊化設計中共存。如此導致模塊化數據中心的內部設計,都是清一色地采用一家的設備。俗話說術業有專攻,讓做存儲的廠家去做網絡設備,未必做得好,還沒有哪個廠家的產品可以將數據中心里的所有組件都覆蓋,這樣就自家的所有數據中心產品都放入模塊化數據中心中,產品好差均有,影響了整體運行水平。也有一些廠家尋求合作的方式,模塊化設計里面部分是自己的產品,部分是采購合作廠家的產品,組裝成一個模塊化的數據中心;同樣,若均采用模塊化數據中心,則清一色都是一家的產品,這是數據中心不愿意看到的,一般大型的數據中心都喜歡引入至少兩家廠商的設備,即便是同類型號的設備也是如此,就是擔心一家設備出問題,數據中心沒有其它選擇余地,還有就是都采用一家的設備,議價上往往無法掌握到自己手里,這是數據中心所不愿意看到的;數據中心被分割成多個獨立的模塊化單元,相互之間沒有耦合,每個都有自己的內部特點,在管理上也存在難度,每檢查一個模塊單元,都需要開關一次艙門,也不算是一件好事兒。所以,數據中心走模塊化的路,前景是美好的,但過程一定是曲折的。

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