新聞動(dòng)態(tài)

為滿(mǎn)足企業(yè)發(fā)展需要，建設(shè)數(shù)據(jù)中心已成為一種共識(shí)。根據(jù)國(guó)際正常運(yùn)行時(shí)間協(xié)會(huì)（ＵＩ）的劃分，數(shù)據(jù)中心的發(fā)展從基礎(chǔ)級(jí)、冗余部件級(jí)發(fā)展到可并行維護(hù)級(jí)和容錯(cuò)級(jí)，其可用性和可靠性得到明顯提高。尤其在金融行業(yè)的大型數(shù)據(jù)中心其標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，規(guī)模越來(lái)越龐大，隨之而來(lái)的是能源的高度消耗。數(shù)據(jù)中心正面臨著降低能耗、提高資源利用率、節(jié)約成本等問(wèn)題，構(gòu)建節(jié)能型數(shù)據(jù)中心受到數(shù)據(jù)中心管理人員和ＩＴ廠(chǎng)商的關(guān)注，需要我們?nèi)ふ揖G色數(shù)據(jù)中心的原點(diǎn)，在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃、建設(shè)和使用過(guò)程中做好一系列配套工作，積極建設(shè)新一代綠色數(shù)據(jù)中心。
一、建設(shè)目標(biāo)和途徑
隨著人們關(guān)注點(diǎn)的轉(zhuǎn)變和技術(shù)的發(fā)展，建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心逐漸變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，從機(jī)房工程設(shè)計(jì)單位到ＩＴ服務(wù)廠(chǎng)商均圍繞類(lèi)似的愿景推出相關(guān)解決方案。建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的目標(biāo)是通過(guò)基礎(chǔ)資源和ＩＴ資源的整合與管理，虛擬化、安全以及能源管理等新技術(shù)的采用，解決目前數(shù)據(jù)中心普遍存在的成本快速增加、資源管理日益復(fù)雜、信息安全等方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，以及能源危機(jī)等尖銳問(wèn)題，從而打造與行業(yè)／企業(yè)業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)發(fā)展相適應(yīng)的新一代企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施。
目前新一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)的六大關(guān)鍵技術(shù)如下：管理，統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)和管理；ＩＴ系統(tǒng)與服務(wù)，基于標(biāo)準(zhǔn)的可擴(kuò)展性使得ＩＴ基礎(chǔ)設(shè)施透明；節(jié)能綠色，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的技術(shù)和產(chǎn)品；安全，完善的ＩＴ資源和數(shù)據(jù)保護(hù)；虛擬化，深化和共享ＩＴ資源，以?xún)?yōu)化利用率；自動(dòng)化，動(dòng)態(tài)的ＩＴ資源部署以滿(mǎn)足業(yè)務(wù)變化需求。隨著新一代數(shù)據(jù)中心概念的不斷深入，六項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)將引起越來(lái)越多的關(guān)注。
二、應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和發(fā)展不但要引入先進(jìn)的技術(shù)，更要引入先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念。我們應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)工程的方法，采用自頂向下的設(shè)計(jì)理念，為數(shù)據(jù)中心的發(fā)展提供長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)。新一代數(shù)據(jù)中心概念的提出為我們指明了數(shù)據(jù)中心發(fā)展的方向和目標(biāo)，以國(guó)內(nèi)某金融機(jī)構(gòu)的大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)用為例，介紹綠色原點(diǎn)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用。
該數(shù)據(jù)中心是一個(gè)綜合性的園區(qū)，采用多層結(jié)構(gòu)，包括機(jī)房區(qū)，辦公區(qū)和休息服務(wù)區(qū)等多幢樓宇，樓宇分布采用四合院方式。所謂的數(shù)據(jù)中心特指機(jī)房區(qū)，建筑面積在２萬(wàn)多平方米。數(shù)據(jù)中心的節(jié)能分為兩大塊，機(jī)房設(shè)施和ＩＴ設(shè)備。
1．機(jī)房建筑基礎(chǔ)設(shè)施
建筑設(shè)計(jì)理論的三大要素是功能學(xué)、美學(xué)和哲學(xué)。功能是基礎(chǔ)，哲學(xué)思想是支撐時(shí)代文化的骨架，美學(xué)是文化的視覺(jué)表現(xiàn)。新一代數(shù)據(jù)中心也逐步為追求此效果而努力。
從功能上考慮機(jī)房體現(xiàn)一種莊重、沉穩(wěn)的文化氛圍，建筑上大部分采用混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，一方面從安全角度考慮，另一方面可降低能耗。由于整個(gè)園區(qū)從園林角度去建設(shè)，形式上非常注重美學(xué)和哲學(xué)，為了保持整體風(fēng)格的統(tǒng)一，靠近園區(qū)內(nèi)側(cè)的機(jī)房部分墻體采用玻璃幕墻方式。但從功能角度考慮，為了節(jié)能降耗，機(jī)房?jī)?nèi)部對(duì)應(yīng)位置配備了隔溫效果較好的彩鋼板，并增加保溫層。
根據(jù)園區(qū)樓宇外墻采用遮陽(yáng)百葉的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，機(jī)房玻璃幕墻外側(cè)也采用垂直遮陽(yáng)百葉進(jìn)行保護(hù)，百葉以組為單位配備了電動(dòng)馬達(dá)和控制單元，可根據(jù)陽(yáng)光的強(qiáng)度或時(shí)間自動(dòng)調(diào)整百葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，為機(jī)房的節(jié)能降耗提供保障。
機(jī)房建筑屋頂從節(jié)能角度考慮設(shè)置一層遮陽(yáng)百葉，也可根據(jù)陽(yáng)光的強(qiáng)度、時(shí)間或風(fēng)速自動(dòng)調(diào)整百葉轉(zhuǎn)動(dòng)的角度，避免機(jī)房屋頂直接暴露在強(qiáng)光下。
２．機(jī)房布置
數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)部的布局是在人流、物流的管理上，引入先進(jìn)的環(huán)保設(shè)計(jì)理念，使環(huán)境、配套設(shè)施、綜合管理完美統(tǒng)一。機(jī)房布置主要分為機(jī)房平面布置和配套設(shè)備布置。
（１）機(jī)房平面布置
在機(jī)房?jī)?nèi)部布局規(guī)劃方面，由于目前國(guó)內(nèi)金融行業(yè)高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心普遍采用氣體消防，按照國(guó)內(nèi)消防規(guī)范的要求，單個(gè)消防分區(qū)機(jī)房面積一般控制在１５００平方米以?xún)?nèi)，機(jī)房面積越大，消耗的能源就越多。通過(guò)增加ＩＴ設(shè)備安裝密度、減小機(jī)房規(guī)?？捎行Ы档湍茉聪?。當(dāng)然，面積太小又有可能影響今后機(jī)房?jī)?nèi)設(shè)備的布置。因此在機(jī)房布局時(shí)，按照功能劃分分別設(shè)置了若干主機(jī)房、存儲(chǔ)機(jī)房、服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房等，面積從５００平方米到１５００平方米不等。在設(shè)計(jì)階段基本一步到位，但在具體使用時(shí)采取了分步實(shí)施的策略，分階段采購(gòu)所需的機(jī)房配套設(shè)施如空調(diào)和ＵＰＳ設(shè)備等，對(duì)于未啟用的機(jī)房只保持基本的通風(fēng)和照明需求。
（２）配套設(shè)備及布置
機(jī)房配套設(shè)備主要有精密空調(diào)、ＵＰＳ和新風(fēng)設(shè)備等，在設(shè)備選取時(shí)，節(jié)能是重要依據(jù)。由于機(jī)房的啟用是分步驟和分階段的過(guò)程，機(jī)房?jī)?nèi)的設(shè)備也是逐漸遞增的過(guò)程。因此配套設(shè)備的負(fù)載也逐漸增加，對(duì)于選用的設(shè)備，特別強(qiáng)調(diào)滿(mǎn)負(fù)載和低負(fù)載情況下的使用效率。精密空調(diào)的能效比（ＣＯＰ）大于３．３，在５０％的輸入功率下可提供６０％的冷量輸出。ＵＰＳ經(jīng)過(guò)輸入濾波器調(diào)整后的輸入功率因數(shù)在１００％負(fù)載可超過(guò)０．９３，在５０％負(fù)載時(shí)超過(guò)０．９２。保證配套設(shè)備可充分發(fā)揮不同情況下的使用效率。
機(jī)房的動(dòng)力區(qū)包含高低壓配電室、ＵＰＳ設(shè)備房、蓄電池房以及柴油機(jī)房等。由于這些設(shè)備龐大笨重，因此都設(shè)置在機(jī)房一層。電力系統(tǒng)電壓壓降隨著線(xiàn)纜長(zhǎng)度的增加而降低，超過(guò)一定距離后壓降會(huì)明顯損失，造成電能的巨大浪費(fèi)，因此動(dòng)力區(qū)與機(jī)房配電柜主母排長(zhǎng)度控制在百米以?xún)?nèi)。
3．氣流組織
氣流組織的目的是把空調(diào)產(chǎn)生的冷量送到ＩＴ設(shè)備端，并讓?zhuān)桑栽O(shè)備產(chǎn)生的熱氣回到空調(diào)機(jī)。機(jī)房?jī)?nèi)氣流組織設(shè)計(jì)合理與否，對(duì)今后機(jī)房溫度和能源的消耗會(huì)產(chǎn)生重大影響。氣流組織與現(xiàn)場(chǎng)情況密切相關(guān)，地板出風(fēng)口的位置、尺寸大小、地板高度、地板下線(xiàn)纜線(xiàn)槽的密集程度、機(jī)柜高度、天花板高度等因素都會(huì)影響氣流的輸送。
由于機(jī)房空調(diào)采用下送上回的送風(fēng)方式，地板下有強(qiáng)電橋架、弱電橋架和消防管道三層線(xiàn)槽，因此在機(jī)房?jī)?nèi)部選用８０ＣＭ的高架地板，以減少送風(fēng)過(guò)程中的阻力，保持靜壓。通過(guò)合理規(guī)劃地板下線(xiàn)槽走向以減小冷空氣在地下流動(dòng)中的阻力。
影響氣流的另一個(gè)關(guān)鍵因素是機(jī)柜排放方式和擺放位置。在服務(wù)器機(jī)房網(wǎng)絡(luò)機(jī)房由于機(jī)柜是一排排擺放，設(shè)備布置密度高，采用 “面對(duì)面、背靠背”的方式，以形成冷熱通道，減少冷熱空氣混合。地板下線(xiàn)槽的走向大部分與機(jī)柜平行，而空調(diào)擺設(shè)與機(jī)柜位置垂直，可顯著降低能耗，減少冷熱空氣的互相混合而導(dǎo)致冷熱不均勻。
機(jī)柜和空調(diào)的位置，如果出風(fēng)口離空調(diào)機(jī)太近，空氣的動(dòng)壓很大，靜壓很小，導(dǎo)致冷空氣排不出。因此當(dāng)機(jī)柜離空調(diào)太近時(shí)不宜開(kāi)出風(fēng)口，要求在米以上。而出風(fēng)口離空調(diào)機(jī)太遠(yuǎn)，則冷風(fēng)送不到，機(jī)柜與空調(diào)的距離（送風(fēng)距離）在２５米之內(nèi)。出風(fēng)口的位置和大小根據(jù)機(jī)柜的冷量需要配置。由于機(jī)柜都先于設(shè)備到位，因此在機(jī)柜沒(méi)裝設(shè)備的位置裝盲板，防止冷空氣從空隙中流過(guò)，而只能通過(guò)服務(wù)器等ＩＴ設(shè)備，提高制冷效率。
４．環(huán)境監(jiān)控
沒(méi)有數(shù)據(jù)就沒(méi)有管理，機(jī)房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)正是通過(guò)把機(jī)房管理引向精確化，讓數(shù)據(jù)中心的顏色變得更綠。機(jī)房環(huán)境監(jiān)控實(shí)現(xiàn)了精確了解機(jī)房的電流、溫度、濕度等，以此為依據(jù)來(lái)控制空調(diào)、ＵＰＳ等設(shè)備的運(yùn)行。
數(shù)據(jù)中心機(jī)房選用國(guó)內(nèi)先進(jìn)的綜合信息監(jiān)控軟件平臺(tái)ＣＭ－ＤＥＳＫ，以信息流監(jiān)控為核心。ＣＭ－ＤＥＳＫ系統(tǒng)采用ＴＣＰ／ＩＰ協(xié)議，用組態(tài)方式、中間構(gòu)件和模塊化結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各類(lèi)信息流（實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、視頻流等）的實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理。根據(jù)機(jī)房?jī)?nèi)現(xiàn)有設(shè)備，從監(jiān)控功能上進(jìn)行分類(lèi)，將其分為４個(gè)部分，即機(jī)電設(shè)備監(jiān)控、供配電監(jiān)控、環(huán)境參數(shù)監(jiān)控和安防報(bào)警監(jiān)控。每種設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)內(nèi)容和監(jiān)控方式見(jiàn)表。
機(jī)房弱電集成監(jiān)控項(xiàng)目建設(shè)，對(duì)機(jī)房的環(huán)境結(jié)構(gòu)、設(shè)備內(nèi)容、服務(wù)需求和管理模式等４個(gè)基本要素及其內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行優(yōu)化組合，提供一個(gè)節(jié)能、高效、舒適安全的機(jī)房環(huán)境。
５．ＩＴ設(shè)備虛擬化技術(shù)的應(yīng)用
虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的節(jié)能降耗，把在大量的、低端的、使用率較低的服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用程序，合并到少量的高端服務(wù)器上，提高服務(wù)器的使用率，降低能耗。
市場(chǎng)上實(shí)現(xiàn)虛擬化的產(chǎn)品主要有３個(gè)層次，服務(wù)器的虛擬化、網(wǎng)絡(luò)的虛擬化、存儲(chǔ)的虛擬化，在綠色數(shù)據(jù)中心工程中扮演重要角色。
服務(wù)器的虛擬化在數(shù)據(jù)中心已經(jīng)得到應(yīng)用，虛擬機(jī)的劃分是虛擬化應(yīng)用的關(guān)鍵，通過(guò)采用虛擬化技術(shù)產(chǎn)品在刀片服務(wù)器部署，每臺(tái)服務(wù)器可運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)安裝多種應(yīng)用，應(yīng)用系統(tǒng)之間互不影響。目前主要應(yīng)用于非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)系統(tǒng)。
由于高等級(jí)的數(shù)據(jù)中心實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)對(duì)可靠性要求非常高，網(wǎng)絡(luò)虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化目前應(yīng)用不多，在災(zāi)備中心等有部分應(yīng)用。如圖所示為磁盤(pán)區(qū)通過(guò)高性能存儲(chǔ)交換機(jī)配置ＶＳＡＮ方式連接多個(gè)帶庫(kù)。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化和存儲(chǔ)虛擬設(shè)計(jì)概念逐步進(jìn)入我們的思考范圍，為我們提供了一種高性能低成本的解決方案，是今后網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)發(fā)展的一個(gè)重要方向。
三、結(jié)束語(yǔ)
從現(xiàn)階段數(shù)據(jù)中心的實(shí)際使用效率情況來(lái)看，綠色數(shù)據(jù)中心的概念已逐步深入人心，其成本優(yōu)勢(shì)、管理模式逐步得到體現(xiàn)。它能幫助用戶(hù)解決機(jī)房?jī)?nèi)很多能源和環(huán)境保障的問(wèn)題，大大節(jié)約人力、物力，提供一個(gè)高效方便、穩(wěn)定可靠、投資合理、舒適安全的機(jī)房環(huán)境。新一代數(shù)據(jù)中心目標(biāo)離我們?cè)絹?lái)越近了。