在云計(jì)算和大數(shù)據(jù)應(yīng)用促進(jìn)下，數(shù)據(jù)中心建設(shè)迎來(lái)了一個(gè)新的建設(shè)高潮，面對(duì)如此巨大的市場(chǎng)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心是“固態(tài)的”，缺乏靈活性和擴(kuò)展性。隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和應(yīng)用的增加，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的弊端逐漸顯現(xiàn);傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心在部署建制時(shí)基本是“一項(xiàng)目一部署”和“一機(jī)一應(yīng)用”，部署緩慢，密度低。而且服務(wù)器與供電、制冷等輔助模塊嚴(yán)格綁定，使得擴(kuò)展很難，且牽一發(fā)而動(dòng)全身。到后期，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展、應(yīng)用的增加，使得數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)需要更多的管理軟件，系統(tǒng)也愈發(fā)冗余，配電、制冷都已經(jīng)不能滿足需求，這時(shí)不得不對(duì)整體系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，進(jìn)行擴(kuò)展。

微模塊數(shù)據(jù)中心，是按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地進(jìn)行微模塊劃分，即把整個(gè)數(shù)據(jù)中心分為若干個(gè)獨(dú)立區(qū)域，每個(gè)區(qū)域的規(guī)模、功率負(fù)載、配置等均按照統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。真正的微模塊數(shù)據(jù)中心，制冷、供電及管理系統(tǒng)都應(yīng)實(shí)現(xiàn)區(qū)域化、微模塊，互不干擾，可以獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)共享部分，微模塊給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)了一系列的優(yōu)勢(shì)。按照市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)IDC 數(shù)據(jù)中心趨勢(shì)研究人Michelle Bailey 的說(shuō)法，“龐大的、整體的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)過(guò)時(shí)了”，而微模塊的模式有望在未來(lái)5年內(nèi)成為建造數(shù)據(jù)中心“幾乎默認(rèn)的方法”。無(wú)論企業(yè)當(dāng)前處于何種規(guī)模、哪個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，都可以按照自己的需求定制微模塊數(shù)據(jù)中心，并可伴隨業(yè)務(wù)發(fā)展需求，逐步擴(kuò)張數(shù)據(jù)中心規(guī)模，以應(yīng)對(duì)更多IT 需求。

微模塊數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素

1. 政策出臺(tái)帶動(dòng)微模塊數(shù)據(jù)中心應(yīng)用

國(guó)家多項(xiàng)政策的密集發(fā)布，表明政府對(duì)數(shù)據(jù)中心建設(shè)中能效指標(biāo)、新技術(shù)應(yīng)用方面的重視，而微模塊數(shù)據(jù)中心在能耗方面的突出性能表現(xiàn)、建設(shè)和規(guī)劃占地方面的優(yōu)勢(shì)順應(yīng)政府的政策導(dǎo)向。由此，微模塊數(shù)據(jù)中心進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段。

2. 機(jī)房設(shè)備廠商倡導(dǎo)微模塊數(shù)據(jù)中心理念

國(guó)家的政策環(huán)境吸引數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施廠商和傳統(tǒng)UPS廠商進(jìn)入到微模塊數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，主要廠商都在倡導(dǎo)“微模塊”數(shù)據(jù)中心的理念，并發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品。臺(tái)達(dá)等廠家均有微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案，臺(tái)達(dá)InfraSuite系列產(chǎn)品在市場(chǎng)上受到用戶的認(rèn)可。

3. 產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)吸引用戶選擇和建設(shè)微模塊數(shù)據(jù)中心

隨著能源成本的不斷升高，很多企業(yè)一方面要保證數(shù)據(jù)中心的使用率維持穩(wěn)定，另一方面要嚴(yán)格控制能耗成本。這在很大程度上加重企業(yè)運(yùn)營(yíng)的負(fù)擔(dān)。微模塊數(shù)據(jù)中心在土建成本方面優(yōu)于傳統(tǒng)的機(jī)房建設(shè)，采取工廠預(yù)裝形式，減少設(shè)計(jì)、工廠管理和總包等費(fèi)用，比傳統(tǒng)節(jié)省30%左右成本。并且由于在工廠進(jìn)行預(yù)裝，其建設(shè)周期通常為幾周，遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期，具有快速部署的優(yōu)勢(shì)。

微模塊數(shù)據(jù)中心能夠進(jìn)行快速擴(kuò)展，并允許在遠(yuǎn)程辦公地點(diǎn)、臨時(shí)工作安裝部署。在安裝部署時(shí)，只需要提供電力保障、供水以及網(wǎng)絡(luò)連接，就完全可以建立一個(gè)功能完整的數(shù)據(jù)中心。因此，行業(yè)用戶方面，包括：互聯(lián)網(wǎng)公司、電信運(yùn)營(yíng)商以及大型企業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)客戶，開(kāi)始嘗試性地部署微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案。國(guó)外企業(yè)，如：IBM、微軟、谷歌等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已率先采用微模塊數(shù)據(jù)中心。在國(guó)內(nèi)，運(yùn)營(yíng)商及百度、阿里巴巴和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)客戶在新建數(shù)據(jù)中心中，紛紛采用微模塊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，均在建設(shè)周期、能耗及成本方面獲得收益。

微模塊數(shù)據(jù)中心定義及特征

微模塊數(shù)據(jù)中心是為了應(yīng)對(duì)云計(jì)算、虛擬化、集中化、高密化等服務(wù)器的變化，提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)效率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)快速擴(kuò)容且互不影響。微模塊數(shù)據(jù)中心是指由多個(gè)具有獨(dú)立功能、統(tǒng)一的輸入輸出接口的微模塊、不同區(qū)域的微模塊可以互相備份，通過(guò)相關(guān)微模塊排列組合形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心。 微模塊數(shù)據(jù)中心是一個(gè)整合的、標(biāo)準(zhǔn)的、最優(yōu)的、智能的、具備很高適應(yīng)性的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境和高可用計(jì)算環(huán)境。

微模塊數(shù)據(jù)中心將能滿足IT部門(mén)對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)中心的迫切需求，如標(biāo)準(zhǔn)化、微模塊、虛擬化設(shè)計(jì)，動(dòng)態(tài)IT 基礎(chǔ)設(shè)施(靈活、資源利用率高)，7x24小時(shí)智能化運(yùn)營(yíng)管理(流程自動(dòng)化、數(shù)據(jù)中心智能化)，支持業(yè)務(wù)連續(xù)性(容災(zāi)、高可用)，提供共享IT服務(wù)(跨業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施、信息、應(yīng)用共享)，快速響應(yīng)業(yè)務(wù)需求變化(資源按需供應(yīng))，綠色數(shù)據(jù)中心(節(jié)能、減排)等。

圖1 微模塊數(shù)據(jù)中心組成

微模塊產(chǎn)品定義及系統(tǒng)組成

微模塊應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心大致歸為以下兩類(lèi)：

(1)部分預(yù)制化數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心由預(yù)制化微模塊(機(jī)柜系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等)與傳統(tǒng)“現(xiàn)場(chǎng)施工”系統(tǒng)混合部署組成的微模塊數(shù)據(jù)中心被稱為“部分預(yù)制化數(shù)據(jù)中心”。

(2)全部預(yù)制化數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心由預(yù)制化微模塊(供電系統(tǒng)、機(jī)機(jī)柜系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等)為單個(gè)獨(dú)立封閉空間。模塊被分成幾部分送達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，并重新拼接。需要外部配套基礎(chǔ)設(shè)施的支持，比如發(fā)電機(jī)或冷水機(jī)組、高低壓配電。

微模塊數(shù)據(jù)中心解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的問(wèn)題

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的問(wèn)題

1. 建設(shè)周期長(zhǎng)

建設(shè)周期就是機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝和付諸運(yùn)營(yíng)的速度。從以往經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，這一般是按年來(lái)計(jì)算的。如下圖2顯示了此類(lèi)項(xiàng)目典型的時(shí)間表。因?yàn)閭鹘y(tǒng)的解決方案涉及大量定制過(guò)程，所以這個(gè)時(shí)間表十分冗長(zhǎng)。根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的實(shí)際情況，通常將數(shù)據(jù)中心的基本建設(shè)周期細(xì)分為決策階段、實(shí)施準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和投產(chǎn)竣工階段，整個(gè)建設(shè)周期大概在400天左右。

圖2 數(shù)據(jù)中心的基本建設(shè)周期

l 決策階段：包括數(shù)據(jù)中心建設(shè)項(xiàng)目的初步可行性研究以及可行性研究，確定項(xiàng)目的投資估算。

l 實(shí)施準(zhǔn)備階段：包括數(shù)據(jù)中心建設(shè)工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)和實(shí)施準(zhǔn)備。

l 實(shí)施階段：包括數(shù)據(jù)中心的設(shè)備供應(yīng)、施工安裝和生產(chǎn)準(zhǔn)備。施工安裝是將建設(shè)項(xiàng)目從設(shè)計(jì)圖紙變成實(shí)物的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在施工準(zhǔn)備工作完成后，需要提交開(kāi)工報(bào)告，經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)后才能動(dòng)工興建。生產(chǎn)準(zhǔn)備貫穿在實(shí)施準(zhǔn)備階段、實(shí)施階段和投產(chǎn)竣工階段，主要工作將在實(shí)施階段內(nèi)完成。

l 投產(chǎn)竣工階段：包括數(shù)據(jù)中心設(shè)備的調(diào)試、試運(yùn)行和竣工驗(yàn)收移交。

建設(shè)周期典型時(shí)間是400天左右，當(dāng)需要不斷地預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)還會(huì)使項(xiàng)目延遲。在業(yè)務(wù)需求高速變化的今天，這個(gè)時(shí)間表是不適應(yīng)和不允許的，用戶都希望在幾個(gè)月內(nèi)就建成數(shù)據(jù)中心，而不是幾年。

2. 擴(kuò)展性差

擴(kuò)展能力對(duì)于適應(yīng)性就十分重要了。基于對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)需求的分析，根據(jù)最壞的情況來(lái)規(guī)劃系統(tǒng)容量，然而他們卻無(wú)力預(yù)見(jiàn) 3 到 4 年以后的情形，因此造成了過(guò)度建設(shè)。另一種方案甚至更加讓人擔(dān)憂，也就是根據(jù)當(dāng)前需要保守建設(shè)，采用此方案之后只有在中斷業(yè)務(wù)和增加業(yè)務(wù)成本的情況下才能夠提高容量。 有研究顯示，目前一般數(shù)據(jù)中心對(duì)其基礎(chǔ)設(shè)施容量的利用都不足 50%。實(shí)際上，數(shù)據(jù)中心的利用率一般只有大約三分之一。試想項(xiàng)目的 ROI(投資回報(bào)率)可能本應(yīng)高出三倍，三分之二的投資本可用于公司的其他項(xiàng)目，以帶來(lái)更豐厚回報(bào)。

3. 能耗高

巨大的電力損耗數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行需要大量的電力，傳統(tǒng)建設(shè)沒(méi)有很好地考慮用電、制冷、氣流管理的問(wèn)題，很多數(shù)據(jù)中心的PUE(Power Usage Effectiveness，數(shù)據(jù)中心能源效率指標(biāo))偏高，采用常規(guī)意義下的可靠性較高的環(huán)境動(dòng)力設(shè)備，但這些設(shè)備往往效率較低，數(shù)據(jù)中心的PUE都在2.0以上甚至更高，這意味著數(shù)據(jù)中心所使用的能源約有一半消耗在IT 負(fù)載上，另一半消耗在包括電源設(shè)備、冷卻設(shè)備和照明設(shè)施在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施上。

4. 機(jī)房運(yùn)維難度大

IT運(yùn)維正面臨諸多問(wèn)題，深陷服務(wù)質(zhì)量低下的困境而無(wú)法自拔：粗放式運(yùn)維，資源臺(tái)帳不清;加上運(yùn)維人員交替，運(yùn)維人員并不了解所有IT資源，管理更無(wú)從談起;缺乏統(tǒng)一的服務(wù)接口人，故障響應(yīng)和故障處理跟蹤出現(xiàn)混亂;系統(tǒng)運(yùn)維優(yōu)化需要IT人員積累大量的數(shù)據(jù)和報(bào)表進(jìn)而得出結(jié)論，而日常的IT運(yùn)維管理難以有效統(tǒng)計(jì)這些數(shù)據(jù)。

微模塊數(shù)據(jù)中心優(yōu)勢(shì)

1. 快速部署、縮短建設(shè)周期

微模塊數(shù)據(jù)中心加快規(guī)劃與設(shè)計(jì)速度，可根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)以合理的方式配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括：模塊單元的物理排列，僅選用滿足當(dāng)前 IT 需求的設(shè)備數(shù)量與類(lèi)型;微模塊批量生產(chǎn)可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)貨供應(yīng)，因而提高了交貨速度;標(biāo)準(zhǔn)化的連接方式可減少現(xiàn)場(chǎng)配置與連接的工作量，加快安裝速度; 微模塊可以采用與現(xiàn)場(chǎng)一模一樣的方式在工廠進(jìn)行連接并預(yù)先測(cè)試，系統(tǒng)的調(diào)試速度也提高了;僅根據(jù)當(dāng)前的 IT 需求進(jìn)行設(shè)計(jì)，因而只需部署比典型的傳統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量更少的小型基礎(chǔ)設(shè)施，進(jìn)一步縮短了各個(gè)部署階段所需的時(shí)間。微模塊數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期可大大縮短，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心實(shí)施階段需要7-8月，采用微模塊建設(shè)縮短至2-3個(gè)月。

2. 方便擴(kuò)展、分期建設(shè)

采用微模塊的架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心可以逐步增加，因而可使從1個(gè)微模塊到幾十個(gè)微模塊根據(jù)需求分期建設(shè)。大型數(shù)據(jù)中心的任何大小的 IT 空間的配置達(dá)到最佳狀態(tài)。微模塊數(shù)據(jù)中心方案顯著降低了數(shù)據(jù)中心在使用壽命期間的成本。比如大型IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)租賃公司，不知未來(lái)客戶需要多少臺(tái)機(jī)柜、什么樣的供電等級(jí)、客戶要求短時(shí)間增加業(yè)務(wù)等，采用微模塊數(shù)據(jù)中心是最佳選擇。

3. 標(biāo)準(zhǔn)模塊、穩(wěn)定可靠

微模塊數(shù)據(jù)中心采用模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化和高整合設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定度高。同時(shí)，微模塊數(shù)據(jù)中心可依據(jù)客戶需求，在電力備援方案上提供N、N+1、2N等配置方案，滿足TIA-942最高Tier 4水平。

4. 綠色、節(jié)能

數(shù)據(jù)中心在使用壽命期間的電力成本是TCO(Total Cost of Ownership ，總擁有成本) 中最大的一項(xiàng)。按照現(xiàn)有的 IT 需求規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施，并根據(jù) IT 需求的增長(zhǎng)添加新的微模塊，這種方式使用戶只需為所需的設(shè)備提供微模塊。在數(shù)據(jù)中心的使用壽命期間，因此而節(jié)約的電力成本非常可觀。微模塊數(shù)據(jù)中心建設(shè)使得供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)的容量與負(fù)載需求更為匹配，從而提高了工作效率并減少過(guò)度配置。微模塊電源轉(zhuǎn)換率高達(dá)95.4%，由于采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口和微模塊架構(gòu)，極大節(jié)省電能，達(dá)到系統(tǒng)節(jié)能。采用機(jī)柜式(列間)空調(diào)，在近熱源直接送風(fēng)，這樣氣流通路較短，而且制冷更為精準(zhǔn)，解決了局部熱點(diǎn)的問(wèn)題。將列間的冷通道封閉隔離，冷熱氣流互不干擾，避免的氣流串?dāng)_而導(dǎo)致的熱島效應(yīng)，避免了風(fēng)量和冷量損耗。相比傳統(tǒng)機(jī)房，微模塊數(shù)據(jù)中心制冷效率提升12%以上。微模塊數(shù)據(jù)中心結(jié)合水冷系統(tǒng)、自然冷卻系統(tǒng)，PUE可降至1.5以下。

5. 智能管理、高效運(yùn)營(yíng)

智能的管理系統(tǒng)能夠幫助客戶節(jié)能降耗，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房多層級(jí)、精細(xì)化能耗管理，通過(guò)多種報(bào)表精確定位能源額外損耗點(diǎn)。基于大數(shù)據(jù)分析，輸出節(jié)能優(yōu)化方案，構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)機(jī)房。最佳資產(chǎn)管理是對(duì)于全網(wǎng)資產(chǎn)的生命周期進(jìn)行管理實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)信息的閉環(huán)管理，保證數(shù)據(jù)及時(shí)刷新，及時(shí)管理。同時(shí)幫助用戶制定資產(chǎn)維護(hù)計(jì)劃，在維護(hù)計(jì)劃內(nèi)幫助客戶實(shí)現(xiàn)主動(dòng)預(yù)警，同時(shí)可動(dòng)態(tài)調(diào)整維護(hù)計(jì)劃，按照當(dāng)前實(shí)際情況輸出優(yōu)化方案，構(gòu)建最佳資產(chǎn)管理功能。

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