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建設新一代數據中心基礎設施五大的特征
2010-02-03   網絡

數據中心基礎設施平臺所有的作用只是為網絡平臺提供支撐和保護,所以網絡平臺的建設特性直接決定基礎設施平臺的建設特性。IT設備功率密度增大,對可靠性的要求大大提高;IT設備標準化,高熱密度引起的制冷系統建設的新思路,數據中心能效問題也越來越引起關注,這就要求對基礎設施的建設采用新技術、新方法,提高系統的可用,降低系統的總擁有成本。

  自從20世紀90年代以來,在全球化和新經濟的帶動下,世界經濟進入了第五個長波的上升期,其突出的表現是以信息化為標志的技術創新和制度創新的蓬勃發展。信息產業是這一輪經濟成長的主力軍,而作為信息產業重要組成部分的數據中心行業,必然在產業的帶動下迅速發展。

  三大行業引領新一代數據中心建設熱潮

  1.電信行業

  電信行業的數據中心建設一直在我國數據中心建設中的占有重要地位。以電信運營商運營的IDC為例,從2003到2007年復合增長率沒有低于30%,從08年開始,預期年復合增長率也不會低于25%。這種增長速率遠遠高于同期GDP的增長率。

  

 

  2008-2012中國IDC市場預測(來源自賽迪顧問)

  本文所指IDC,指的是電信承建的面向社會各行業提供信息化服務的數據中心,一般提供服務器托管及租用系列服務和增值應用服務。

  此外,隨著我國電信行業的重組完成,電信行業3G業務的推出,預計在今年一兩年內,數據業務還會大量增長,電信企業內部的數據中心建設會保持快速增長。

  2. 金融行業

  金融行業第一個輪次的數據中心建設高潮是和金融行業的數據大集中緊密聯系在一起的,隨著業務的發展和數據中心在未來業務中的重要地位,金融業的數據中心將進入穩步發展的時期。

  中國銀行業監督管理委員會2006年11月2日下發的《銀行業金融機構信息系統風險管理指引》中第二十一條規定,銀行業金融機構信息系統數據中心機房應符合國家有關計算機場地、環境、供配電等技術標準。全國性數據中心至少應達到國家A類機房標準,省域數據中心至少應達到國家B類機房標準,省域以下數據中心至少應達到C類機房標準。數據中心機房應實行嚴格的門禁管理措施,未經授權不得進入。

  對于外資銀行的數據中心建設,更是迫在眉捷。銀監會此前要求外資法人銀行需要在2011年3月份之前在國內成立獨立的數據中心。而數據中心是否獨立的問題也一度成為外資行籌備在國內發卡過程中所遇到的主要障礙。對于管理層所提出需要在境內設立數據中心的要求,外資行普遍認為此舉成本過高。

  目前金融行業數據中心的建設重點為災備中心和信用卡中心的建設。

  3. 互聯網企業數據中心

  互聯網運營商數據中心的建設方興未艾,從2005年6月到2008年6月,短短三年間,網民數量增長了150%。

  互聯網行業的巨頭如騰訊、阿里巴巴等目前自身的數據中心數量很少,主要是向電信運營商租借,但是隨著企業規模的擴大,無論是從成本、可靠性、適應性、安全性方面都讓它們覺得有必要建立自己的數據中心。

  據阿里巴巴CEO衛哲介紹,阿里巴巴在全球擁有2萬個服務器,平鋪下來足以鋪滿兩個足球場,但據了解這兩萬臺服務器大部分都放在電信的IDC中。2008年5月,阿里巴巴已承諾將阿里巴巴南方區域數據中心首選地放在廣州。

  騰訊09年在天津濱海新區開工建設的騰訊天津研發與數據存儲中心,總投資5億美元,建筑面積16萬平方米,建成后服務器托管能力超過10萬臺,是我國互聯網領域最大數據中心。

  考慮數據中心的建設周期和示范效應,互聯網巨頭企業大規模的建設自己的數據中心會在兩到三年迅速展開。

  總而言之,隨著相關行業對數據中心建設需求的日益增加,在未來5-10年之內,數據中心建設的持續繁榮是可以預期的。

  新一代數據中心基礎設施要求高可用性

  IT網絡所承載的價值越來越高,就必然要求IT網絡的可用性越來越高。根據可用性的乘數法則:IT網絡的可用性=網絡平臺的可用性×基礎設施平臺的可用性。我們可以清楚的看到,提高基礎設施平臺的可用性對提高整張網絡系統的可用性有著關鍵的作用。

  新一代數據中心基礎設施的五大特征

  數據中心基礎設施平臺所有的作用只是為網絡平臺提供支撐和保護,所以網絡平臺的建設特性直接決定基礎設施平臺的建設特性。IT設備功率密度增大,對可靠性的要求大大提高;IT設備標準化,高熱密度引起的制冷系統建設的新思路,數據中心能效問題也越來越引起關注,這就要求對基礎設施的建設采用新技術、新方法,提高系統的可用,降低系統的總擁有成本。

  1.UPS 輸出高壓直流化

  新一代數據中心供電系統朝著可用性更高,能效更高的方向發展,一個顯著的趨勢是直流化的發展方向。通過對UPS進行輸出直流化的設計,可以有效的減少能量供應環節的轉換次數,可以降低在供電環節的損耗。同時UPS 輸出環節的并機因為直流化,可以極大的提高供電系統的可用性。但是,UPS 這種直流化的趨勢涉及到整個產業鏈的改變與整合,同時UPS 高壓直流輸出的供配電規范尚未成熟,因此,這個過程不可能很快。

  2.燃料電池

  燃料電池近年來的發展十分迅速,它的優勢十分明顯:

  (1)可以作為后備電源和主供電電源

  (2)長后備時間(大約8 小時)應用中具有成本優

  (3)無排放,無污染

  (4)體積小壽命長

  但依然有很多問題需要解決,比如氫燃料的安全問題,無行業標準和燃料電池管理等。

  3.自然冷卻技術

  利用自然冷源,降低冬季等季節的降低輸入和運行功率費用,也可延長機組使用壽命,降低生命周期運行費用TOC。

  自然冷卻技術的系統特點主要為:無須對機房進行改造;外界環境不會影響機房內部主設備(灰塵、濕度等);可以對老的系統進行節能改造;適用于北方地區。

  但仍有不少技術問題,如制冷劑泵的選擇、以及和壓縮機制冷系統的如何切換;低溫高壓控制技術限制產品大規模商用。

  4.可變容量制冷

  數據中心系統容量是依據峰值負荷選取的,而實際上峰值負荷很少出現。因此,實際運行效率往往低于滿負荷的運行效率。新技術,比如數碼渦旋以及變頻驅動技術在計算機機房空調(CRACs)中的應用,可以允許其在部分負荷下仍可保持高效率。數碼渦旋壓縮機允許在不開關壓縮機的情況下使機房空調的容量完全和機房實際條件匹配。

  典型情況下,CRAC風機恒速運行并產生恒定氣流,可把這些風機更換成變頻驅動風機,允許風機轉速和功耗隨著負荷減少而降低。風機功率直接和風機轉速的立方成正比,這樣風機轉速降低20%可使風機的功耗降低50%。可以對CRAC 進行升級改造,并且在一年內可收回投資。

  5.高密度輔助制冷

  傳統的機房制冷系統在為IT 設備保持安全和受控的環境方面被證實為非常有效的。然而袁優化數據中心能源效率則需要把傳統數據中心能量密度(2到3 kW 每個機架)提升到可支持的更高能量密度(超出30 kW)。

  這就要求傳統CRAC 設備和輔助制冷設備協同工作,解決高熱密度條件下的制冷問題。輔助制冷設備安裝在設備機架上方或旁邊,直接從熱通道抽取熱空氣并向冷通道補充冷空氣。

  輔助制冷設備和傳統制冷方法相比可減少30%的制冷成本。這是因為輔助制冷設備的制冷源更接近發熱源,風機的能耗因此大為降低。同時。它們也采用了效率更高的熱交換器并只對顯熱負荷進行制冷,這對于只產生顯熱的電子設備制冷是理想的選擇。

  制冷劑通過頂部管道系統被送到輔助制冷模塊,該管道一旦被安裝好,可允許用戶根據環境的變化來增加制冷模塊或重新放置制冷模塊。  

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