綠色數(shù)據(jù)中心遵守現(xiàn)有國家標準提高效率

想知道到綠色數(shù)據(jù)中心的真相么，想知道綠色數(shù)據(jù)中心藏有的內(nèi)在奧義么，只有我來給大家全面講解介紹綠色數(shù)據(jù)中心藝術(shù)的唯美和技術(shù)的務(wù)實，似乎有著天然的距離。但當我們回顧很多技術(shù)的發(fā)展歷程，就會發(fā)現(xiàn)，在那些取得了巔峰成就的地方，總是技術(shù)與藝術(shù)的完美結(jié)合。今天我們就一起深入了解最新的綠色數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計和搭建——只要用心，技術(shù)離藝術(shù)并不遙遠……

現(xiàn)實需求和挑戰(zhàn)

綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)發(fā)展到現(xiàn)在，為加強綠色數(shù)據(jù)中心的管理，提高其效率，安全性和可靠性，大型、超大型綠色數(shù)據(jù)中心的建設(shè)需求逐漸增多。而過去綠色數(shù)據(jù)中心的設(shè)計、建設(shè)模式已經(jīng)不再適應這種發(fā)展需求了。

目前，大型綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)面臨的主要挑戰(zhàn)有：

1、設(shè)計標準落后，基礎(chǔ)研究空白，缺乏統(tǒng)計數(shù)據(jù)。國內(nèi)的相關(guān)設(shè)計，建設(shè)標準是93年的，和現(xiàn)實需求相比過于陳舊，最新的規(guī)范尚在推廣當中。用于指導電信行業(yè)的TIA-942規(guī)范并不一定對所有用戶適用。

2、綠色數(shù)據(jù)中心所要支持的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的要求，企業(yè)IT架構(gòu)設(shè)計與具體的基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計嚴重脫節(jié)。

3、設(shè)計、建造過多依靠經(jīng)驗，缺乏科學的方法和工具。現(xiàn)有機房工程公司已難以支持，而國內(nèi)的專業(yè)建筑設(shè)計院過去很少接觸綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計。 4、技術(shù)經(jīng)濟指標，節(jié)能措施缺乏計算和考慮，效率低下。

5、缺乏專業(yè)的工程管理。

6、設(shè)計、建設(shè)、運維各個階段脫節(jié)。綠色數(shù)據(jù)中心是專業(yè)性很強的工業(yè)建筑，運維方式直接對建筑設(shè)計提出要求，而運維方式又是由綠色數(shù)據(jù)中心所承載的業(yè)務(wù)類型，模式所決定的，所以各個環(huán)節(jié)要全面規(guī)劃。

設(shè)計綠色數(shù)據(jù)中心時需完全遵守現(xiàn)有國家標準，并廣泛參考國際標準，最佳實踐經(jīng)驗以及Gartner Infrastructure Maturity Mode.現(xiàn)在企業(yè)做綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)大部分都處于集中式階段，部分企業(yè)由集中式向標準化走。長遠上看，綠色數(shù)據(jù)中心基本上要往基于服務(wù)，虛擬化方向發(fā)展。

設(shè)計綠色數(shù)據(jù)中心時考慮的要點有：全生命周期設(shè)計。大型的獨幢樓的綠色數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)的辦公樓改造綠色數(shù)據(jù)中心不同，其建筑壽命在50-60年，因此所要滿足的系統(tǒng)工藝要求要有明確的時間跨度，從綠色數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)/改造、驗收/移交到日常運行，整個過程需要考慮15年左右的工藝時間跨度規(guī)劃。

做綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計時，需要分析綠色數(shù)據(jù)中心所承載的業(yè)務(wù)規(guī)模（所要滿足的應用、應用有多少種、應用覆蓋的范圍、人群、地域）、系統(tǒng)架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、設(shè)備種類。一個綠色數(shù)據(jù)中心投產(chǎn)時很少要求其滿足未來十左右的發(fā)展需求，那樣的話初始投資太高，但也不希望綠色數(shù)據(jù)中心投產(chǎn)后由于漏洞而需要升級，甚至停機改造。因此需提出投產(chǎn)時1-2年、投產(chǎn)后5-6年、8-10年三個階段的系統(tǒng)規(guī)模要求，由此反推工藝參數(shù)，并根據(jù)參數(shù)提出對建筑設(shè)計的要求，確定分階段建設(shè)、升級的關(guān)鍵點，以及基礎(chǔ)設(shè)施的配合升級計劃。

現(xiàn)在的綠色數(shù)據(jù)中心純裝機空間的規(guī)模都可能會達到一、兩萬平米，為提高其效率，需采用模塊化設(shè)計，根據(jù)應用級別的不同，在模塊建造時有所區(qū)別，降低成本。就現(xiàn)在的綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計建設(shè)來看，第一輪的模塊設(shè)計大多是按消防的硬性指標來劃分，而這種設(shè)計缺乏科學性，它沒能深入分析企業(yè)的各種應用和經(jīng)濟技術(shù)指標�？傮w上來講，綠色數(shù)據(jù)中心的整個建筑需滿足T4要求，內(nèi)部不同的模塊根據(jù)應用的不同、投資的差別要做一些不同的分析，各個模塊做好T3-T4的升級轉(zhuǎn)換。

另外需對不同的設(shè)備、機柜做一些獨立的空氣熱力學模型分析，并對未來5年設(shè)備的發(fā)展作耗能預測，并以此作為后面的工藝參數(shù)要求的基礎(chǔ)。比如說對于2kw-4kw的機柜，用傳統(tǒng)的機柜布置模式就可以實現(xiàn)。對于4kw-8kw的機柜，則可能需要采用一些特殊的機柜樣式和機柜布置模式（如封閉冷走廊、封閉熱走廊等）。而對于8kw-15kw的機柜則可能還需要一些更加特別的方式。所以對于不同的安裝階段，不同的裝機要求，需做好升級的準備，包括平面布置、裝修等。

目前現(xiàn)有的綠色數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施技術(shù)難以支持超過500w/平方米的耗電、散熱。電信行業(yè)已經(jīng)有支持1000w/平方米的耗電要求。新的高密度刀片服務(wù)器推出的話，1000w/平方米的耗電將會是它的最基本的要求。

目前做的技術(shù)驗證型高密度綠色數(shù)據(jù)中心已經(jīng)接近5000w/平方米的耗電。因此規(guī)劃新的綠色數(shù)據(jù)中心時，應充分考慮未來5年的新產(chǎn)品的技術(shù)走向和對環(huán)境的要求。但對高密度需持謹慎態(tài)度，不是所有的地方都需要去追求高密度，而高密度對空調(diào)的挑戰(zhàn)太大，為支持高密度在空調(diào)上的投入可能最終導致經(jīng)濟效益指標下降。

傳統(tǒng)的熱量管理技術(shù)存在極限，企業(yè)應該根據(jù)自己的技術(shù)經(jīng)濟指標來選擇合適的散熱密度。

現(xiàn)在的綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)大部分可能選擇Tire 3起步，建設(shè)成本高。需要強調(diào)的是，綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)的Tire 3、Tire 4指標都是對基礎(chǔ)設(shè)施做的定義，綠色數(shù)據(jù)中心還是應該作為一個整體來考量其中的計算架構(gòu)、存儲架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和物理設(shè)施架構(gòu)之間的關(guān)系。

比如說如果基礎(chǔ)設(shè)施的可靠度只有三個9，則沒必要要求計算、存儲等達到四個9的要求。目前國內(nèi)還沒有人在做整體的可靠性的研究，可靠性的模型、理論已應用在物理基礎(chǔ)設(shè)施的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計上，而在IT設(shè)計上則很少用到�？偟膩碚f，在分級和榮譽度的設(shè)計選擇上，需從整體上來考慮，因為這方面的投資可能非常驚人，也很可能帶來一些浪費。

在搭建綠色數(shù)據(jù)中心的時候，科學的設(shè)備布局也非常重要。其中包括有冷走廊、熱走廊、回風通路，冷熱需分開，防止互相污染。

大型綠色數(shù)據(jù)中心中的空調(diào)設(shè)計已不再能夠依靠經(jīng)驗來進行了，而需要準確的知道綠色數(shù)據(jù)中心各點的溫度和濕度，出風口的出風量和風壓。采用計算流體力學軟件（CFD）對各個模塊整體進行模擬，不但可以精確分析、優(yōu)化空調(diào)設(shè)計，對建筑布局、層高的設(shè)計也可以進行驗證、優(yōu)化。

現(xiàn)在，節(jié)能已經(jīng)是綠色數(shù)據(jù)中心設(shè)計建設(shè)中的一個重要內(nèi)容，設(shè)計一個綠色數(shù)據(jù)中心時，需確定各種經(jīng)濟技術(shù)指標要求和節(jié)能目標。就目前技術(shù)能力、工程可能性，建議UPS輸出功率與精密空調(diào)HVAC功率之比達到1 ： 0.5-0.6.

采用先進的空調(diào)技術(shù)，建議考慮水冷卻配有自然冷卻系統(tǒng)的雙冷源節(jié)能型機房專用空調(diào)機組。在春、秋、冬季在室外溫度降低時，可以部分或全部停止壓縮機制冷循環(huán)系統(tǒng)的運行，靠室外冷空調(diào)冷卻干冷器內(nèi)的乙二醇溶液，在通過水循環(huán)系統(tǒng)將冷卻的乙二醇溶液送到室內(nèi)機房專業(yè)空調(diào)內(nèi)用于冷卻室內(nèi)空氣。下圖中綠色區(qū)域是可以采用該設(shè)備的區(qū)域。

最后需要強調(diào)的是，綠色數(shù)據(jù)中心應該全程設(shè)計，同步設(shè)計運維模式、管理流程，在建筑設(shè)計時充分考慮其要求，包括裝機、撤機、搬遷、巡檢、維修的流程。一個綠色數(shù)據(jù)中心即使別的技術(shù)指標很高，但如果運維、管理流程設(shè)計不當將會導致綠色數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)很多的問題。

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