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高能耗、交付慢、扩展难?试试浪潮微模块数据中心

作者: CBINews编辑   责任编辑:CBIN编辑 2017-05-10 13:48:52
来源:电脑商情网关键字:微模块数据中心、能耗、交付效率、PUE

传统数据中心高耗能、交付慢问题凸显

在这个数据为王的DT时代,数据中心已经不仅仅是互联网企业的核心资产,越来越多的政府、企业在信息化过程中不断扩容着自己的数据中心。但随着规模的扩张,传统数据中心的高耗能、交付慢等劣势逐渐显露。眼看着“别人家”的数据中心交付完成而自己的才刚刚开始,“别人家”的数据中心那么省电而自己的却像个电老虎,你有没有想过“别人家的”数据中心到底为啥这么省电、建设这么快?

因为传统数据中心的建筑、施工和各组成部件(比如空调系统、UPS等)可能会分属不同的公司,并且需要按照客户的远期需求目标进行最大化设计,因此好非的工期较长。而近年来兴起了一种新的建设方式,类似于家装的一体化厨房,在工厂内将数据中心的预制部件分块制造,然后在数据中心中进行组装,这就是微模块数据中心,相比传统数据中心不论是交付周期还是能耗、成本控制都会更优秀。既然有着那么多优势,那么微模块的方式是不是也适用我家的数据中心建设?下面我们以浪潮MDC为例,聊聊什么情况下你应该考虑下模块化数据中心。

 

浪潮微模块数据中心效果图

什么情况下适合选用微模块数据中心?

相比传统的数据中心建设,微模块数据中心有着很多优势。首先就是对于机房建筑的需求上。根据国家标准《电子信息系统机房设计规范》,要求数据中心内部净高不得低于2.6M,这个净高指的是活动地板和吊顶板之间的高度,再加上地板以下高度和吊顶板以上高度,实际上数据中心的高度至少要超过3.2M,一般在4M左右,那么再加上楼板的厚度,一层数据中心的高度应该在4.5M是比较适宜的。

但是目前很多企业的机房会设置在办公楼内,一般层高无法满足传统数据中心的部署。而浪潮微模块数据中心高度为2.3m,且制冷方式为列间空调平行送风,不需要架空地板,因此机房高度大于2.5m即可。

第二,就是单柜功率密度在5KW以上的场景。若按照传统数据中心高架地板、采用地板下送风的模式,高架地板的高度一般会在500mm以上,随着单柜功率密度的提高,地板高度甚至会达到1米,这种方式带来的最大问题是建筑的层高无法满足要求,其次成本的提高。浪潮微模块方案采用水平送风的行间空调,前出冷风、后进热风,在微模块可提供的单柜3KW-10KW的功率范围。 

如果你不再想将电费浪费在IT外围资源

数据中心能耗主要来源于IT 设备、照明系统、空调系统、供配电系统等。而其中的电力消耗比重大致如下:IT设备45%;空调系统40%:;电源系统10%:;照明系统5%。可以看出,在传统的数据中心中,一半以上的电力用于IT外围资源而不是核心的计算单元。那么微模块数据中心是怎么让空调、供电系统降低用电需求的?

首先,制冷所占的能耗在整个IDC中约占一半,所以制冷技术的优劣很大程度上决定了数据中心的能效水平。但传统的数据中心的制冷设计往往不太合理,由于没有冷热通道隔离,导致数据中心内部冷热气流紊乱,机房内部死角多,在很多地方存在冷热交互,甚至只有热空气,没有冷空气,产生了局部热点。

 

传统空调系统会产生局部热点

而浪潮微模块数据中心选用制冷更精准的列间空调,采用水平送风方式,克服了传统精密空调下送风导致的冷量不足,除湿运行、不节能、热点频现等缺点,具有自动变容量运行、回风温度高、风程短、全显热运行、换热效率高、有效遏制热点等优点。

 

浪潮微模块数据中心的列间空调效率更高

为进一步提高空调冷却效率,浪潮微模块数据中心采用封闭冷通道设计,从整个机房的气流组织来看,有效地避免了传统机房中冷热空气混合,从而大幅减少或避免风量和冷量的损耗,最终大幅提高制冷的效率。相比传统机房,浪潮微模块数据中心制冷效率提升12%以上。

第二就是要解决供电系统的能耗问题。据劳伦斯伯克利国家实验室经过五年多的研究证明,相比传统的UPS,数据中心使用直流配电可以节约 10%-20%的能源消耗。浪潮微模块数据中心所需外部电力由两路低压配电系统同时供电,而内部供电形式为交流+高压直流双电源形式,其中交流侧为市电直供,高压直流侧通过HVDC整流柜供电,正常工作时各带载50%的IT负载,在任一路市电异常掉电或出现闪断的情况下均能确保各个系统不间断供电。

采用这种设计,使微模块数据中心可靠性比传统系统提高30倍,彻底隔离了供电系统中不可预见、突发性的故障对负载的威胁;其次,经过处理,负载电流成为稳定的直流,谐波成分从30%-50%降到零,输入谐波电流降到<5%, 输入功率因数提高到0.99,最大限度地减少了谐波电流对系统和电网的侵害;第三,省去了DC/AC逆变器和静态旁路开关,器件数量和成本节省60%-70%。浪潮微模块数据中心的中高压直流系统在50%负载下的转换效率高达95.4%,远远高于传统UPS,极大节省电能。

如果你想在业务快速扩张后马上配套IT基础

除了功耗高外,传统数据中心还存在建设周期长的问题。据相关调查表明,传统数据中心的机房建设平均周期为88周,业务上线时间为90天,然而目前大部分企业的业务上线时间都是以周甚至小时为单位。传统数据中心如此漫长的建设周期和业务上线时间,显然无法满足大部分企业的基本要求。

 

模块化部署方式相比传统方式交付效率提升60

而浪潮微模块数据中心的配电、空调、监控、机柜及其结构系统(包括机柜、支撑结构件、顶棚、桥架以及冷通道等)均为工厂预制,可以在配电系统、柴油后备、制冷系统和冷却塔等辅助设施全部建设好,就开始IT部署。在这种建设模式下,整个基建过程跟IT部署分步实施,减少了它们之间互相影响的可能性,也能真正实现按需部署和扩展。采用浪潮微模块数据中心的建设方式,相比传统的方式缩短一半以上的时间。

如果你不确定未来的数据中心建设进程

传统的数据中心通常会采用制冷系统、配电系统“一步到位”的传统建设模式,但是在机房可能在开始运行的很长一段时间内,只有部分机柜会放置服务器,但是仍需要对整个房间来制冷,冷量的浪费非常严重。同样的问题也存在于配电系统,比如空开容量的浪费、过度规划等。

 

按需扩展形式降低数据中心成本

而浪潮微模块数据中心则能大大降低了设备在数据中心运行初期的运维成本、人工成本以及设备折旧成本,比如微模块内可以包含的机柜、监控组件、配电柜、空调等,都可以做到“边成长、边投资”。此外,浪潮微模块数据中心还能提高设备的负载率,从而提高设备的工作效率,改善过度规划导致的资源浪费。

如果机架式服务器的交付效率成为业务上线的瓶颈

从实质上看,微模块数据中心是内部IT资源的一种载体,虽然通过模块化设计能够大幅降低IT外围资源的能源消耗,但是核心IT资源,包括服务器、存储、网络设备等的优化对于数据中心整体TCO的降低同样重要。目前,微模块数据中心通常按照机架式服务器的规格设计,交付颗粒度相对于微模块数据中心小很多,交付速度仅能达到300-500台每天,也因此成为制约业务上线效率的瓶颈。

而浪潮微模块数据中心能够兼容整机柜服务器SR,在进行服务器上线交付时,仅需将SR推入预留的机架位中,并连接电源和网线即可完成,交付效率将大幅提升。目前,浪潮整机柜服务器SR的单日双线交付可达10000节点,相比传统机架服务器提升10倍,最大发挥出微模块数据中心告诉交付的优势。

 

浪潮微模块数据中心落地某顶级互联网企业

采用浪潮微模块数据中心能够将PUE从传统数据中心的2.0以上降低到1.5左右(如果配合整机柜服务器SR将会更低)。以IT设备用电为200KW为模型来计算,在传统模式(PUE为2.0)下总耗电为400KW,而在MDC方案中总耗电为300KW,每年节约用电约87万度。以上是在IT设备满载情况下的计算结果,考虑到数据中心运行中的实际使用情况,负载率往往在30%左右,可以节约电费20万元人民币以上(工业电按1元/度计算)。目前,浪潮微模块数据中心已经在阿里巴巴、网易等互联网公司和政府、教育等系统取得落地。

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