模塊化機房建設及實施標準化的實踐

李業(yè)田

中國通信建設集團設計院有限公司第四分公司 河南鄭州 450000

1 模塊化機房的定義

滿足未來的云計算、虛擬化、刀片式服務器等高密低耗、快速部署、靈活擴展的需求，減少占地面積，有效提高數(shù)據(jù)中心的工作效率，滿足300m2以下數(shù)據(jù)機房快速部署的需求，這就是模塊化數(shù)據(jù)中心機房。模塊化數(shù)據(jù)中心是一套完整的數(shù)據(jù)中心解決方案，集機柜、配電、制冷、監(jiān)控、綜合布線、照明、環(huán)境、消防、可視化等系統(tǒng)于一體，實現(xiàn)了供電、制冷和管理組件的無縫集成，使模塊化數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)智能、高效的運行[1]。

2 與傳統(tǒng)機房的對比

2.1 建設周期顯著縮短

傳統(tǒng)機房面積大、分區(qū)復雜、布線困難等因素導致其解決方案涉及大量定制流程，實施準備和實施階段時間相對較長。相比之下，模塊化機房的規(guī)劃設計難度更小，速度更快，可以根據(jù)設計目標合理配置系統(tǒng)結構。

2.2 擴展性大幅度提高

模塊化機房加快了規(guī)劃設計速度，可以根據(jù)設計目標合理配置系統(tǒng)結構。微模塊定制量產(chǎn)，實現(xiàn)快速生產(chǎn)制造，從而增加交付時間；標準化的連接方式可以減少現(xiàn)場配置和連接。工作負載加快部署；微模塊機房的建設周期可以大大縮短，微模塊機房的建設周期約為150天。通過微模塊架構，可以逐步增加數(shù)據(jù)中心，根據(jù)建設資金和設備規(guī)模逐步實現(xiàn)標準化模塊，從單個微模塊到多個微模塊。大型數(shù)據(jù)中心中任意大小的IT空間配置都可以達到最佳狀態(tài)，大大降低了數(shù)據(jù)中心在使用壽命期間的成本[2]。

2.3 節(jié)能減排優(yōu)勢明顯

模塊化機房在使用壽命期間的用電成本是其總擁有成本（TCO）中最大的。與傳統(tǒng)機房相比，模塊化機房的整體冷卻效率提高了12%以上。，PUE可降至1.5以下。智能管理系統(tǒng)節(jié)能降耗，實現(xiàn)數(shù)據(jù)機房多層次精細化能源管理，通過各類報表準確定位新增能耗點，輸出基于大數(shù)據(jù)分析的節(jié)能優(yōu)化方案，打造綠色數(shù)據(jù)機房。最好的資產(chǎn)管理是對整個資產(chǎn)網(wǎng)絡的生命周期進行管理，實現(xiàn)對資產(chǎn)信息的閉環(huán)管理，保證數(shù)據(jù)的及時更新和管理。同時，資產(chǎn)維護計劃可以制定維護計劃內(nèi)實現(xiàn)主動預警，同時，可以動態(tài)地調(diào)整，維護計劃的優(yōu)化方案可以根據(jù)當前實際情況，輸出和最佳資產(chǎn)管理功能可以被構造[3]。

3 模塊化機房基本構造

經(jīng)過調(diào)研分析，選建的模塊化機房主要采用密閉冷通道，基本結構主要有以下要求：

（1）冷通道上部頂蓋應采用平頂結構，比機柜頂部高350mm，整體采用柵格設計。

（2）封閉冷通道單元采用模塊式設計，安裝機柜正面的頂部，每個單元均能獨立安裝，以≥25mm柵格方式布置安裝支架上的安裝孔。

（3）通道門應采用全自動鋼化玻璃門的方式，需配置權限門禁系統(tǒng)。通道門應使用鋼化玻璃，透光度達到85%以上，安裝緩沖密閉裝置，提供較好防護。門與機架間的密合度嚴密，有效遏制氣流。冷通道進門地面上不得有導軌等阻礙安裝設備小車進出的裝置。

（4）冷通道所有鋼制零部件采用優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板，材料厚度不低于1.5mm，天窗和觀察窗采用厚度不低于5mm附膜鋼化玻璃，透光度應不低于85%，所使用的玻璃材料應符合《建筑用安全玻璃》（GB15763.2-2005）國家標準。

（5）合理設計的走線空間，骨架與天窗、骨架與機柜配合嚴密，無空隙泄漏，不透光，全密閉處理，有效遏制冷通道內(nèi)的氣體組織；白色LED節(jié)能照明，冷光源照度應符合GB50174-2008標準相關要求；冷光源與機柜或天窗對應內(nèi)嵌式45°傾斜安裝（不允許直接外露），照明開關位于通道兩側門外，采用雙聯(lián)雙控開關，兩側均可實現(xiàn)對照明的控制。

（6）智能管理架構，數(shù)據(jù)中心采用3D可視化管理是創(chuàng)新的IT管理手段，通過機房、設備的三維仿真，提供直觀、實時、高效的可視化監(jiān)控系統(tǒng)界面，利用可視化技術建立與實際機房完全一致的3D虛擬環(huán)境，對資產(chǎn)、機房環(huán)境、網(wǎng)絡設備、服務器性能、空間容量等信息進行實時監(jiān)控，并通過可視化的方式實時反映系統(tǒng)的運行狀態(tài)和報警信息。

4 模塊化機房建設實踐

以銀行的模塊化機房部署為例。在模塊化機房中，每個模塊相當于一個數(shù)據(jù)集成中心，可以根據(jù)業(yè)務的實際需要增加或減少具有相應功能的模塊，更可靠、更高效。模塊化機房對促進銀行系統(tǒng)的發(fā)展具有積極的作用。

首先，機房建設周期相對較短。由于體積小，模塊化機房的設計難度降低，在具體的設計過程中可以與銀行系統(tǒng)高度匹配。因為在模塊化機房的施工過程，科學合理安排不同的功能可以實現(xiàn)通過計算所需的類型和數(shù)量的設備和設施，以及每個模塊的標準化程度高，批量生產(chǎn)可以實現(xiàn)，每個分支可以基于擴大自己的實際業(yè)務需求的能力，可以防止不必要的投資銀行。標準化的設備使模塊之間的連接方式更加固定，可以大大提高蘇建現(xiàn)場施工質(zhì)量，縮短機房建設周期。其次，容量擴充幅度大。傳統(tǒng)的機房建設一般是根據(jù)建設期間的業(yè)務需求來規(guī)劃的。由于不可預知的市場經(jīng)濟中，銀行的分支機構的工作非常不確定的，它往往是很難準確預測以后的業(yè)務方向和具體實現(xiàn)形式，越來越困難的計算機房的設計和規(guī)劃能力，導致低效率的設備。模塊化機房可以有效地彌補這一不足。在使用模塊化機房的過程中，可以根據(jù)實際需要增加或減少相應的模塊，使其配置更加靈活。

5 結語

最后，節(jié)能減排效果較好。傳統(tǒng)機房冷卻多采用風冷精密空調(diào)。該空調(diào)雖然能達到所需的冷卻效果，但受機房結構的影響較大，能耗大。另外，由于很多機房都有死角，如果空冷精密空調(diào)的安裝位置不合適，容易造成局部發(fā)熱，影響機房的整體冷卻效果。而銀行的模塊化機房采用密封通道設計，可以有效隔離冷熱氣流，降低能耗。