廣東省電力設計研究院 | 吳勁松
模塊化數據中心的技術特性以及部署安裝方便、易實施的特性正符合了互聯(lián)網客戶在業(yè)務、運維等方面的需求。
當前,云計算技術正如火如荼發(fā)展。據相關資料統(tǒng)計,我國現在有19個由地方政府主導的大型數據中心試點正在逐步建立,以搶占市場制高點,云計算技術發(fā)展水平已成為衡量國家綜合實力的重要指標。由于云計算技術和數據中心的大跨越發(fā)展,龐大數據中心的規(guī)模效應、能耗、管理、維護等問題勢必會無限放大。在綠色節(jié)能、低碳環(huán)保的大背景之下,模塊化數據中心恰好滿足上述要求,同時其快速部署、彈性投入的特性正逐步走入大眾視線。據市場調研機構IDC調查顯示,模塊化數據中心有望在未來五年內成為主流。
傳統(tǒng)數據中心在空間、效率、能耗上的瓶頸日益凸顯,如存儲空間緊張、效率低下、能耗過高。隨著能源成本高企,企業(yè)需要在提高數據中心使用率的同時降低能耗成本。同時傳統(tǒng)數據中心部署不靈活、建設周期長,無法根據業(yè)務隨需擴展。此外,受限于有限的機房空間和基礎設施,傳統(tǒng)數據中心無法做到隨心所欲的擴展。為保持競爭力,企業(yè)必須采用更創(chuàng)新、更經濟高效的方法構建、運行和維護數據中心,以應對復雜的IT環(huán)境。
模塊化數據中心可以更少的時間、更低的成本在幾乎任何工作環(huán)境中構建企業(yè)數據中心,并帶來穩(wěn)定可靠的動力、冷卻、安全性及監(jiān)控。與傳統(tǒng)數據中心相比,模塊化數據中心能夠節(jié)省多達30%的成本,空間占地面積也能夠節(jié)省50%。
模塊化數據中心最早被用來定義傳統(tǒng)數據中心(Raised Floor Data Center)設計中按照標準設計對數據中心場地進行模塊化劃分(PoD),即把整個數據中心場地分為若干獨立區(qū)域,各區(qū)域的規(guī)模、功率負載、配置等均按照統(tǒng)一標準進行設計,數據中心的擴展隨著業(yè)務需求的不斷增加由一個模塊擴展到另一個模塊。
模塊化數據中心主要包括了一系列采用模塊化設計的動力設備,如不間斷電源、制冷系統(tǒng)、機架和遠程監(jiān)測系統(tǒng)等,通過相關模塊的排列組合形成一個完整的數據中心。模塊化數據的最大魅力之處為“隨需而變”,無論企業(yè)當前處于何種規(guī)模,或從事哪個行業(yè)領域,都可以按照自己的需求定制模塊化數據中心,并可伴隨業(yè)務發(fā)展需求,逐步擴張數據中心規(guī)模,以應對更多IT需求。同時,相對新建或擴建傳統(tǒng)數據中心而言,模塊化數據中心的部署時間更短,從設計到正式部署應用只需要十多周的時間即可完成,而且也更節(jié)約占地。

云計算時代中,互聯(lián)網應用急劇增加,隨著企業(yè)機構配置更多的服務器和存儲設備來滿足數據存儲日益增長的需求,能耗需求和成本也達到了前所未有的水平,數據中心的能耗成本將越來越高于硬件購置成本,這已成為數據中心管理者無法回避的問題。而模塊化數據中心可幫助企業(yè)集中管理來控制能耗、提高空間和設備利用率、減少無謂的人力資源消耗,從而有效控制了數據中心的綜合運營成本。另外,模塊化數據中心由于在設計實施過程中對冷熱通道封閉、機架內電源線與數據線纜路徑、服務器部署安裝、模塊內氣流組織等進行了最優(yōu)化處理,因此模塊化數據中心的運行效率(PUE)得到了最大程度的優(yōu)化,在實現同等運算能力的前提下大大降低了運行成本。
模塊化數據中心的優(yōu)點有:第一,模塊化數據中心可以非常迅速地部署完畢,通常只需要幾周時間;相比之下,建造傳統(tǒng)的數據中心通常需要幾個月,甚至幾年。第二,模塊化數據中心成本較低,采用集裝箱數據中心和預制單位的用戶可有效降低成本。第三,它易于部署,集裝箱似的數據中心和預制單位可以部署在采用者指定的任何位置,同時擴展容易,可根據需要,添加更多的空間,其表現為添加集裝箱數據中心、預制單位或建筑面積。
當然模塊化數據中心也有其缺點。首先,模塊化數據中心耐用性差,集裝箱數據中心和預制的模塊化數據中心則較能經受時間和天氣的考驗。第二是空間有限,大多數模塊化數據中心,特別是集裝箱數據中心,其設計是用來容納設備而不是容納人的。第三是存在安全風險,孤立的集裝箱數據中心比傳統(tǒng)的大型數據中心增添了很大的安全風險。最后是可選擇的范圍有限,許多模塊化數據中心產品要求只能使用特定廠商的硬件或解決方案。
對于云計算而言,采用模塊化設計理念的云箱的正式商用,真正使其從“云端”走向了現實。隨著互聯(lián)網行業(yè)的快速發(fā)展,越來越多的企業(yè)開始考慮建設自己的數據中心,以便對業(yè)務應用開發(fā)和基礎架構設備優(yōu)化提供更為實時的支持。而模塊化數據中心的技術特性,以及部署安裝方便、易實施的特性正符合了互聯(lián)網客戶業(yè)務、運維等方面的需求。
當前國內模塊化數據中心案例有:湖北聯(lián)通、天津移動試點模塊化數據中心用于IDC業(yè)務運營,在節(jié)能減排方面取得顯著效果等。隨著用戶認識的深入,市場需求快速發(fā)展,越來越多的廠商加入到提供模塊化數據中心的行列中來。國外廠商如IBM、HP、CISCO等;國內廠商有中興通訊、云立方等,用戶有更多選擇。毋庸置疑,模塊化數據中心已成為數據中心建設的一種重要模式,未來3~5年集裝箱數據中心將爆發(fā)式增長,并將成為主流發(fā)展方向。