模塊化數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)分析

沈 程

（中國(guó)汽車工業(yè)工程有限公司，天津 300000）

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技日新月異，綜合布線行業(yè)亦是如此。眾所周知，所有數(shù)據(jù)點(diǎn)位都需要一個(gè)依托，即數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)越多，所需要的數(shù)據(jù)中心就越大，但人們?cè)诮ㄔO(shè)數(shù)據(jù)中心的時(shí)候，往往忽略了耗電量，即PUE值。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機(jī)房制冷面積特別大，其最大的缺點(diǎn)是制冷范圍過廣，嚴(yán)重浪費(fèi)電能。且傳統(tǒng)機(jī)房除了機(jī)柜外，還需額外配備電池房、維修間等輔助主機(jī)房運(yùn)行的房間，占地面積過大，浪費(fèi)大量資源。使用模塊化機(jī)房系列產(chǎn)品能解決上述問題。“模塊化”是最近幾年流行的一個(gè)新概念，特別是數(shù)據(jù)中心與機(jī)房的大量出現(xiàn)，促進(jìn)了機(jī)房類產(chǎn)品與設(shè)備類產(chǎn)品的融合，并演化為一體化數(shù)據(jù)機(jī)柜和模塊化數(shù)據(jù)機(jī)房。

1 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)功能分析

1）基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控。基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控系統(tǒng)是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)備、環(huán)境設(shè)備系統(tǒng)、暖通系統(tǒng)、消防系統(tǒng)的監(jiān)控，另外在數(shù)據(jù)中心信息化管理系統(tǒng)，可以對(duì)各類設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)做好動(dòng)態(tài)的檢查，實(shí)時(shí)對(duì)各類實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控、運(yùn)維管理，即數(shù)據(jù)的預(yù)警、智能報(bào)警，進(jìn)而也會(huì)使數(shù)據(jù)中心高效管理和運(yùn)作，提供更大的保障。

2）機(jī)房密閉保溫節(jié)能防塵處理。在機(jī)房?jī)?nèi)，安裝空調(diào)設(shè)備，使整個(gè)機(jī)房處于恒溫恒濕的狀態(tài)，另外要使機(jī)房與外界處形成一定的溫差。在冬季能夠?qū)崿F(xiàn)保溫，在夏季可以實(shí)現(xiàn)隔熱，也是當(dāng)前機(jī)房設(shè)計(jì)的重點(diǎn)內(nèi)容。要防止在機(jī)房的地面或者地面出現(xiàn)凝露的問題，另外要防止外界對(duì)機(jī)房形成熱量能量的傳送過大，而給空調(diào)設(shè)備帶來(lái)很大的負(fù)載壓力，定期對(duì)機(jī)房實(shí)現(xiàn)清潔，確保機(jī)房的安全。

3）資產(chǎn)管理。資產(chǎn)管理系統(tǒng)更多是以設(shè)備資產(chǎn)整個(gè)生命周期為管理全過程，以最大化去利用資產(chǎn)資源，并且提供統(tǒng)一的資產(chǎn)運(yùn)營(yíng)信息平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心各類資產(chǎn)實(shí)物的盤點(diǎn)，而且可以提高資產(chǎn)管理的效率。資產(chǎn)系統(tǒng)可以為數(shù)據(jù)中心的容量管理，而提供數(shù)據(jù)接口，可協(xié)助運(yùn)營(yíng)管理人員對(duì)中心的各個(gè)設(shè)備做好有效的維護(hù)管理。資產(chǎn)管理包含了對(duì)物品、線路、設(shè)備資源的控制監(jiān)管，應(yīng)用智能條碼來(lái)對(duì)各個(gè)設(shè)備的數(shù)據(jù)信息做好識(shí)別，條形碼的成本較低，但是對(duì)工作人員依賴性比較大，主要是用于數(shù)據(jù)中心規(guī)模比較小，而且設(shè)備變動(dòng)頻率比較低的設(shè)備。

2 模塊化中心機(jī)房的建設(shè)

模塊化數(shù)據(jù)機(jī)房不同區(qū)域的模塊化組件均可以備份，便于后期機(jī)器損壞時(shí)能夠快速維護(hù)管理，且模塊化數(shù)據(jù)機(jī)房具有多個(gè)功能獨(dú)立、統(tǒng)一輸入輸出接口的監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過相關(guān)模塊機(jī)組組合形成一個(gè)完整的數(shù)據(jù)中心。與一體化機(jī)柜系統(tǒng)不同的是，模塊化數(shù)據(jù)中心是將單體模塊化的UPS、配電模塊、精密空調(diào)放置在一起，使其成為一個(gè)整體。配電模塊組合成為PDF（配電列頭柜），機(jī)架式空調(diào)也改成了列間空調(diào)，使其成為一個(gè)整體。所以模塊化數(shù)據(jù)機(jī)房是一個(gè)具備很高適應(yīng)性的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能統(tǒng)一智能的基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境.

1）可信數(shù)據(jù)中心模型構(gòu)建。為能保障現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心機(jī)房完善化建設(shè)，就需要從多方面加強(qiáng)重視。可信數(shù)據(jù)中心模型是比較重要的，需要結(jié)合電子信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行詳細(xì)分析，提出安全可信以及智能環(huán)保的智能化數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)框架。機(jī)房的核心是可信、綠色節(jié)能，能夠使幾者之間相互支撐。可信是針對(duì)產(chǎn)品提出的解決方案，主要是保障安全；綠色是降低能源消耗，最大程度提升能源的利用效率；智能則是對(duì)機(jī)房各項(xiàng)指標(biāo)的監(jiān)控管理實(shí)現(xiàn)智能化目標(biāo)，能為用戶提供安全可靠的服務(wù)。如軟件/硬件系統(tǒng)可信，可信軟件的運(yùn)用能夠避免傳統(tǒng)軟件缺陷對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，使系統(tǒng)的整體防御能力得以有效提升。網(wǎng)絡(luò)連接/接入可信能夠保障數(shù)據(jù)傳輸中，為發(fā)送方和接收方提供可信證據(jù)，這樣能保障數(shù)據(jù)信息的真實(shí)性。操作控制可信主要能夠保障用戶在操作控制以及審核可信用戶時(shí)是達(dá)標(biāo)的。

2）基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是通過統(tǒng)一的信息化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)部各類設(shè)備的連接，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心，各分子系統(tǒng)的集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)各分子系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的科學(xué)調(diào)度。對(duì)各系統(tǒng)設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，而且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理，來(lái)判斷各設(shè)施的運(yùn)作狀況，實(shí)現(xiàn)各系統(tǒng)的集成運(yùn)營(yíng)管理。而且數(shù)據(jù)平臺(tái)具有直觀性，可以用可視化的數(shù)據(jù)來(lái)清晰地展示出各個(gè)設(shè)備的運(yùn)作狀況，實(shí)現(xiàn)是各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的銜接融合、共享和數(shù)據(jù)的交換，使各系統(tǒng)的互聯(lián)互通，提供更高效更集中的管理手段，實(shí)現(xiàn)各數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，業(yè)務(wù)的進(jìn)一步協(xié)同，為各數(shù)據(jù)的長(zhǎng)期運(yùn)作，而提供更精準(zhǔn)的決策支撐。

3）接地系統(tǒng)。由于機(jī)房的靜電放電要求，機(jī)房的靜電電壓必須低于1kV，需要接地抗靜電操作板，以確保計(jì)算機(jī)設(shè)備和人員的安全。數(shù)據(jù)中心環(huán)境系統(tǒng)采用3mm*30mm銅線系列運(yùn)行，提供穩(wěn)定可靠的初始電源，通過可靠的機(jī)箱連接、PE電纜連接，包括與各種類型的電力和弱橋和懸索橋的牢固連接，以及潛在的電氣連接端子，例如b.樓層，可多次聯(lián)網(wǎng)以保護(hù)數(shù)據(jù)。

4）建立冷卻系統(tǒng)。冷卻模塊是機(jī)房運(yùn)行的重要實(shí)施裝置，在機(jī)房運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生大量熱量，如果不能及時(shí)釋放熱量，會(huì)影響設(shè)備的運(yùn)行。在機(jī)房安裝空調(diào)、鋪設(shè)管道以及安裝許多冷通道密封以降低室溫，如果溫度過高，可能會(huì)影響先進(jìn)設(shè)備的電子元件性能，從而導(dǎo)致一些設(shè)備斷電。冷卻模塊是模塊化數(shù)據(jù)中心中主要面向空調(diào)和冷卻線路的機(jī)架中的主要模塊之一。為確保設(shè)備在機(jī)架中運(yùn)行，同時(shí)使用空調(diào)，服務(wù)器設(shè)備將停靠在冷卻系統(tǒng)中，以提高冷卻性能并降低機(jī)架中空調(diào)的功耗。

5）ups配電系統(tǒng)。由于電壓高、頻率波動(dòng)大、電源波動(dòng)大，導(dǎo)致電力質(zhì)量差并影響it設(shè)備的平穩(wěn)運(yùn)行，數(shù)據(jù)中心通過400kVA單向射頻、ups+1線路30分鐘的故障延遲提供可靠的電源保護(hù)。每個(gè)機(jī)箱都有一個(gè)帶有集成隔離變壓器的精密紙盒，該變壓器由直流供電和400kVAUSV配線柜供電。機(jī)柜照明燈為每個(gè)機(jī)柜提供一個(gè)雙電源線A/B，可為每個(gè)機(jī)柜提供兩個(gè)工業(yè)端口的2N冗馀雙用途操作。每個(gè)機(jī)柜的功率容量為32A，每個(gè)電路最多可支持5千瓦的功耗。如果一個(gè)線路出現(xiàn)故障，兩個(gè)線路的使用率均為50%。此外，還對(duì)薄弱系統(tǒng)、應(yīng)急電源和應(yīng)急配電裝置等電源進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)束語(yǔ)

近年，隨著國(guó)內(nèi)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)規(guī)模也不斷擴(kuò)增，而且大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)的各類新興技術(shù)也不斷地涌現(xiàn)。數(shù)據(jù)中心的搭建，要使數(shù)據(jù)中心運(yùn)作更加靈活高效。在未來(lái)，數(shù)據(jù)中心將會(huì)向模塊化、智能化的方向發(fā)展，智能化的數(shù)據(jù)中心能夠?yàn)檎畣挝?企業(yè)單位經(jīng)營(yíng)決策提供高效的數(shù)據(jù)，而且也會(huì)使用效率更高，運(yùn)行的管理成本降低。