Page 21 - 网络电信2023年8月刊
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础设施与用户渐行渐远，但实际上，虚拟化的后台支持需要即                              √  通过标准模块的复制能够很好的解决扩展能力并简化重
            为强大的数据中心基础设施保障，只是更专业的事交给了更专                          复的设计过程；
            业的人，而最终用户能够得以脱离实体数据中心的运维而专注                              √ 通过对现有新技术的植入能够最大程度的降低PUE值；
            于应用层面的事。                                                 √  同时它考虑并融入了原有数据中心标准的关键要求，进
                1.2 数据中心面临的挑战                                    一步提升了其可靠性和安全性。
                数据中心正在消耗大量的能源、空间和成本，而且消耗量                            当前的数据中心进入到新的发展阶段，对模块化数据中心
            日益膨胀。在一篇研究报告中称，2006年全球数据中心能源消                        的定义也有了新的诠释，新一代的模块化数据中心主要具备以
            耗比2000年增长了一倍，到2012年，数据中心能源消耗将再次                      下要素：
            翻番。对于企业传统数据中心而言，解决数据中心的高能耗、                              √ 标准化，预制生产，快速安装；
            高成本、低效率危机已经成为一项严峻挑战。                                     √ 模块化，可在线扩展和在线维修；
                传统数据中心面临的挑战之一：运营成本                                   √ 智能化，实现微环境的监控和无人值守；
                主管企业信息化的CIO已经开始意识到这个问题。服务器随                          √ 灵活性，无论建设和平台管理都能根据用户需求快速调整；
            着应用不断地在增加，机房不断地在扩大，空调制冷也不断地                              √ 节能性，采用新的制冷技术，真正做到PUE值的降低；
            在加大。因而带来的直接影响是用电量的增加和管理人员的增                              √ 智慧化，通过大数据分析，实现系统的自动优化。
            多，数据中心的运营成本直线上升。                                         1.4 模块化数据中心的转变
                传统数据中心面临的挑战之二：能源消耗                                   随着数据中心大型化、集中化的发展，传统数据中心由僵
                目前大部分数据中心的PUE（Power Usage Effectiveness，电源       化的结构、低效的管理与运营，向具有数字化、网络化、智能
            使用效率，即数据中心消耗的所有能源与IT负载使用的能源之                         化特征的智慧型数据中心转变。主要体现在以下几个方面：
            比）值偏高，在2.5-3左右，即使是高水平的绿色数据中心，其                           1.供配电
            PUE值往往在2左右。                                              在传统的UPS系统设计时，需要先预留远期系统总容量，很
                传统数据中心面临的挑战之三：使用效率                               容易出现配置过大，带载率较低的现象，同时在低载情况下，
                去很多企业数据中心调研了解到，大部分数据中心中的服                        UPS往往效率较低。或者容易出现配置容量过小，后期扩容困
            务器和网络设备的利用率仅在24%~30%之间，有的CPU利用率、                     难，不能满足业务快速发展的需求等情况。为提高UPS方案的
            硬盘利用率都在在10%一下。如何最大限度地发挥现有系统的资                        安全性、可靠性，设计人员和运维人员在实际工作过程中总结
            源以及优化系统架构，是传统数据中心向绿色数据中心转变过                          出了诸如：单机系统、串联冗余系统、并联冗余系统、分布式
            程中首先要考虑的问题。                                          冗余系统、单机双总线系统、(1+1)系统并联双总线等多种配置
                传统数据中心面临的挑战之四：社会责任                               方案，在一定程度上提高了系统和供电的可靠性，但是也带来
                数据中心的能耗约占全球二氧化碳排放量的2%,每年IT设备                     诸多的问题，诸如：设备投资大、配套设备投资增加、占地面
            要向大气层排放大约3500万吨的废气，相当于整个航空工业的                        积更多、运营成本升高、维护和扩容困难、风险大等一系列问
            二氧化碳排放量。数据中心日益增长的能耗及二氧化碳排放量                          题。另外，传统IDC还需要设计配套机房，如UPS房、电池房，
            已成为企业无法逃避的社会责任。美国环保署所发布的报告指                          这对中小型机房来说是建筑格局上一个很大的浪费，同时UPS房
            出：环境保护议题已迫使企业的IT部门必须寻求绿色数据中心                         还需要设置精密空调制冷，出于安全的考虑还需要设计精密空
            的建立。                                                 调的冗余，投资很大。
                因此，绿色数据中心是数据中心发展到一定阶段的必然                             因此，IDC建设需求逐渐向模块化、可热插拔的方向发展，
            要求，它是涉及数据中心整体的系统问题，包括整体建筑、机                          在中小型数据中心中，尤其成为首选的解决方案。高端的模块
            房、空调、UPS、服务器等IT设备、应用系统和数据管理效率等                       化产品，尺寸和标准服务器一致，可放在行间，集成了多路智
            全方位的问题。                                              能配电，可解决机房模块内的供电、监控电量等需求。目前市
                1.3 模块化主流解决方案及发展趋势                               场上主流的模块化UPS，效率可高达95%，在低负载率情况下，
                随着互联网、云计算需求的爆发式增长，数据中心的规模                        节能显着。可按模块增加，方便客户灵活配置，灵活扩容，真
            不断扩大，稳定、能耗、占地等问题持续困扰着数据中心运营                          正实现了模块化UPS的高效性、节地性、节能性和可靠性。
            者，维护、持续扩容等新的问题接踵而来。                                      另外，供配电系统的另一个发展思路是使用高压直流，目
                为了应对挑战数据中心的形式也在不断的变化。从早期的                        前由中国电信牵头开发的240V制式和中国移动牵头开发的380V
            集中供电集中制冷到分布式供电分布式制冷，从机柜摆放方向                          制式高压直流在国内已有广泛的应用，由于内部少了一次直交
            的简单调整到封闭冷/热通道，从简单划分功能区的数据中心到                         流转换的过程，在服务器端又可节省一次交直流转换过程，因
            现在流行的模块化数据中心。                                        此可提高供电系统效率。  目前腾讯、电信在使用高压直流系统
                可以说每一次的变化都带来了很大的优化，而现在流行的                        供电中有了比较长期的可靠应用。
            模块化数据中心正是为了解决目前不断涌现的新挑战而发展出                              2.制冷系统
            来的一种新型数据中心形式：                                            传统的精密空调送风系统系统设计，采用风管上送风。
                √ 它降低了对机房土建的要求能很好的控制建设成本；                        其优点在于合理的设计可保证出风均匀，可送到较远的区域，
                √ 通过工厂的预制化能够尽可能的缩短建设周期；                          通过消声箱可以有效降低风噪。但是初始投资较大，后期可扩

                                                       网络电信 二零二三年八月                                            65
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