模塊化數(shù)據(jù)中心機房建設分析

沈 程

（中國汽車工業(yè)工程有限公司，天津 300000）

隨著社會的不斷發(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)點位都需要一個依托，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，但人們在建設數(shù)據(jù)中心的時候，往往忽略了耗電量，即PUE值。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)機房制冷面積特別大，其最大的缺點是制冷范圍過廣，嚴重浪費電能。且傳統(tǒng)機房除了機柜外，還需額外配備電池房、維修間等輔助主機房運行的房間，占地面積過大，浪費大量資源。使用模塊化機房系列產(chǎn)品能解決上述問題?！澳K化”是最近幾年流行的一個新概念，特別是數(shù)據(jù)中心與機房的大量出現(xiàn)，促進了機房類產(chǎn)品與設備類產(chǎn)品的融合，并演化為一體化數(shù)據(jù)機柜和模塊化數(shù)據(jù)機房。

1 數(shù)據(jù)中心基礎設施系統(tǒng)功能分析

1）基礎設施監(jiān)控?；A設施的監(jiān)控系統(tǒng)是對動力系統(tǒng)設備、環(huán)境設備系統(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)，可以對各類設備運行狀態(tài)做好動態(tài)的檢查，實時對各類實時運行數(shù)據(jù)的集中監(jiān)控、運維管理，即數(shù)據(jù)的預警、智能報警，進而也會使數(shù)據(jù)中心高效管理和運作，提供更大的保障。

2）機房密閉保溫節(jié)能防塵處理。在機房內(nèi)，安裝空調(diào)設備，使整個機房處于恒溫恒濕的狀態(tài)，另外要使機房與外界處形成一定的溫差。在冬季能夠?qū)崿F(xiàn)保溫，在夏季可以實現(xiàn)隔熱，也是當前機房設計的重點內(nèi)容。要防止在機房的地面或者地面出現(xiàn)凝露的問題，另外要防止外界對機房形成熱量能量的傳送過大，而給空調(diào)設備帶來很大的負載壓力，定期對機房實現(xiàn)清潔，確保機房的安全。

3）資產(chǎn)管理。資產(chǎn)管理系統(tǒng)更多是以設備資產(chǎn)整個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)運營信息平臺，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心各類資產(chǎn)實物的盤點，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)助運營管理人員對中心的各個設備做好有效的維護管理。資產(chǎn)管理包含了對物品、線路、設備資源的控制監(jiān)管，應用智能條碼來對各個設備的數(shù)據(jù)信息做好識別，條形碼的成本較低，但是對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，而且設備變動頻率比較低的設備。

2 模塊化中心機房的建設

模塊化數(shù)據(jù)機房不同區(qū)域的模塊化組件均可以備份，便于后期機器損壞時能夠快速維護管理，且模塊化數(shù)據(jù)機房具有多個功能獨立、統(tǒng)一輸入輸出接口的監(jiān)控管理系統(tǒng)，通過相關模塊機組組合形成一個完整的數(shù)據(jù)中心。與一體化機柜系統(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，使其成為一個整體。配電模塊組合成為PDF（配電列頭柜），機架式空調(diào)也改成了列間空調(diào)，使其成為一個整體。所以模塊化數(shù)據(jù)機房是一個具備很高適應性的標準節(jié)能統(tǒng)一智能的基礎設施環(huán)境.

1）可信數(shù)據(jù)中心模型構建。為能保障現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心機房完善化建設，就需要從多方面加強重視?？尚艛?shù)據(jù)中心模型是比較重要的，需要結合電子信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心設計規(guī)范的標準，對數(shù)據(jù)中心機房運行現(xiàn)狀進行詳細分析，提出安全可信以及智能環(huán)保的智能化數(shù)據(jù)中心機房建設框架。機房的核心是可信、綠色節(jié)能，能夠使幾者之間相互支撐?？尚攀轻槍Ξa(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；智能則是對機房各項指標的監(jiān)控管理實現(xiàn)智能化目標，能為用戶提供安全可靠的服務。如軟件/硬件系統(tǒng)可信，可信軟件的運用能夠避免傳統(tǒng)軟件缺陷對系統(tǒng)的運行產(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是達標的。

2）基礎設施系統(tǒng)的設計?；A設施系統(tǒng)是通過統(tǒng)一的信息化平臺，實現(xiàn)對機房內(nèi)部各類設備的連接，而且能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)中心，各分子系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)對各分子系統(tǒng)內(nèi)部數(shù)據(jù)的科學調(diào)度。對各系統(tǒng)設備的數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)控，而且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)分析處理，來判斷各設施的運作狀況，實現(xiàn)各系統(tǒng)的集成運營管理。而且數(shù)據(jù)平臺具有直觀性，可以用可視化的數(shù)據(jù)來清晰地展示出各個設備的運作狀況，實現(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，實現(xiàn)各數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，業(yè)務的進一步協(xié)同，為各數(shù)據(jù)的長期運作，而提供更精準的決策支撐。

3）接地系統(tǒng)。由于機房的靜電放電要求，機房的靜電電壓必須低于1kV，需要接地抗靜電操作板，以確保計算機設備和人員的安全。數(shù)據(jù)中心環(huán)境系統(tǒng)采用3mm*30mm銅線系列運行，提供穩(wěn)定可靠的初始電源，通過可靠的機箱連接、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)以保護數(shù)據(jù)。

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

5）ups配電系統(tǒng)。由于電壓高、頻率波動大、電源波動大，導致電力質(zhì)量差并影響it設備的平穩(wěn)運行，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。每個機箱都有一個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。機柜照明燈為每個機柜提供一個雙電源線A/B，可為每個機柜提供兩個工業(yè)端口的2N冗馀雙用途操作。每個機柜的功率容量為32A，每個電路最多可支持5千瓦的功耗。如果一個線路出現(xiàn)故障，兩個線路的使用率均為50%。此外，還對薄弱系統(tǒng)、應急電源和應急配電裝置等電源進行監(jiān)測。

3 結束語

近年，隨著國內(nèi)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心的業(yè)務規(guī)模也不斷擴增，而且大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)的各類新興技術也不斷地涌現(xiàn)。數(shù)據(jù)中心的搭建，要使數(shù)據(jù)中心運作更加靈活高效。在未來，數(shù)據(jù)中心將會向模塊化、智能化的方向發(fā)展，智能化的數(shù)據(jù)中心能夠為政府單位/企業(yè)單位經(jīng)營決策提供高效的數(shù)據(jù)，而且也會使用效率更高，運行的管理成本降低。