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以集裝箱為載體的模塊化數(shù)據(jù)中心

2012年9月15日 23:36  CCTIME飛象網(wǎng)  作 者:華為技術(shù)有限公司孔小明

    作為互聯(lián)網(wǎng)信息的管道和平臺(tái),數(shù)據(jù)中心扮演著越來越重要的角色。數(shù)據(jù)中心機(jī)房的建設(shè),涉及供電、空調(diào)制冷、安全、管理、物理結(jié)構(gòu)及裝修裝飾等多行業(yè)、多領(lǐng)域,一種好的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式帶來的價(jià)值不言而喻。

    而集裝箱通常被用于貨運(yùn)行業(yè),和IT行業(yè)很少有交集,但恰恰這種組合,卻成就了數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)模式的天作之合。

    集裝箱數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生

    時(shí)代在進(jìn)步,科技在發(fā)展,人們的生活更加豐富,其中在信息的溝通交流上表現(xiàn)尤為明顯。三十年前,信件還是遠(yuǎn)距離交流的主流方式,二十年前,固定電話開始“上山下鄉(xiāng)”,十年前,移動(dòng)電話在全國范圍內(nèi)逐漸普及。

    到了今天,人們溝通交流的方式愈加多樣,F(xiàn)aceTime、在線游戲、高清視頻,使人類的溝通在世界每一個(gè)角落都觸手可及,體現(xiàn)在信息流量上則是呈幾何級(jí)數(shù)的增長,建設(shè)更多的數(shù)據(jù)中心勢在必行。

    傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)周期通常在兩年以上,遠(yuǎn)不能滿足流媒體等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)井噴式的發(fā)展需求,集裝箱式的數(shù)據(jù)中心解決方案應(yīng)運(yùn)而生。2006年,SUN推出全球首個(gè)集裝箱數(shù)據(jù)中心Blackbox,隨后HP、IBM、華為也相繼推出了集裝箱數(shù)據(jù)中心方案。作為一種新型的建設(shè)模式,集裝箱式數(shù)據(jù)中心具備如下特點(diǎn)。

    顆粒適中

    一個(gè)集裝箱數(shù)據(jù)中心通?梢蕴峁500-1000U的標(biāo)準(zhǔn)19英寸安裝空間。安裝機(jī)架式服務(wù)器,可以滿足2000人以上企業(yè)的信息化需求,如果布放刀片服務(wù)器,可以支持的用戶會(huì)在4000人以上甚至更多;谶@種顆粒度進(jìn)行模塊化的擴(kuò)展,管理成本和建設(shè)成本都較為適宜。

    簡單快速

    集裝箱式數(shù)據(jù)中心,外殼采用符合業(yè)界海運(yùn)要求的工業(yè)集裝箱箱體,集成配電、監(jiān)控、制冷、機(jī)柜、布線、消防、安防等所有基礎(chǔ)設(shè)施子系統(tǒng),經(jīng)裝飾后可以滿足數(shù)據(jù)中心的性能及維護(hù)需求。內(nèi)部所有的部件以標(biāo)準(zhǔn)的工廠預(yù)安裝完成部署,快速完成生產(chǎn)?蛻魞H需提供場地、電力和網(wǎng)絡(luò)即能獲得完整的數(shù)據(jù)中心。

    擴(kuò)容靈活

    在園區(qū)前期的整體規(guī)劃中只需考慮電力的可擴(kuò)展性,市電輸入的高低壓配電應(yīng)預(yù)留合適的開關(guān)。當(dāng)業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)容,只需要對應(yīng)成套增加集裝箱箱體,通過預(yù)留的開關(guān)為其提供電力輸入。每期的擴(kuò)容,可以按首次部署的安裝調(diào)測過程批量復(fù)制。

    高效節(jié)能

    集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)緊湊,冷熱氣流隔離,空調(diào)近端制冷,在節(jié)能上易形成一定的優(yōu)勢,通過高效水冷方案,可實(shí)現(xiàn)10千瓦/Rack以上的高密度部署。

    隨需而變

    華為充分理解數(shù)據(jù)中心建設(shè)的復(fù)雜性,致力于將解決方案產(chǎn)品化,為客戶提供可用性好、交付快、應(yīng)用靈活、綜合成本低的機(jī)房產(chǎn)品。

    華為的集裝箱式數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品分為兩大類標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品:一類稱為“All-in-one式集裝箱”,即一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)集成所有的基礎(chǔ)設(shè)施;另一類稱為“集群式集裝箱”,即由不同的箱體形成制冷、供配電、設(shè)備安裝等功能模塊,進(jìn)行靈活組合應(yīng)用。

    All-in-one:真正實(shí)現(xiàn)一體化

    All-in-one式集裝箱受空間尺寸限制,容量密度都不會(huì)太高,最突出的優(yōu)勢一是“快”,從生產(chǎn)到安裝調(diào)測完成,不超過8周時(shí)間;二是“簡單”,運(yùn)輸、安裝、維護(hù)過程簡單可靠。三是高移動(dòng)性,標(biāo)準(zhǔn)海運(yùn)集裝箱,適合野外勘探、軍事演習(xí)等移動(dòng)場景。

    基于客戶對容量的需求,華為All-in-one集裝箱提供不同規(guī)格系列的產(chǎn)品:20英尺All-in-one式集裝箱,內(nèi)置3-4個(gè)機(jī)柜,可支持部署約30千瓦的IT負(fù)載;適用于快速部署的小型數(shù)據(jù)中心,以及野外開采、軍事演習(xí)、影視拍攝等移動(dòng)性場景數(shù)據(jù)中心。40英尺All-in-one式集裝箱,內(nèi)置8-10個(gè)機(jī)柜,可支持部署約80千瓦的IT負(fù)載,并且可以根據(jù)客戶需求定制T3工況的解決方案;適用于大學(xué)、研究所、醫(yī)院、交通、石油礦山企業(yè)等中小型數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營商異地容災(zāi)備份中心等。

    華為的All-in-one集裝箱基于“去工程化”的理念,將所有硬件設(shè)施的安裝連接全部在工廠完成,6周內(nèi)即可全球發(fā)貨,箱體結(jié)構(gòu)符合船級(jí)社認(rèn)證海運(yùn)要求。到客戶現(xiàn)場后無需外掛功能部件,無需專業(yè)施工,接好輸入電源線纜即可開始部署業(yè)務(wù);而在需要搬遷時(shí),可以將集裝箱連同設(shè)備一起整體搬遷運(yùn)輸。

    麥肯錫大學(xué)是巴西最大的私立大學(xué),隨著近年網(wǎng)絡(luò)教育、網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模擴(kuò)張,現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心已不能滿足需求。華為為其推薦了All-in-one集裝箱方案,利用2個(gè)半月時(shí)間,快速低成本地完成了其教育互動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)。在實(shí)際應(yīng)用過程中,其穩(wěn)定可靠的優(yōu)異表現(xiàn)獲得校方高度認(rèn)可。

    集群式集裝箱:將模塊化設(shè)計(jì)理念展示到極致

    華為的集群式集裝箱按功能模塊化設(shè)計(jì)了三款不同的標(biāo)準(zhǔn)箱體:供電箱、制冷箱和業(yè)務(wù)箱。三種箱體在功能上既相互解耦,又能快速靈活地組合應(yīng)用,進(jìn)而形成完整的機(jī)房系統(tǒng)。一套標(biāo)準(zhǔn)集群式集裝箱數(shù)據(jù)中心,支持部署400千瓦的IT負(fù)載,組合方式可以是一個(gè)供電箱+一個(gè)制冷箱+一個(gè)高密的業(yè)務(wù)箱,也可以是一個(gè)供電箱+一個(gè)制冷箱+多個(gè)中低密度的業(yè)務(wù)箱。根據(jù)建設(shè)規(guī)模,支持并箱、堆疊的部署方式,適用于中大型企業(yè)、IDC、交易中心等大型數(shù)據(jù)中心大規(guī)模部署。

    并且,集群式集裝箱通過雙套20英尺供電箱和雙套制冷箱部署,實(shí)現(xiàn)整體2N系統(tǒng)的解決方案,適合金融等高可靠性需求的應(yīng)用場景。另外,三種箱體還可獨(dú)立應(yīng)用,每個(gè)箱體支持按實(shí)際需求選配不同數(shù)量的核心功能部件。這是解決方案層面的模塊化設(shè)計(jì)。

    供電箱核心部件為雙總線供配電系統(tǒng),UPS最大輸出功率為480kVA,根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)容量還可選200kVA/300kVA輸出。蓄電池支持15分鐘備電,同樣可選不同的AH數(shù)適配。制冷箱可輸出最大440千瓦的制冷量,其核心部件為4臺(tái)模塊化的冷水機(jī)組,實(shí)際應(yīng)用可選配其中的1-4臺(tái),支持?jǐn)嚯姾?5分鐘連續(xù)制冷,其數(shù)量也可以根據(jù)業(yè)務(wù)容量調(diào)整。業(yè)務(wù)箱提供18個(gè)45U標(biāo)準(zhǔn)19英寸安裝服務(wù)器機(jī)柜,分為3個(gè)艙,形成獨(dú)立的冷熱通道。每個(gè)艙從集裝箱兩側(cè)開門,可形成一個(gè)獨(dú)立的模塊,部署不同的業(yè)務(wù)。另外,運(yùn)營商在出租業(yè)務(wù)上,可對門禁設(shè)置獨(dú)立權(quán)限,提供給不同的客戶使用。

    除了上述三種箱體外,華為還提供標(biāo)準(zhǔn)的模塊化附件,如:箱體間連接的管路、線架、并箱密封連接件、堆疊時(shí)的維護(hù)旋梯平臺(tái)等,現(xiàn)場用簡單工具即可完成安裝。這是箱體配置層面的模塊化設(shè)計(jì)。

    華為集裝箱內(nèi)選用的關(guān)鍵部件,從軟件和硬件上也均采用了模塊化的設(shè)計(jì)理念。制冷機(jī)組內(nèi)含兩個(gè)壓縮機(jī)可獨(dú)立控制;空調(diào)的風(fēng)機(jī)、多組風(fēng)機(jī)支持熱插拔、分區(qū)調(diào)速;模塊化UPS支持按最小顆粒度20千瓦進(jìn)行擴(kuò)容。這是部件規(guī)格層面的模塊化設(shè)計(jì)。

    通過這三層的模塊化設(shè)計(jì),不僅數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本大幅降低,客戶業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)按需部署,避免初期過度投資,而且提高了設(shè)備的負(fù)載率,實(shí)現(xiàn)最佳的運(yùn)行效率。

    全球首個(gè)TierIV等級(jí)的集裝箱數(shù)據(jù)中心于2012年8月在華為基地K3園區(qū)落成。由于華為原有的數(shù)據(jù)中心已不能支撐公司業(yè)務(wù)發(fā)展,公司急需建設(shè)一個(gè)可以支撐2萬人桌面云的數(shù)據(jù)中心。面對快速投產(chǎn)、空間有限、高密部署、靈活擴(kuò)容、智能管理等挑戰(zhàn),華為IT部門創(chuàng)新地使用了IDS1000集群式集裝箱數(shù)據(jù)中心解決方案,在短短3個(gè)月時(shí)間內(nèi),便建成了可提供總數(shù)36機(jī)柜、1620U安裝空間、7千瓦/Rack,PUE1.4的高效綠色數(shù)據(jù)中心。

    系列規(guī)格應(yīng)對差異化需求

    華為的集裝箱產(chǎn)品,在設(shè)計(jì)和規(guī)劃上充分考慮了客戶的各種差異化需求。針對全球不同電源制式及環(huán)境溫度,華為均可提供系列化的集裝箱與之對應(yīng);在配置上可從單柜密度3千瓦-22千瓦的平滑擴(kuò)展,兼容IT和CT的主流設(shè)備安裝,在低溫地區(qū),還可提供節(jié)能系統(tǒng),使最優(yōu)PUE達(dá)到1.25。

    目前,華為的集裝箱產(chǎn)品已在中國、拉美、中東多個(gè)地區(qū)成功應(yīng)用,涵蓋電信、教育、石油、電力等多個(gè)行業(yè),滿足客戶在運(yùn)營業(yè)務(wù)增長、校園信息化、辦公自動(dòng)化及臨建指揮中心等多種需求場景。

    對比傳統(tǒng)樓宇式建設(shè)模式,集裝箱數(shù)據(jù)中心不僅在快速建設(shè)上具有無可比擬的優(yōu)勢,而且按需擴(kuò)容更方便靈活,在綜合成本上也有較大的優(yōu)勢。隨著對數(shù)據(jù)中心建設(shè)的理解和體會(huì)的不斷加深,華為也開始致力于協(xié)助CCSA(ChinaCommunicationsStandardsAssociation,中國通信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))等組織推動(dòng)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制訂和優(yōu)化,希望促進(jìn)其在應(yīng)用上的標(biāo)準(zhǔn)化和成熟化。我們相信,集裝箱式的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式,在全球的信息化進(jìn)程中,必將寫下濃墨重彩的一筆。

編 輯:崔玉賢
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