数据中心,在人工智能、云计算、物联网等新兴技术的推动下,成为了行业内的一大热词。近年来互联网的快速发展,产生的数据呈现出爆炸性的增长态势,各行业各种领域都走上了建设数据中心的道路。诸如互联网企业、金融机构、医疗行业、各大央企甚或中小型企业都纷纷设点布局建设属于自己的数据中心,从而兴起了一场数据中心建设热潮。 

伴随着各行业各企业的加入,近年来我国数据中心的规模逐渐扩大,据科智咨询(中国IDC圈)发布的《2018-2019年中国IDC产业发展研究报告》显示,2018年,中国IDC业务市场总规模达1228亿元,同比增长29.8%,预计到2021年,中国IDC业务市场规模将超过2700亿元,年增速维持在30%左右。

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在科技飞速发展的今天,数据中心也经历着变革,伴随着新技术理念的出现及发展,数据中心更加强调高效、可靠、灵活。由于传统数据中心在空间、效率、能耗上的瓶颈日益凸显,如存储空间紧张、效率低下、能耗过高;同时传统数据中心部署不灵活、建设周期长,受限于有限的机房空间和基础设施,传统数据中心无法根据业务做到随心所欲的扩展。这些问题的出现促使新概念——模块化数据中心应运而生,其成为当前数据中心建设领域最火的概念之一。

如果建一座数据中心像搭积木一样快捷、容易,如果一座数据中心可以像一座活动房子一样到处移动,如果一座数据中心不够用了,可以像集装箱似地再连上一座…模块化正在将这些构想成为现实。 

何为模块化数据中心?

模块化数据中心,是一种集IT机柜、制冷、不间断电源、消防、照明、监控、布线、安防等功能模块于一体的模块化数据中心产品,其构成单元均是符合业内通用规范的标准化产品,模块化数据中心的神奇在于:在数据中心施工现场,工人通过简单的拼装、连接,即可实现微模块的整体交付,就像搭起积木一样简单、便捷,能够大大缩短施工周期,降低施工难度,保证工程按时、准确、有序完成。

目前,全球众多知名企业已经开始进行模块化数据中心的建设。国外,诸如IBM、微软、谷歌等互联网巨头已率先采用模块化数据中心。国内,诸如百度、阿里、腾讯等互联网大佬在新建数据中心中,纷纷采用模块化数据中心产品,均在建设周期、能耗、成本方面取得收益。

模块化数据中心的形式

模块化的形式有很多种,可以是设计方法和理念,亦或产品。产品形式上,数据中心模块化有模块化产品、微模块和集装箱式数据中心几种形式。其中模块化产品以模块化UPS、模块化精密空凋、模块化布线等为代表;微模块以机柜微环境为典型,指以若干机架为基本单位,包含制冷模块、供配电模块以及网络、衍线、监控、消防在内的独立的运行单元,该模块全部组件可在T厂预制,并可灵活拆卸,快速组装;集装箱式数据中心可以认为是一种标准化的,工厂预制和预测试的大型模块化数据中心产品和解决方案。

数据中心引入模块化设计,目的是实现数据中心业务快速部署、应用灵活,提供标准化接口,主要有三类应用。

集装箱数据中心最为人所知,它将服务器、存储、网络设备等一股脑的放入集装箱,这就是集装箱数据中心。

微模块数据中心是以若干机柜作为一个整体,国外叫做IT/Server模块,国内则称之为微模块,以服务器/网络设施和基础设施分解但是通过一定逻辑精密耦合成为一个共同载体的数据中心模块,在计算或者存储资源上可以独立的完整数据中心。微模块数据中心采用模块化的部件和统一的接口标准实现数据中心的快速、灵活部署以及后期的扩建,不仅可以大幅降低建设成本,而且能够缩短数据中心的建设和部署周期,增强数据中心部署的机动性和灵活性。

仓储式数据中心介于集装箱数据中心和微模块数据中心之间,通常1~2层的建筑结构,内部采用微模块形式或者集装箱形式进行,建设周期短,通常为12~18个月。仓储式数据中心的微模块由厂家预置,各微模块组件运至现场组装,部署速度快。如果需要,还可以添加更多的空间。

仓储式数据中心往往是利用废弃厂房或者建筑,来进行改造成仓储式数据中心。当然,仓储式数据中心也有其实现的局限性,比如耐用性差,只能使用特定厂商的硬件或解决方案。仓储式数据中心实际应用中并不多,毕竟没有那么多的废旧厂房可利用的,更多的是作为一种中型数据中心解决方案来推广。

为何模块化数据中心概念如此热?

模块化数据中心的最大魅力之处就是“随需而变”,无论用户当前处于何种规模,或属于哪个行业领域,都可以按照自己的需求定制模块化数据中心,并可按照业务发展需求,逐步扩张数据中心规模,以应对更多IT需求。

1可更改性,不断变化的IT需求,可通过模块的重新配置,去提高灵活性。

2可替换性,如果发生故障,模块会很容易被替换下来,去升级或修理,却不会影响系统正常运行。

3可扩展性,模块化基础设施可以根据IT需求部署,而且可以在后期根据需要添加更多组件。

4可移植性,在升级、安装、重新配置或移动模块化时,标准接口、独立组件和易于理解的结构提供了极大方便,节省时间、节约资金。

5模块化可提高故障修复的质,模块的可移植和可插拔特性使得很多工作可以在工厂进行,既包括交货之前(如配电设备的预先布线),也包括交货之后(如电源模块的修理)。

6控制能耗,模块化数据中心优化了冷热通道封闭机架内电源线与数据线缆路径、服务器部署安装、模块内气流组织等机构,模块化数据中心的PUE值得到了极大的降低,通过集中管理看控制能耗,提高设备的利用率。 

模块化数据中心在什么场景和环境下可以应用?

目标业务场景:政企事业单位自建小型数据中心;提供私有云服务的中、大型数据中心;提供公有云服务的互联网、运营商大型数据中心;满足互联网、通信、政府、军队、教育、电力、石油等企业定制化需求。

适用环境:满足承重要求的办公楼局部空间;经过简易改造的旧厂房;正在使用及新建专用数据中心;CDC工作环境温度-40~55℃,满足低温和高温国家气候环境,覆盖全球应用场景。

模块化数据中心建设任重道远

虽然模块化数据中心相比于传统数据中心更加高效、灵活、方便,但也存在一定的弊端。其耐用性相对差,集装箱数据中心和预制的模块化数据中心能在多大程度上经受时间和天气的考验,目前还是个未知数;服务可用性低,为放置在边远地区的集装箱数据中心和预制单位提供水电和网络资源的难度大、费用高;缺乏工作空间,大多数模块化数据中心,特别是集装箱数据中心,其设计是用来容纳设备、而不是容纳人的;被厂商锁定,许多模块化数据中心产品要求只能使用特定厂商的硬件或解决方案;安全性差,孤立的集装箱数据中心或预制单位比普通大楼更容易被闯入或捣毁。所以,模块化数据中心的道路,前景是美好的,但过程是曲折的。

延伸阅读:

模块化UPS在智能微模块数据中心的解决方案

模块化UPS电源在电视台系统中心的应用

模块化是数据中心设计的未来

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