標準化
標準化是指在經(jīng)濟、技術、科學和管理等社會實踐中,對重復性的事物和概念,通過制訂、發(fā)布和實施標準達到統(tǒng)一,以獲得最佳秩序和社會效益。對數(shù)據(jù)中心的設計建設也是如此,數(shù)據(jù)中心的標準化設計和建設,能夠降低建設成本,提高建設效率,并且通過相互獨立的模塊化設計,進一步促進數(shù)據(jù)中心的可靠性。從數(shù)據(jù)中心的發(fā)展進程來看,也是不斷向標準化,模塊化發(fā)展。我們知道,數(shù)據(jù)中心的核心是機柜,一般標準機柜的尺寸為600×1200×2000mm(寬×深×高),故數(shù)據(jù)中心的各種設備和材料都是以此為基礎,從目前的數(shù)據(jù)中心來看,從裝修的墻面、地板、吊頂、燈具到主要的設備,UPS、精密空調(diào)、配電柜等包括現(xiàn)在業(yè)界比較流行的微模塊機房,都是朝著為600mm的模數(shù)的方向發(fā)展。數(shù)據(jù)中心的發(fā)展歷程也是不斷標準化和模塊化的歷程。
從微觀到宏觀,標準化設計建設的趨勢貫穿數(shù)據(jù)中心的整個過程。包括機柜、機房、樓層、建筑和園區(qū)級別。
智能化
數(shù)據(jù)中心的智能化分兩個層次的內(nèi)容,一方面為數(shù)據(jù)中心建設方面的智能化,另一方面為數(shù)據(jù)中心在運維方面的智能化。
BIM技術在建筑行業(yè)應用也越來越廣。數(shù)據(jù)中心作為一種特殊的建筑,BIM技術也將得到越來越多的應用。BIM即建筑信息模型(Building Information Modeling),是建筑學、工程學及土木工程的新工具。該技術是Autodesk公司在2002年率先提出,已經(jīng)在全球范圍內(nèi)得到業(yè)界的廣泛認可,它可以幫助實現(xiàn)建筑信息的集成,從建筑的設計、施工、運行直至建筑全壽命周期的終結,各種信息始終整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中,設計團隊、施工單位、設施運營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM進行協(xié)同工作,有效提高工作效率、節(jié)省資源、降低成本、以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
智能化運維是數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展的關鍵點之一,可以有效地提高運維效率降低運營成本。其將人員從數(shù)據(jù)中心繁瑣的各類維護工作中解脫出來,使得他們能夠有更多的時間去思考,如何把數(shù)據(jù)中心技術和企業(yè)的業(yè)務應用更好結合起來。智能化還可大大降低數(shù)據(jù)中心的人力成本,同時減少人為故障,提升數(shù)據(jù)中心的運行可靠性,要知道數(shù)據(jù)中心發(fā)生的故障中大多數(shù)是人為故障,減少人的參與反而會提升數(shù)據(jù)中心運行的可靠性。
綠色節(jié)能
數(shù)據(jù)中心的IT設備為最大的能源消耗,但該部分能源的消耗取決于各種IT設備,如服務器、網(wǎng)絡、存儲等本身的功耗,IT設備運行起來,其功率就恒定,我們無法改變,節(jié)能潛力不大。數(shù)據(jù)中心內(nèi)暖通空調(diào)系統(tǒng)的能耗占數(shù)據(jù)中心總能耗的37%以上,該部分為數(shù)據(jù)中心節(jié)能的最大潛力部分。
供電系統(tǒng)的能耗約占數(shù)據(jù)中心總能耗的10%,供電系統(tǒng)的能耗的最大一部分為變壓器、UPS等供配電系統(tǒng)的轉換上。其次的能源消耗主要是機房的照明上。我們要進行節(jié)能設計,應當在此兩部分做出努力。
數(shù)據(jù)中心制冷系統(tǒng)究其原理,其散熱可以分解為兩部分。一部分為室內(nèi)部分,通過風、水或者制冷劑負責室內(nèi)的熱量吸收。另一部分為室外部分,即冷源部分負責將室內(nèi)吸收的熱量傳至室外。室內(nèi)部分發(fā)熱的根源為芯片,傳統(tǒng)的散熱方式為,芯片的熱量通過熱管傳遞至服務器,服務器通過風扇將熱量傳遞至機柜內(nèi)或房間內(nèi),最后再由房間級空調(diào)、背板空調(diào)或行級空調(diào)帶出室外?？梢钥闯鰪陌l(fā)熱根源到排至室外,要經(jīng)過多次的熱交換,每一次熱量交換都會造成能量的損失。所以要提高室內(nèi)部分的換熱效率,究其根本是要消除中間環(huán)節(jié)。
對于室外部分,主要是冷源。目前的冷源主要有兩種形式,機械冷源和自然冷源。機械冷源為消耗一定的能量為基礎。而由于數(shù)據(jù)中心需要常年制冷的特性,就給其提供了利用自然冷源的可能性。要提高室外部分的節(jié)能效率,應根據(jù)數(shù)據(jù)中心的實際情況，最大限度的利用自然冷源，目前也出現(xiàn)了多種采用自然冷源的形式，如采用冷卻塔供冷、氟泵空調(diào)、蒸發(fā)冷卻和江水、湖水制冷等方式。
供配電系統(tǒng)的節(jié)能。關鍵是減少變壓器、UPS等電力轉換部件的損耗,提高其轉換效率。在供電架構上,積極探索新型的供電模式,如高壓直流技術、市電直供技術等。另一個比較大的耗能用戶為照明,在數(shù)據(jù)中心中,照明能耗約占整體能耗的1%左右,也有不小的節(jié)能潛力。由于機房中,幾乎沒有外來人員,平時只有工作人員在機房內(nèi)巡視工作,而且人員相對較少,沒有人員的時候機房內(nèi)的照明燈具可以完全關閉。我們可以根據(jù)數(shù)據(jù)中心的場景對照明進行智能控制設計。比如可以按照30%(節(jié)能)、50%(巡檢)、100%(正常)三種模式開啟。根據(jù)情境需要開啟不同的模式,具體設計可根據(jù)業(yè)主的工作流程和項目的投資規(guī)模進行修正。
作為新的信息的基礎設施。新基建將會為數(shù)據(jù)中心帶來大量新的機會。未來數(shù)據(jù)中心的技術發(fā)展將會向標準化、智能化、綠色節(jié)能等方向發(fā)展。
