仓储式、微模块、集装箱式数据中心

仓储式、微模块、集装箱式数据中心

1 仓储式数据中心简介

伴随着个人微机、互联网、移动互联网、大数据的快速发展以及快速建设、快速响应的进程，数据中心单机架密度得到迅速提升，机房空调的送风形式以及机房建设形式均发生了很大的变化。

数据中心在特点上的发展进程为传统计算方式（传统机房解决方案）—云计算（分散机房、设备集中、高密度机架）（精确送风）—微模块化—快速业务交付（集装箱、仓储式）。

2 传统数据中心

传统数据中心特点：房屋结构，多层或者高层建筑；建设周期长，通常2～3年；设备整体功率密度低。

数据中心发展早期，单机架密度整体较低。同时互联网发展速度、规模和水平较低，对机房部署的时间要求并未如目前紧迫。

早期单机架功耗1～2kV·A/机架，单机架制冷量的要求较低，空调送风方式主要采用了传统通信机房的做法，采用传统直接送风方式就能够解决，这也是IDC发展早期基础设施建设的主要模式。

图1 数据中心发展进程

3 云计算模式下的数据中心

3.1 传统类型数据中心升级

随着互联网的发展，机架功率密度的提升至3kV·A/机架，机房热点出现，空调逐渐采用精确送风方式进行解决。

精确送风方式初期主要采用了风管直接送风到机柜的模式，由于该种方式影响机房的走线、布局与美观，后期发展成机柜底部送风模式，该方式解决3kV·A/机架以下功耗机柜效果较好。

随着单机架容量的进一步提升，机柜内部送风受到机柜底部面积的影响，风量出现不足，又出现了开孔地板下送风+冷通道封闭方式，该方式也是目前空调系统送风的主要方式。

伴随着移动互联网及云计算的进一步发展，单机架功耗进一步提升至5kW以上水平，受到地板开孔率及地板面积的影响，采用开孔地板下送风+冷通道封闭模式，已经很难满足空调制冷的需求。

3.2 微模块类数据中心

伴随着行级空调技术的发展，出现了微模块数据中心，该类型数据中心的整体特点为：机房以微模块作为基本单位进行布置，每个微模块为1个独立封闭的空间，内部包含空调、电源列头柜、消防设备，其中空调采用行级空调。

该模式能够有效解决高密度机架的空调制冷问题，最高解决单机架功耗可以达到15kW以上，国外厂家的微模块单机架解决功耗已经达到20kW以上。

此外，伴随着背板制冷技术的逐渐成熟，利用背板开展高功耗机柜的制冷将是一个重要方向，该技术不仅能够有效解决高功率密度机架的问题，而且较传统精密空调及行级空调能够有效节能大量机房面积，提高主机房面积的利用率。

3.3 快速交付模式下的数据中心

3.3.1 集装箱数据中心

采用集装箱组建数据中心，设备安装在集装箱内，集装箱可以室外放置或者室内放置；单机架功耗密度较高；可快速建设，可快速部署，通常为3～6个月。

集装箱数据中心，区分为一体式和功能模块式。

一体式：主要特点为箱体内包含数据中心所有的功能单元，比如油机、变配电、电源、空调、消防和IT设备等数据中心所需的基础配套单元，可以采用拖车的形式进行移动，快速响应不固定的数据中心应急需求。该类型数据中心可承载业务量较少，不适合大规模、固定应用场景下的建设。

功能模块式：主要特点为箱体按照功能进行区分，可以区分为油机箱、变配电箱、电源箱、IT设备箱、空调等。该模式与传统模块式建设思路比较接近，较适合大规模建设，比如华为万人桌面云项目。另外，由于集装箱的使用，该模式较传统微模块模式安全防护、保温性能较好，适合室外放置，大大缩短了建设周期。

快速部署、灵活移动、高密度是集装箱式数据中心的主要特点。目前最高的集装箱数据中心容量为560kW/箱，相当于传统IDC机房800㎡的用电量。

3.3.2 仓储式数据中心

仓储式数据中心特点：仓储式建筑结构，通常1～2层；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。

现阶段，国内有不少废弃厂房，可以用来改造为仓储式数据中心，并且由于该模式建设速度快，仓储式数据中心在国内得到了初步的应用，并有部分IDC运营单位在尝试新建仓储式数据中心。

4 优秀案例浅析

4.1 北京联通黄村仓储式数据中心项目

该项目是中国联通集团在华北地区最大的仓储式数据中心，共44组微模块，约1000个机架。分为两个IT设备机房及一个空调等配套设施用房。

该项目是原有厂房改造项目，其中一个IT机房为一层，共12组微模块；另一IT机房为上下两层，共32组微模块。其机房消防报验按照传统厂房报验，机架等视为机房内设备。

1）主要优点

（1）部署速度快

该数据中心微模块由厂家预制，各微模块组件运至现场组装，建设工期约6个月；

（2）易于扩展

如果需要，可以添加更多的空间，由厂家按订单工厂预制，可快速部署至现场。

2）局限性

（1）耐用性差

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；

（2）被厂商锁定

该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。

4.2 华为万人桌面云集装箱式数据中心项目

该项目坐落于华为深圳坂田基地K3区，是全球首个获得T3认证的集装箱式数据中心：配电、制冷系统按照2N架构设计，无任何单点故障，可稳定支持1万人规模的桌面云计算，同时实现全程24h无人值守智能运维管理。该项目的建设总周期仅仅为3个月。

该项目主要由以下几个模块组成：中控箱、UPS箱、IT设备箱、风冷冷水机组模块、柴油发电机箱等。

该项目主要特点如下：

1）ISO标准箱体，便于运输；

2）IP55 防尘防水设计；

3）FM200气体消防系统敏锐可靠；

4）供电2N设计，提高可靠性；

5）高效冷冻水系统，2(N+X) 设计。

Storage Type, Micro Module, Container Type of Data Center

杨军志
（江苏省邮电规划设计院有限责任公司）

YANG Jun-zhi
(Jiangsu Posts & Telecommunication Planning and Designing Institute Co.,Ltd）

论文分别介绍了仓储式、微模块、集装箱式的数据中心概况及其应用场所、前景、优势及缺点，以及仓储式数据中心在国内的应用案例。

In this paper ,Introduce the Storage type, micro module,container type of data center,respectively introduces the applications, prospects,advantages and disadvantages of this data center,finally introduced the warehouse data center application case in domestic.

仓储式；微模块；集装箱

storage type；micro module；container type