模块化数据中心机房建设分析

张贺波

超越科技股份有限公司 北京 100193

引言

随着我们的信息技术、信息时代和数字时代的发展,传统的数据中心建设不再能够满足当前的市场需求,而是能够适应新技术的引入所带来的新数据中心。模块化数据中心是新数据中心部署最广泛的代表。其特点是安全性高、可靠性高、施工周期短、可扩展性高、灵活性高且易于维护。因此,加强研究以构建模块化数据中心环境至关重要。

1 数据中心相关介绍

数据中心由机房基础设施、信息系统基础软硬件、信息资源(数据)及相应的规章制度组成,主要包括计算系统、存储系统、网络系统、云计算与大数据系统、各种通信设备、环境监控设备、安保监控设备等,主要实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换和管理。模块化数据中心通过简化独立功能单元、分离复杂的硬件和软件系统功能以及通过标准体系结构设计实现独立单元组合,来简化系统复杂性。模块化数据中心的构建模块主要包括模块化ups、电源监控模块设计、闭环机箱设计、PDU设计、环境温度设计和消防模块设计。

2 模块化数据中心的系统组成

2.1 供电模块 机房电源是建筑物整体设施平稳运行的基础,也是服务器机房所有设备组安全运行的基础。电源可保护配电装置,并配备电池系统,使配电装置能够根据需要修改这些模块,以便于日后构建模块化机房。

2.2 机架模块 机架模块是模块化数据中心的基本构建模块,支持数据中心的所有构建模块。机架模块不仅包括多种物理体系结构、散热控制系统,而且还包括严重系统。为了满足用户的独特需求,需要对模块化数据中心解决方案中的模块进行相应的修改。

2.3 冷却模块 冷却模块是机房运行的重要实施装置,在机房运行时产生大量热量,如果不能及时释放热量,会影响设备的运行。在机房安装空调、铺设管道以及安装许多冷通道密封以降低室温,如果温度过高,可能会影响先进设备的电子元件性能,从而导致一些设备断电。冷却模块是机架中最重要的模块之一。模块化数据中心主要面向空调,并具有冷却线路。为确保各个模块运行更加稳定,同时使用空调,可以将服务器设施连接到冷却设备,以提高冷却性能并降低建筑内部空调的功耗。

3 现代化数据中心机房建设的要点

第1,管理与技术的结合。在数据中心建设现代化的过程中,更好地控制机房建设的质量至关重要,并通过将管理与技术相结合,根据各自的需求为实现实际设计目标奠定基础。第二,注重统一规划的实施。构建现代数据中心环境必须完全侧重于统一的规划和良好的分配公正。规划一致性需要及早做好准备,以便全面了解数据中心环境的应用程序需求和安全要求,并能够在规划中包括未来的扩展。第三,以安全为导向的要求。对现代数据中心建设的要求越来越多,数据中心的安全性涉及多个技术领域,主要包括网络安全、数据安全、接入安全、主机安全、身份安全和安全管理。安全体系的建设也是通过技术手段和管理手段相结合来实现的,这就要求更加重视安全,并加强一些基本的安全相关任务,以便利工作。

4 模块化数据中心机房建设

4.1 基础架构系统的设计 基础架构系统是一个统一的信息平台,可连接到机房内的所有设备类型,并实现与数据中心、子系统的集成以及每个分子系统内数据的科学规划。实时监控每个系统设备的数据,并允许进行数据分析以确定设备的运行状况,从而实现每个系统的集成操作管理。此外,数据平台还具有直观性,即清晰地显示了单个设备使用可视数据的情况。它实现了来自不同子系统的无缝集成、共享和数据交换、系统联网、高效、集中的管理、数据之间的通信、进一步的业务协调以及更准确的长期数据操作决策。

4.2 制冷系统设计 例如,模块化数据中心空间中有120个机柜,每个机柜6 k W,4组双排设计,每组30个机柜和5个制冷机柜。由于模块化数据中心中数据中心单元的稳定性,空调的冷却设计必须满足冗余要求。在设置模块化数据中心环境时,可以使用模块化设计选择维护所需的空间。为确保设备的安全性和稳定性,工程中应使用热插拔电气端子。为简化终端维护,可在每台室内计算设备上配置截止阀和快速通道,以简化机房的模块化设计。在冷通道下安装冷源分配单元,将会减少模块空间,安装过程中要考虑为后续模块的快速扩展预留空调接口。EC风机、变频器空调、按需冷却、深度功率智能控制技术,方便用户使用。

4.3 配电系统设计 建立模块化数据中心时,可以使用双路市电(3000k W)配电系统,该系统通过双路ATS输入电源直接向ups以及空调和PDU供电。机柜中的两路PDU可为机柜中的电子装置提供双路电源。IT设备由1000k VA模块供电,该模块具有N+X冗余电源。ups具有冗余、可转换、联机、冗余的ups系统,可保护电源并保持可靠性。模块化ups的电池续航时间优于传统ups,模块化ups通过模块冗余实现了高可靠性,而传统ups则需要两次并行实施,从而增加了构建成本。模块化ups的下游扩展既简单又灵活,只需添加模块即可。

4.4 环形系统配置 这就需要有能力把握实际建设中的要点,改进房地安全运行的监测系统,包括动态和安全地监测环境和安全。DCIM系统是信息技术和组织设备管理的组合,可实现对数据中心关键设备的集中监控和简化管理。DCIM有些功能并不完善,因此可以通过添加智能配电设备和相应的智能KVM组件以及我们的国家稳定性控制因素来提高整体管理质量,从而实现IDC空间的现代化、智能化。

5 结束语

模块化数据中心将掀起新一代数据中心建设热潮。这不仅大大提高了数据中心空间的性能,而且还提供了更广泛的服务,这些服务对于我们国家计算和信息技术的发展至关重要。为加快业务增长,相关人员需要不断扩大其在模块化数据中心环境中的研发工作,以发挥更大的作用。