在云計算和大數(shù)據(jù)應用促進下，數(shù)據(jù)中心建設迎來了一個新的建設高潮，面對如此巨大的市場，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心是“固態(tài)的”，缺乏靈活性和擴展性。隨著業(yè)務的發(fā)展和應用的增加，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的弊端逐漸顯現(xiàn);傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心在部署建制時基本是“一項目一部署”和“一機一應用”，部署緩慢，密度低。而且服務器與供電、制冷等輔助模塊嚴格綁定，使得擴展很難，且牽一發(fā)而動全身。到后期，隨著業(yè)務的發(fā)展、應用的增加，使得數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)需要更多的管理軟件，系統(tǒng)也愈發(fā)冗余，配電、制冷都已經(jīng)不能滿足需求，這時不得不對整體系統(tǒng)進行重新設計，進行擴展。

微模塊數(shù)據(jù)中心，是按照行業(yè)標準對數(shù)據(jù)中心場地進行微模塊劃分，即把整個數(shù)據(jù)中心分為若干個獨立區(qū)域，每個區(qū)域的規(guī)模、功率負載、配置等均按照統(tǒng)一標準進行設計。真正的微模塊數(shù)據(jù)中心，制冷、供電及管理系統(tǒng)都應實現(xiàn)區(qū)域化、微模塊，互不干擾，可以獨立運行，無共享部分，微模塊給數(shù)據(jù)中心帶來了一系列的優(yōu)勢。按照市場調(diào)研機構(gòu)IDC 數(shù)據(jù)中心趨勢研究人Michelle Bailey 的說法，“龐大的、整體的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)過時了”，而微模塊的模式有望在未來5年內(nèi)成為建造數(shù)據(jù)中心“幾乎默認的方法”。無論企業(yè)當前處于何種規(guī)模、哪個行業(yè)領(lǐng)域，都可以按照自己的需求定制微模塊數(shù)據(jù)中心，并可伴隨業(yè)務發(fā)展需求，逐步擴張數(shù)據(jù)中心規(guī)模，以應對更多IT 需求。

微模塊數(shù)據(jù)中心市場驅(qū)動因素

1. 政策出臺帶動微模塊數(shù)據(jù)中心應用

國家多項政策的密集發(fā)布，表明政府對數(shù)據(jù)中心建設中能效指標、新技術(shù)應用方面的重視，而微模塊數(shù)據(jù)中心在能耗方面的突出性能表現(xiàn)、建設和規(guī)劃占地方面的優(yōu)勢順應政府的政策導向。由此，微模塊數(shù)據(jù)中心進入快速增長階段。

2. 機房設備廠商倡導微模塊數(shù)據(jù)中心理念

國家的政策環(huán)境吸引數(shù)據(jù)中心基礎設施廠商和傳統(tǒng)UPS廠商進入到微模塊數(shù)據(jù)中心市場競爭中，主要廠商都在倡導“微模塊”數(shù)據(jù)中心的理念，并發(fā)布相關(guān)產(chǎn)品。臺達等廠家均有微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案，臺達InfraSuite系列產(chǎn)品在市場上受到用戶的認可。

3. 產(chǎn)品優(yōu)勢吸引用戶選擇和建設微模塊數(shù)據(jù)中心

隨著能源成本的不斷升高，很多企業(yè)一方面要保證數(shù)據(jù)中心的使用率維持穩(wěn)定，另一方面要嚴格控制能耗成本。這在很大程度上加重企業(yè)運營的負擔。微模塊數(shù)據(jù)中心在土建成本方面優(yōu)于傳統(tǒng)的機房建設，采取工廠預裝形式，減少設計、工廠管理和總包等費用，比傳統(tǒng)節(jié)省30%左右成本。并且由于在工廠進行預裝，其建設周期通常為幾周，遠低于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心建設周期，具有快速部署的優(yōu)勢。

微模塊數(shù)據(jù)中心能夠進行快速擴展，并允許在遠程辦公地點、臨時工作安裝部署。在安裝部署時，只需要提供電力保障、供水以及網(wǎng)絡連接，就完全可以建立一個功能完整的數(shù)據(jù)中心。因此，行業(yè)用戶方面，包括：互聯(lián)網(wǎng)公司、電信運營商以及大型企業(yè)在內(nèi)的許多行業(yè)客戶，開始嘗試性地部署微模塊數(shù)據(jù)中心解決方案。國外企業(yè)，如：IBM、微軟、谷歌等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已率先采用微模塊數(shù)據(jù)中心。在國內(nèi)，運營商及百度、阿里巴巴和騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)客戶在新建數(shù)據(jù)中心中，紛紛采用微模塊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品，均在建設周期、能耗及成本方面獲得收益。

微模塊數(shù)據(jù)中心定義及特征

微模塊數(shù)據(jù)中心是為了應對云計算、虛擬化、集中化、高密化等服務器的變化，提高數(shù)據(jù)中心的運營效率，降低能耗，實現(xiàn)快速擴容且互不影響。微模塊數(shù)據(jù)中心是指由多個具有獨立功能、統(tǒng)一的輸入輸出接口的微模塊、不同區(qū)域的微模塊可以互相備份，通過相關(guān)微模塊排列組合形成一個完整的數(shù)據(jù)中心。 微模塊數(shù)據(jù)中心是一個整合的、標準的、最優(yōu)的、智能的、具備很高適應性的基礎設施環(huán)境和高可用計算環(huán)境。

微模塊數(shù)據(jù)中心將能滿足IT部門對未來數(shù)據(jù)中心的迫切需求，如標準化、微模塊、虛擬化設計，動態(tài)IT 基礎設施(靈活、資源利用率高)，7x24小時智能化運營管理(流程自動化、數(shù)據(jù)中心智能化)，支持業(yè)務連續(xù)性(容災、高可用)，提供共享IT服務(跨業(yè)務的基礎設施、信息、應用共享)，快速響應業(yè)務需求變化(資源按需供應)，綠色數(shù)據(jù)中心(節(jié)能、減排)等。

圖1 微模塊數(shù)據(jù)中心組成

微模塊產(chǎn)品定義及系統(tǒng)組成

微模塊應用到數(shù)據(jù)中心大致歸為以下兩類：

(1)部分預制化數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心由預制化微模塊(機柜系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等)與傳統(tǒng)“現(xiàn)場施工”系統(tǒng)混合部署組成的微模塊數(shù)據(jù)中心被稱為“部分預制化數(shù)據(jù)中心”。

(2)全部預制化數(shù)據(jù)中心：數(shù)據(jù)中心由預制化微模塊(供電系統(tǒng)、機機柜系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等)為單個獨立封閉空間。模塊被分成幾部分送達現(xiàn)場，并重新拼接。需要外部配套基礎設施的支持，比如發(fā)電機或冷水機組、高低壓配電。

微模塊數(shù)據(jù)中心解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的問題

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的問題

1. 建設周期長

建設周期就是機房基礎設施系統(tǒng)規(guī)劃、設計、安裝和付諸運營的速度。從以往經(jīng)驗來看，這一般是按年來計算的。如下圖2顯示了此類項目典型的時間表。因為傳統(tǒng)的解決方案涉及大量定制過程，所以這個時間表十分冗長。根據(jù)項目建設的實際情況，通常將數(shù)據(jù)中心的基本建設周期細分為決策階段、實施準備階段、實施階段和投產(chǎn)竣工階段，整個建設周期大概在400天左右。

圖2 數(shù)據(jù)中心的基本建設周期

l 決策階段：包括數(shù)據(jù)中心建設項目的初步可行性研究以及可行性研究，確定項目的投資估算。

l 實施準備階段：包括數(shù)據(jù)中心建設工程的規(guī)劃設計和實施準備。

l 實施階段：包括數(shù)據(jù)中心的設備供應、施工安裝和生產(chǎn)準備。施工安裝是將建設項目從設計圖紙變成實物的一個重要環(huán)節(jié)。在施工準備工作完成后，需要提交開工報告，經(jīng)主管部門批準后才能動工興建。生產(chǎn)準備貫穿在實施準備階段、實施階段和投產(chǎn)竣工階段，主要工作將在實施階段內(nèi)完成。

l 投產(chǎn)竣工階段：包括數(shù)據(jù)中心設備的調(diào)試、試運行和竣工驗收移交。

建設周期典型時間是400天左右，當需要不斷地預測未來時還會使項目延遲。在業(yè)務需求高速變化的今天，這個時間表是不適應和不允許的，用戶都希望在幾個月內(nèi)就建成數(shù)據(jù)中心，而不是幾年。

2. 擴展性差

擴展能力對于適應性就十分重要了。基于對未來業(yè)務需求的分析，根據(jù)最壞的情況來規(guī)劃系統(tǒng)容量，然而他們卻無力預見 3 到 4 年以后的情形，因此造成了過度建設。另一種方案甚至更加讓人擔憂，也就是根據(jù)當前需要保守建設，采用此方案之后只有在中斷業(yè)務和增加業(yè)務成本的情況下才能夠提高容量。 有研究顯示，目前一般數(shù)據(jù)中心對其基礎設施容量的利用都不足 50%。實際上，數(shù)據(jù)中心的利用率一般只有大約三分之一。試想項目的 ROI(投資回報率)可能本應高出三倍，三分之二的投資本可用于公司的其他項目，以帶來更豐厚回報。

3. 能耗高

巨大的電力損耗數(shù)據(jù)中心的運行需要大量的電力，傳統(tǒng)建設沒有很好地考慮用電、制冷、氣流管理的問題，很多數(shù)據(jù)中心的PUE(Power Usage Effectiveness，數(shù)據(jù)中心能源效率指標)偏高，采用常規(guī)意義下的可靠性較高的環(huán)境動力設備，但這些設備往往效率較低，數(shù)據(jù)中心的PUE都在2.0以上甚至更高，這意味著數(shù)據(jù)中心所使用的能源約有一半消耗在IT 負載上，另一半消耗在包括電源設備、冷卻設備和照明設施在內(nèi)的網(wǎng)絡關(guān)鍵物理基礎設施上。

4. 機房運維難度大

IT運維正面臨諸多問題，深陷服務質(zhì)量低下的困境而無法自拔：粗放式運維，資源臺帳不清;加上運維人員交替，運維人員并不了解所有IT資源，管理更無從談起;缺乏統(tǒng)一的服務接口人，故障響應和故障處理跟蹤出現(xiàn)混亂;系統(tǒng)運維優(yōu)化需要IT人員積累大量的數(shù)據(jù)和報表進而得出結(jié)論，而日常的IT運維管理難以有效統(tǒng)計這些數(shù)據(jù)。

微模塊數(shù)據(jù)中心優(yōu)勢

1. 快速部署、縮短建設周期

微模塊數(shù)據(jù)中心加快規(guī)劃與設計速度，可根據(jù)設計目標以合理的方式配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，包括：模塊單元的物理排列，僅選用滿足當前 IT 需求的設備數(shù)量與類型;微模塊批量生產(chǎn)可以實現(xiàn)現(xiàn)貨供應，因而提高了交貨速度;標準化的連接方式可減少現(xiàn)場配置與連接的工作量，加快安裝速度; 微模塊可以采用與現(xiàn)場一模一樣的方式在工廠進行連接并預先測試，系統(tǒng)的調(diào)試速度也提高了;僅根據(jù)當前的 IT 需求進行設計，因而只需部署比典型的傳統(tǒng)系統(tǒng)設備數(shù)量更少的小型基礎設施，進一步縮短了各個部署階段所需的時間。微模塊數(shù)據(jù)中心建設周期可大大縮短，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心實施階段需要7-8月，采用微模塊建設縮短至2-3個月。

2. 方便擴展、分期建設

采用微模塊的架構(gòu)，數(shù)據(jù)中心可以逐步增加，因而可使從1個微模塊到幾十個微模塊根據(jù)需求分期建設。大型數(shù)據(jù)中心的任何大小的 IT 空間的配置達到最佳狀態(tài)。微模塊數(shù)據(jù)中心方案顯著降低了數(shù)據(jù)中心在使用壽命期間的成本。比如大型IDC(互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心)租賃公司，不知未來客戶需要多少臺機柜、什么樣的供電等級、客戶要求短時間增加業(yè)務等，采用微模塊數(shù)據(jù)中心是最佳選擇。

3. 標準模塊、穩(wěn)定可靠

微模塊數(shù)據(jù)中心采用模塊化、標準化和高整合設計，使得整個系統(tǒng)穩(wěn)定度高。同時，微模塊數(shù)據(jù)中心可依據(jù)客戶需求，在電力備援方案上提供N、N+1、2N等配置方案，滿足TIA-942最高Tier 4水平。

4. 綠色、節(jié)能

數(shù)據(jù)中心在使用壽命期間的電力成本是TCO(Total Cost of Ownership ，總擁有成本) 中最大的一項。按照現(xiàn)有的 IT 需求規(guī)劃基礎設施，并根據(jù) IT 需求的增長添加新的微模塊，這種方式使用戶只需為所需的設備提供微模塊。在數(shù)據(jù)中心的使用壽命期間，因此而節(jié)約的電力成本非?？捎^。微模塊數(shù)據(jù)中心建設使得供電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)的容量與負載需求更為匹配，從而提高了工作效率并減少過度配置。微模塊電源轉(zhuǎn)換率高達95.4%，由于采用標準化的接口和微模塊架構(gòu)，極大節(jié)省電能，達到系統(tǒng)節(jié)能。采用機柜式(列間)空調(diào)，在近熱源直接送風，這樣氣流通路較短，而且制冷更為精準，解決了局部熱點的問題。將列間的冷通道封閉隔離，冷熱氣流互不干擾，避免的氣流串擾而導致的熱島效應，避免了風量和冷量損耗。相比傳統(tǒng)機房，微模塊數(shù)據(jù)中心制冷效率提升12%以上。微模塊數(shù)據(jù)中心結(jié)合水冷系統(tǒng)、自然冷卻系統(tǒng)，PUE可降至1.5以下。

5. 智能管理、高效運營

智能的管理系統(tǒng)能夠幫助客戶節(jié)能降耗，實現(xiàn)數(shù)據(jù)機房多層級、精細化能耗管理，通過多種報表精確定位能源額外損耗點?；诖髷?shù)據(jù)分析，輸出節(jié)能優(yōu)化方案，構(gòu)建綠色數(shù)據(jù)機房。最佳資產(chǎn)管理是對于全網(wǎng)資產(chǎn)的生命周期進行管理實現(xiàn)資產(chǎn)信息的閉環(huán)管理，保證數(shù)據(jù)及時刷新，及時管理。同時幫助用戶制定資產(chǎn)維護計劃，在維護計劃內(nèi)幫助客戶實現(xiàn)主動預警，同時可動態(tài)調(diào)整維護計劃，按照當前實際情況輸出優(yōu)化方案，構(gòu)建最佳資產(chǎn)管理功能。

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