2020年新基建政策的逐步落地實施,會給數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)帶來了極大影響。如今已2021年,那在這一年中,數(shù)據(jù)中心建設(shè)又會什么不一樣的趨勢改變呢?

    綠色是發(fā)展前提

。預(yù)計到2030年,中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放將比2005年下降65%以上
,非化石能源占一次能源消費比重將達(dá)到25%左右
。2020年9月,阿里云位于杭州市余杭區(qū)錢江經(jīng)濟開發(fā)區(qū)采用服務(wù)器全浸沒液冷
、高壓直流
、供配電分布式冗余、智能AI優(yōu)化算法等多項節(jié)能技術(shù)進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計與建造的全球規(guī)模最大的全浸沒式液冷數(shù)據(jù)中心正式投產(chǎn)
。由于服務(wù)器全浸沒液冷技術(shù)的大規(guī)模利用
,阿里仁和液冷數(shù)據(jù)中心整體能源使用效率PUE值為1.09,達(dá)到目前世界最領(lǐng)先水平
。2020年8月
,隆基新能源發(fā)布了首款“裝配式BIPV”光伏發(fā)電產(chǎn)品——隆頂,在數(shù)據(jù)中心配電領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色化突破
。2021年1月10日
,海蘭信舉辦了海底數(shù)據(jù)中心(UDC)階段性測試成果發(fā)布會,展示了國內(nèi)首個海底數(shù)據(jù)艙實物
,并發(fā)布了下水測試結(jié)果——單艙PUE可達(dá)1.076.......上述種種“黑科技”的應(yīng)用
,都預(yù)示著:數(shù)據(jù)中心未來將會朝著綠色、節(jié)能的方向發(fā)展

    無處不在的數(shù)據(jù)中心

。2020年,5G技術(shù)規(guī)?div id="d48novz" class="flower left">
;逃萌諠u成熟,5G技術(shù)的成熟也為數(shù)據(jù)中心的發(fā)展提供了新方向
。隨著5G的不斷普及
,車聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)也一定會有著翻天覆地的變化,會有越來越多邊緣數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)
。預(yù)測顯示
,到2025年,全球物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量將達(dá)到416億臺
,所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量將達(dá)到79.4ZB
。同時有預(yù)測顯示
,到2023年,企業(yè)將有超過50%的新應(yīng)用部署于邊緣端
;到2024年
,邊緣應(yīng)用程序的數(shù)量將增加800%。這些數(shù)據(jù)的增加都會帶來越來越多的邊緣數(shù)據(jù)中心
。邊緣數(shù)據(jù)中心將成為眾多廠商下一步搶占市場的重點發(fā)力方向

    數(shù)據(jù)中心發(fā)展方向。重要性以及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)越來越高

,機房建設(shè)面積越來越大
,新技術(shù)、新產(chǎn)品層出不窮
,工程投資越來越大
,機房安全、運維
、節(jié)能要求越來越高
。而在機房規(guī)劃中容易出現(xiàn)的問題,比如規(guī)劃趕不上變化
,過度規(guī)劃
,或者是規(guī)劃無法實現(xiàn)的問題。之所以會出現(xiàn)這樣的問題是因為不了解數(shù)據(jù)中心機房的特點以及不了解工程的建設(shè)流程

    數(shù)據(jù)中心的定義

。首先我們要了解一下數(shù)據(jù)中心定義為集中放置的電子信息設(shè)備提供運行環(huán)境的建筑場所,可以使一棟或幾棟建筑物
,也可以是一棟建筑物的一部分
,包括主機房、輔助區(qū)
、支持區(qū)和行政管理區(qū)
。主機房:包括服務(wù)器機房、網(wǎng)絡(luò)機房
、存儲機房等功能區(qū)域
;輔助區(qū):包括進(jìn)線間、測試機房
、總控中心
、消防和安防控制室、拆包區(qū)
、備件室
、打印室、維修室等區(qū)域
;支持區(qū):包括變配電室
、柴油發(fā)電機房
、電池室、空調(diào)機房
、動力站房
、不間斷電源系統(tǒng)用房、消防設(shè)施用房等
;行政管理區(qū):包括辦公室
、門廳、值班室
、盥洗室
、更衣間和用戶工作室等。

    數(shù)據(jù)中心的建設(shè)級別

。國家標(biāo)準(zhǔn)GB50174分為A
、B、C三級
,A級最高
,而行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TIA-942《數(shù)據(jù)中心通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》分為T1、T2
、T3
、T4四級,T4最高
;級別越高安全性越高
,在同樣規(guī)模的IT使用量下,前期的投資會越大

    T1數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施:最基本的數(shù)據(jù)中心

。“T1”的數(shù)據(jù)中心是基本型的數(shù)據(jù)中心配置
,有計劃和無計劃的運營中斷都會影響它的正常運行
。數(shù)據(jù)中心機房配有供配電系統(tǒng)和空調(diào)制冷系統(tǒng),但是它可以或不一定有架高的活動地板
、UPS或者發(fā)電機設(shè)備
。如果系統(tǒng)配置了UPS或者發(fā)電機,但這些設(shè)備是單個模塊的系統(tǒng)并且有很多單路徑故障點
?div id="jpandex" class="focus-wrap mb20 cf">;谝粋€年度內(nèi)進(jìn)行預(yù)防性檢修和維護(hù)的需要,機房內(nèi)的這些基礎(chǔ)設(shè)施需要完全關(guān)閉停運
。當(dāng)發(fā)生機房內(nèi)的設(shè)備故障、操作錯誤以及外部因素或自然原因等緊急情況時
,將引起數(shù)據(jù)中心運營的中斷
。T1機房基礎(chǔ)設(shè)施沒有榮譽的組成部分
,可提供99.671%的可用性。

    T2數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施:部件冗余“T2”的數(shù)據(jù)中心與“T1”的主要區(qū)別是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備采用了部件冗余配置(N+1)

。機房內(nèi)有架高的活動地板
、UPS和發(fā)電機,但仍然是單模塊系統(tǒng)
。關(guān)鍵的供電線路的維修和場地內(nèi)其他基礎(chǔ)設(shè)施的維修維護(hù)都需要關(guān)閉中斷
。T2的供配電系統(tǒng)和冷卻分配雖然仍是單通路組成,但由于關(guān)鍵設(shè)備是冗余配置
,所以可提供99.741%的可用性

    T3數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施:可在線維修“T3”數(shù)據(jù)中心的功能考慮到了任何有計劃的機房基礎(chǔ)設(shè)施活動安排,而不應(yīng)使IT設(shè)備硬件系統(tǒng)運行中斷

。有計劃的活動安排包括預(yù)防性和程序性的維護(hù)修理
、零部件更換、新設(shè)備的增加(擴容)或調(diào)整部件的容量
、部件和系統(tǒng)的測試等
。對使用冷凍水系統(tǒng)的大型機房來說,這表示要配置兩套獨立的管路
,在進(jìn)行維修或者在一條管路上測試時
,另一條管路要保證有足夠的容量維持系統(tǒng)正常運行。無計劃的活動
,例如基礎(chǔ)設(shè)施的零部件發(fā)生故障
,仍然會造成數(shù)據(jù)中心的運行中斷。T3由多條有效地電力和冷卻分配路徑組成
,通常只一條路徑正常運行
,有多余的備用組成部分,所以可在系統(tǒng)正常運行的情況下進(jìn)行有計劃的工作安排
,具有可在線維修功能
。系統(tǒng)的可用性可達(dá)到99.982%。

    T4數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施:故障容錯“T4”數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施最重要的功能是具備故障容錯功能

,對于機房有計劃的活動安排
,包括預(yù)防性和程序性的維護(hù)修理、零部件更換
、新設(shè)備的增加(擴容)或調(diào)整部件的容量
、部件和系統(tǒng)的測試和意外的事件,都要保證系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷不中斷運行
。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上需要同時又兩路在線運行
,供電系統(tǒng)應(yīng)該是兩個獨立的N+1UPS系統(tǒng)冗余。關(guān)鍵負(fù)載的最大負(fù)荷不應(yīng)超過每一個系統(tǒng)的最大輸出容量90%?div id="4qifd00" class="flower right">
!癟4”要求全部IT設(shè)備硬件有故障容錯的雙電源輸入
。嚴(yán)格的故障容錯能力使數(shù)據(jù)中心具有維持意外故障發(fā)生或者運行錯誤時,不發(fā)生運行中斷的能力
。T4由多條有效的電力和冷卻分配路徑組成
,并且具有故障容錯功能,可提供99.995%的可用性

    數(shù)據(jù)中心組成系統(tǒng)

。數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng):配電系統(tǒng)分為動力系統(tǒng)及UPS系統(tǒng),前端總輸入配置柴油發(fā)電機
。配電系統(tǒng)是保證數(shù)據(jù)中心不間斷運行
,支撐數(shù)據(jù)中心運行的核心系統(tǒng)。UPS系統(tǒng)包括:UPS
、電池
、精密配電柜(列頭柜)、工業(yè)連接器
、PDU
、STS靜態(tài)轉(zhuǎn)化開關(guān)(重要的單電源設(shè)備);動力系統(tǒng)包括:ATS雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)等

    數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng):空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)保證數(shù)據(jù)中心的溫度

、濕度、潔凈度
、正壓等
,是保證數(shù)據(jù)中心運行的重要系統(tǒng)。常見的是溫濕度獨立控制系統(tǒng)
。動力:空調(diào)主機(冷機/熱泵
、水泵、板換)
、冷卻塔
;新風(fēng)系統(tǒng)有過濾、降溫
、去濕的功能
,保證機房的正壓和潔凈度。(新風(fēng)機
、防火閥)
;排風(fēng)系統(tǒng)用于氣體滅火后的排風(fēng),人工啟動
。集中設(shè)置排風(fēng)機的系統(tǒng)
,支管處設(shè)置電動密閉閥
;末端設(shè)備有精密空調(diào)、加濕器等
;給排水管道應(yīng)采取防滲漏和防結(jié)露的措施
;在房間內(nèi)溫度不超限的情況下,空調(diào)系統(tǒng)允許中斷

    數(shù)據(jù)中心的氣流組織:機房空調(diào)送風(fēng)形式有上送風(fēng)和下送風(fēng)兩種上送風(fēng):上送風(fēng)系統(tǒng)在機房頂部安裝散風(fēng)口,冷風(fēng)從出風(fēng)口排出對機房內(nèi)制冷

,這種送風(fēng)方式由于冷風(fēng)先與空氣混合
,影響制冷效果,一般適合用在小型機房或是散熱量小的機房一般也采用將天花板以上作為靜壓箱來處理
,當(dāng)有的用戶需要接風(fēng)管是時候
,我們希望風(fēng)管不宜過長,應(yīng)保證靜壓消耗小于75Pa
,如確實需要較長風(fēng)管
,考慮采用增壓風(fēng)機系統(tǒng)來彌補;下送風(fēng):下送風(fēng)在地板上開孔
,將地板下作為一個靜壓箱
,在機架下方裝有出風(fēng)口,使經(jīng)過空氣調(diào)節(jié)的較低溫度氣體自下而上流過程控機架
,將熱量帶走
,精密空調(diào)冷風(fēng)向下排出,將冷風(fēng)送向機房內(nèi)設(shè)備達(dá)到制冷
,從而保證設(shè)備在一個適宜的環(huán)境溫度下工作