數(shù)據(jù)中心建設(shè)

分析和建議數(shù)據(jù)中心建設(shè)概述數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式分析和對比數(shù)據(jù)中心建設(shè)不確定性分析數(shù)據(jù)中心建設(shè)的發(fā)展方向預則數(shù)據(jù)中心建設(shè)建議目錄上世紀九十年代，互聯(lián)網(wǎng)興起，雖經(jīng)2000年“互聯(lián)網(wǎng)泡沫”，但網(wǎng)絡(luò)已完全融入我們的生活；如今，在移動互聯(lián)、電子商務、社交網(wǎng)絡(luò)需求的驅(qū)使下，云計算、寬帶提速已成國家戰(zhàn)略；網(wǎng)絡(luò)的基石——帶寬及支撐帶寬應用的數(shù)據(jù)中心，已成稀缺資源。受制于電資源緊缺和節(jié)能減排的社會壓力，如何建設(shè)高效數(shù)據(jù)中心，成為運營商的重中之重！經(jīng)過業(yè)界近10年的摸索，數(shù)據(jù)中心已從單純的樓宇式建設(shè)發(fā)展成為3大建設(shè)模式。數(shù)據(jù)中心建設(shè)概述樓宇式數(shù)據(jù)中心中國·上海某數(shù)據(jù)中心建設(shè)工地倉儲式數(shù)據(jù)中心Google·MountainView,Calif總部的數(shù)據(jù)中心集裝箱式數(shù)據(jù)中心NASA埃姆斯研究中心（思科集裝箱）數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式概述數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式分析和對比數(shù)據(jù)中心建設(shè)不確定性分析數(shù)據(jù)中心建設(shè)的發(fā)展方向預則數(shù)據(jù)中心建設(shè)建議目錄樓宇式數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式是迄今最成熟、應用最廣的數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式。樓宇式數(shù)據(jù)中心概覽數(shù)據(jù)中心園區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)中心（單層）園區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)中心機樓圖片數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)一覽數(shù)據(jù)中心樓圖片機房內(nèi)部圖片中、小型數(shù)據(jù)中心圖片Datacenter2Datacenter1UPSroom1Batteryroom1UPSroom2Batteryroom2TelecomroomITtestroom2RestroomMeetingroomNOCroomCondensers應用場景幾乎滿足所有場景部署需求——幾KW到幾十MW，任意功率密度固定部署X不適宜快速移動部署——軍事（指揮）、（油氣）勘察、救災、臨時業(yè)務部署突出特性規(guī)劃難度大：業(yè)務預測難導致數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標的不確定性，投資風險加?。唤ㄔO(shè)周期長：大型數(shù)據(jù)中心從規(guī)劃到投入運營，至少需要2年時間；數(shù)據(jù)中心樓宇的壽命長，但每10年需要改造（UPS、制冷系統(tǒng)更換等）；數(shù)據(jù)中心架構(gòu)柔性差，升級改造困難：業(yè)務變化快、IT換代周期短與數(shù)據(jù)中心風火水電的矛盾加劇；大型數(shù)據(jù)中心選址難：電資源、水資源消耗巨大，各類人才需求大……其它特性運維方面：寬敞舒適的環(huán)境，安全性好，易巡查，易于設(shè)備維修、更換，可部署任何設(shè)備，但運行費用高投資方面：建設(shè)周期超長，靈活性差，初期投資大，投資風險大，運行電費高（同等情況下比集裝箱IDC高10%以上）適宜自用或業(yè)務出租，也適于服務器托管和機架出租業(yè)務（低機柜密度時不經(jīng)濟）樓宇式數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式簡述2004年，APC率先推出“APC

InfraStruXureExpressMobileDataCenter”，市場沒有一絲反響，從此APC（后被施耐德電氣收購）無心推廣集裝箱數(shù)據(jù)中心；2006年，Sun推出BlackBox讓無數(shù)用戶和媒體興奮無比，開創(chuàng)集裝數(shù)據(jù)中心建設(shè)浪潮，但Black

Box在Sun被Oracle收購之后偃旗息鼓；2010年，MciroSoft、Google大規(guī)模部署Container

Data

Ceter，將集裝箱數(shù)據(jù)中心推向頂峰；今天，除上述4家外，Cisco、Dell、IBM、HP、SGI、Vmware等已推出自己的集裝箱數(shù)據(jù)中心，華為、世紀互聯(lián)、富士康、天云科技、浪潮也加入集裝箱數(shù)據(jù)中心的行列。集裝箱數(shù)據(jù)中心的背景應用場景快速移動部署——軍事（指揮）、（油氣）勘察、救災、臨時業(yè)務部署災備——同城災備資源緊缺型部署——臨時應急、電力緊缺（低PUE訴求）、場地匹配困難（醫(yī)院/大型賣場/港口/智能電網(wǎng)）突出特性高空間利用率：因集裝箱空間狹小，一般部署刀片服務器或定制服務器，功耗密度>10KW/機架；部署簡單，建設(shè)周期短：按需、分步、快速部署（10-12周），及時應對動態(tài)業(yè)務需求；智能管理：通常無人值守，必須配置專業(yè)詳細的管理監(jiān)控平臺。其它特性運維方面：維護通道狹窄，巡視難，設(shè)備更換不易，可部署的設(shè)備受限，運維人員少、費用較低，但對人員要求高投資方面：建設(shè)周期短，按需部署，靈活易擴展，初期投資省、運行電費低（同等情況下比樓宇I(lǐng)DC低10%以上）適宜自用或業(yè)務出租部署，暫不適于服務器托管和機架出租業(yè)務集裝箱數(shù)據(jù)中心的壽命超過10年，與供電、UPS、空調(diào)系統(tǒng)等設(shè)施的壽命相當大規(guī)模部署時，容積率低集裝箱數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式簡述集裝箱數(shù)據(jù)中心的部署小型數(shù)據(jù)中心AllinOne(IT機柜、供電、制冷一體化)集裝箱數(shù)據(jù)中心：20”或40”集裝箱可支持80KWIT功耗10KW/機架支持能力電源+網(wǎng)絡(luò)+水泥基礎(chǔ)準備即可醫(yī)院、賣場、工廠、油氣勘查、軍事、救災等場景使用標準3箱或1+1集裝箱數(shù)據(jù)中心：40”集裝箱，1IT箱+1制冷箱+1供電箱或1

IT箱+1輔助箱（制冷+供電）可支持300KWIT功耗20KW/機架支持能力電源+網(wǎng)絡(luò)+水泥基礎(chǔ)準備即可匹配高性能計算、云計算中型數(shù)據(jù)中心大型數(shù)據(jù)中心分散式部署倉儲集中式部署倉儲式數(shù)據(jù)中心，是中國移動集團首先提出的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式，旨在解決傳統(tǒng)樓宇式數(shù)據(jù)中心建設(shè)的幾大難題：倉儲式數(shù)據(jù)中心的由來貨架安裝內(nèi)景圖建設(shè)單元內(nèi)景透視圖建設(shè)單元外景鳥瞰圖模塊擴展示意圖模塊單元整體設(shè)計理念模塊模組DK建設(shè)單元（細胞）（組織）（個體）（社會）建設(shè)基地1、高建設(shè)、高運行成本；2、能源效率差（PUE值高）；3、搞功率密度制冷困難；4、靈活性、擴展性差。倉儲式數(shù)據(jù)中心建設(shè)設(shè)想：象生物的發(fā)育一樣嚴謹、自然、合理。倉儲式數(shù)據(jù)中心的特點倉儲式數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢裝配流程化高度靈活性模塊化擴展低能耗高效快速部署低成本高起點、大規(guī)模、低成本、節(jié)能倉儲式數(shù)據(jù)中心優(yōu)勢適應不同進深尺寸的機架布放適應不同功耗機架的混合布置（行間制冷/背門冷卻）適應全業(yè)務部署的需求優(yōu)化靈活的模塊單元倉儲式數(shù)據(jù)中心整體布局及特例示意圖倉儲式數(shù)據(jù)中心整體布局示意圖倉儲式數(shù)據(jù)中心特例—集裝箱數(shù)據(jù)中心制冷箱IT設(shè)備箱(支持堆疊)

供電箱倉儲式數(shù)據(jù)中心實為定制化箱體（特殊集裝箱）在倉庫環(huán)境（特殊樓宇）下大規(guī)模部署的數(shù)據(jù)中心！應用場景適宜大規(guī)模、中高功率密度部署需求——1MW到幾十MW，>4KW/機架功耗密度，固定部署X不適宜快速移動部署——軍事（指揮）、（油氣）勘察、救災、臨時業(yè)務部署突出特性規(guī)劃難度降低：按模塊單元（1-2MW/單元）復制部署，降低投資風險；建設(shè)周期降低：倉庫建設(shè)期少于樓宇建設(shè)，整個數(shù)據(jù)中心建設(shè)周期可縮至1年；中高功率密度的設(shè)計，覆蓋低密度，提升數(shù)據(jù)中心的柔性差，減少升級的訴求；與大型數(shù)據(jù)中心一樣，選址難：電資源、水資源消耗巨大，各類人才需求大……其它特性運維方面：足夠的維護通道，便于數(shù)據(jù)中心巡視和設(shè)備維修、更換，可部署任何設(shè)備，運行費用較低投資方面：建設(shè)周期中等，足夠靈活性，初期投資小，投資風險小，運行電費略高于集裝箱數(shù)據(jù)中心適宜自用或業(yè)務出租部署，有待市場驗證是否適用于服務器托管和機架出租業(yè)務倉儲式數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式簡述數(shù)據(jù)中心“微模塊”（特殊集裝箱）在樓宇內(nèi)部署的圖片中國·廣東華為松山湖數(shù)據(jù)中心（2011年改造）美國·

SUNMicrosystemsSLSDataCenter（2008年）數(shù)據(jù)中心建設(shè)方式簡單特性一覽表項目樓宇式倉儲式集裝箱式應用場景自用、業(yè)務出租，服務器托管、機架出租；固定場地，適宜各種規(guī)模、各種密度部署；使用年長，但每10年需更換UPS、空調(diào)等。自用、業(yè)務出租，有待市場驗證是否適宜服務器托管、機架出租；固定場地，大規(guī)模、>4KW/機柜密度部署；使用年長，但每10年需更換UPS、空調(diào)等。自用、業(yè)務出租；快速移動部署，臨時應急使用是優(yōu)勢；高空間利用率，高效率，但容積率低；10-15年使用年限。建設(shè)建設(shè)周期長：大型數(shù)據(jù)中心超過2年；建設(shè)難度大：規(guī)劃難，初期投資大、風險大；數(shù)據(jù)中心架構(gòu)不靈活，擴展性較差；建設(shè)規(guī)模大小皆宜，規(guī)模越大每KW造價越低，10MWT3等級數(shù)據(jù)中心造價約4萬/KW。建設(shè)周期適中：1年左右；建設(shè)難度適中：1-2MW/模塊單元復制部署；中高密度建設(shè)，具備一定靈活性、擴展性；適宜大規(guī)模部署，10MW

T3等級數(shù)據(jù)中心造價<3.6萬/KW。建設(shè)周期短：10-12周；建設(shè)難度低：按需部署；部署靈活，易于擴展；適宜中小規(guī)模部署，自用時可大規(guī)模部署，T3等級數(shù)據(jù)中心造價<4萬/KW。運維數(shù)據(jù)中心智能化程度相對低，維護人員配置較多，對運維人員的要求低；維護通道寬敞，易于設(shè)備安裝、更換、維修；故障響應時間取決于運維人員的反應時間，小運維難度高，運維成本高。數(shù)據(jù)中心智能化程度一般，維護人員配置一般，對運維人員的要求一般；維護通道適中，便于設(shè)備安裝、更換、維修；故障響應取決于管理系統(tǒng)的智能化和運維人員的反應時間，運維難度高，運維成本高。數(shù)據(jù)中心智能化程度高，維護人員少，對運維人員的要求高；維護空間狹小，設(shè)備安裝、更換尚可，現(xiàn)場維修難度大；自動處理故障，更換故障部件方式維修，修復時間快，運維難度低，運維成本低。成本CAPEX成本高：數(shù)據(jù)中心平面利用率低運行費用高：數(shù)據(jù)中心效率低CAPEX成本低：數(shù)據(jù)中心平面利用率較高運行費用低：數(shù)據(jù)中心效率高CAPEX成本適中：高密度、高空間利用率運行費用低：數(shù)據(jù)中心效率高綠色節(jié)能有機會使用低碳環(huán)保建材；制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施是關(guān)鍵。數(shù)據(jù)中心密封；制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施是關(guān)鍵。箱體隔熱、耐腐蝕是關(guān)鍵；制冷系統(tǒng)的節(jié)能措施是關(guān)鍵。建設(shè)建議模塊化思路建設(shè)數(shù)據(jù)中心中高功率密度規(guī)劃適當預留配套設(shè)施空間合理容量的模塊單元適當預留配套設(shè)施空間需要考慮連續(xù)制冷考慮雙層堆疊提升容積率考慮連續(xù)制冷基于業(yè)務按需建設(shè)1、適合大規(guī)?；騿螚澆渴穑?、較適合7KW以下；3、支持云計算和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務4、適合集團級和省級數(shù)據(jù)中心機房式數(shù)據(jù)中心應用場景對比1、適合大規(guī)?；騿螚澆渴?；2、較適合4KW以上；3、支持云計算和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務4、適合集團級和省級數(shù)據(jù)中心倉儲式數(shù)據(jù)中心1、適合臨時性部署；原有機房的擴充；便攜移動式部署、大規(guī)?；騿螚澆渴?。2、較適合6-10KW以上；3、支持云計算和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務4、適合省級和地市級數(shù)據(jù)中心集裝箱式數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面對比項目機房式倉儲式集裝箱式建設(shè)周期樓宇建設(shè)以及咨詢規(guī)劃規(guī)劃等耗時較長，建設(shè)周期通常需要1~2年。需要針對項目進行包括基建、鋼整體規(guī)劃設(shè)計，但裝配制造都可以流程化，3~5月可以完成。標準產(chǎn)品的貨期：提前30天預測，10周內(nèi)發(fā)貨，安裝需1周非標產(chǎn)品貨期：至少提前30天預測，12周內(nèi)發(fā)貨，安裝需1周。施工難度傳統(tǒng)機房的建設(shè)模式，如架空地板、走線等，都頗為繁雜，需要專業(yè)的施工團隊采用工廠定制并標準化生產(chǎn)，通過在工廠預加工好各相關(guān)功能標準模塊組件，在數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場進行快速組裝。模塊化架構(gòu)實現(xiàn)按需部署，標準化、去工程化實現(xiàn)簡單復制，縮短部署周期。作為整體打包的集裝箱式集成解決方案，只須簡單基建，即可快速部署。場地要求需要建設(shè)綜合性大樓，土建施工量大，整體工期長。占地面積：中需要建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)倉庫，土建施工量比機房式小，但比集裝箱式也可利用廢舊倉庫改造，節(jié)省成本。占地面積：大只需一塊平整的水泥地面或簡易大棚；土建施工量小。接上電源和網(wǎng)絡(luò)即可投入運營占地面積：小Page20倉儲式集裝箱式完全室內(nèi)環(huán)境，溫濕度、潔凈度等指標高，故障率較其他兩種方式低；規(guī)范的機房設(shè)計、寬裕的維護空間滿足了運維最大便利度；

輔助區(qū)域的照明、空調(diào)等設(shè)備均增加了運維成本。需要24小時專人值守。通用大空間，簡易板墻使室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量稍低于機房式，故障率次于機房式；接近于機房式的空間設(shè)計使倉儲式的運維難度也降到了最小；一體化的空間設(shè)計使倉儲式輔助區(qū)設(shè)備與能耗成本較機房式低。需要24小時專人值守。完全戶外環(huán)境使各箱體連接處增加了突發(fā)故障率，另頻繁的開關(guān)門也對箱內(nèi)設(shè)備產(chǎn)生一定影響，故障率較其他兩種方式高；限于箱內(nèi)空間非常有限及往返于各箱體維護，運維難度較高；箱體運維空間使非業(yè)務能耗降到最低，總運維成本最低?？蓪崿F(xiàn)無人值守。運維方面對比機房式機房式數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能措施1、大規(guī)模使用鋼筋混泥土建筑材料；2、可使用自然冷卻技術(shù)降低PUE；3、屋頂可應用太陽能發(fā)電技術(shù)。倉儲式數(shù)據(jù)中心集裝箱式數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能措施1、整體建筑材料少，低碳環(huán)保；2、可以使用自然冷卻技術(shù)降低PUE值；3、倉庫屋頂可應用自然采光技術(shù)，節(jié)省照明能耗。綠色節(jié)能措施1、使用較少的建筑材料，低碳環(huán)保。2、較難使用自然冷卻技術(shù)；綠色節(jié)能對比制冷優(yōu)缺點對比比較項目機房式倉儲式集裝箱式初投資主機、室內(nèi)機及配套一次性規(guī)劃,按業(yè)務逐步投資；管路一次性規(guī)劃，一次性投資；主機、室內(nèi)機及配套一次性規(guī)劃,按業(yè)務逐步投資；管路一次性規(guī)劃，一次性投資；主機、室內(nèi)機及配套按業(yè)務規(guī)劃,按業(yè)務逐步投資；管路一次性規(guī)劃，按業(yè)務逐步投資；可擴容性擴容性差。擴容涉及工程量較大，并不能在線擴容。擴容性差，但較機房式好。由于有高大空間，當必須擴容時，可以采用從上空間增加冷凍水管道，增加一套冷凍水系統(tǒng)，實現(xiàn)冷量輸送。按需部署(前題是預留行級空調(diào)放置位置),根據(jù)后續(xù)業(yè)務增長需求可擴容。FreeCooling實現(xiàn)直通風自然冷卻，需要較大的建筑體量，對層高要求高，或?qū)ｉT設(shè)置設(shè)備層處理新風。建設(shè)成本高。房間空間高大，無需特別的預設(shè)計，采用直通風是，直接使用采用鋼架結(jié)構(gòu)分出機房空間和新風處理空間。建設(shè)成本低，后期新風系統(tǒng)維護簡單。較難實現(xiàn)直通風自然冷卻。氣流組織房間內(nèi)立柱較多，影響機柜布局和氣流組織。建筑空間大，無立柱，架空地板可以更高，氣流通暢，冷量利用率更高，可以靈活采用多種送回風方式。近端制冷，冷熱通道隔離，能有效消除熱點，冷量利用率高。PUE值根據(jù)室外機室內(nèi)機的形式，針對本項目