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</script>隨著互聯網,、云計算需求的爆發(fā)式增長,，數據中心的規(guī)模不斷擴大,，穩(wěn)定、能耗,、占地等問題持續(xù)困擾著數據中心運營者,，維護、持續(xù)擴容等新的問題接踵而來,。
為了應對挑戰(zhàn)數據中心的形式也在不斷的變化,。從早期的集中供電集中制冷到分布式供電分布式制冷，從機柜擺放方向的簡單調整到封閉冷／熱通道,，從簡單劃分功能區(qū)的數據中心到現在流行的微模塊數據中心,。
可以說每一次的變化都帶來了很大的優(yōu)化，而現在流行的微模塊數據中心正是為了解決目前不斷涌現的新挑戰(zhàn)而發(fā)展出來的一種新型數據中心形式：它降低了對機房土建的要求能很好的控制建設成本,；通過工廠的預制化能夠盡可能的縮短建設周期,；通過標準模塊的復制能夠很好的解決擴展能力并簡化重復的設計過程；通過對現有新技術的植入能夠最大程度的降低PUE值,；同時它考慮并融入了原有數據中心標準的關鍵要求,，進一步提升了其可靠性和安全性。
深圳市阿爾法特網絡環(huán)境有限公司副總經理韓迪及微模塊數據中心解決方案
微模塊的組成
當前的數據中心進入到新的發(fā)展階段,，微模塊數據中心的定義也有了新的詮釋,。
新一代的微模塊數據中心主要具備以下要素：
標準化，預制生產,，快速安裝
模塊化,，可在線擴展和在線維修
智能化，實現微環(huán)境的監(jiān)控和無人值守
靈活性,，無論建設和平臺管理都能根據用戶需求快速調整
節(jié)能性,，采用新的制冷技術，真正做到PUE值的降低
智慧化,，通過大數據分析,，實現系統(tǒng)的自動優(yōu)化
結合微模塊數據中心的發(fā)展過程，根據各個組件的功能作用,，可將微模塊數據中心分為以下系統(tǒng)：
A,、物理支撐系統(tǒng)（機柜及通道封閉）
物理支撐系統(tǒng)主要包括服務器機柜、前后封閉門系統(tǒng),、消防天窗系統(tǒng),、頂置走線架以及一些氣流管理附件，物理支撐希望為整個微模塊提供了一個可裝配可管理的框架,，是整個微模塊系統(tǒng)的基礎部件,。
其設計采用拼裝式模塊化結構，大大節(jié)省運輸時間和就位難度,，節(jié)約微模塊產品的生產,、建設時間成本。達到快速部署的作用,。
B,、供配電系統(tǒng)（高壓直流,、UPS等）
微模塊內部的供配電系統(tǒng)主要包括UPS系統(tǒng)或者高壓直流系統(tǒng)、可集成ATS或者STS的精密配電柜系統(tǒng),、PDU以及配電附件,。為整個微模塊內部的設備提供冗余的智能化配電。
針對微模塊供配電的智能化測系統(tǒng),，可進行不斷電的熱插拔擴展,、智能數據采集、全面電力監(jiān)測,、防雷,、電網隔離等，與數據中心環(huán)境相匹配,，全面提升數據中心配電可用性及管理水平,。
C、制冷系統(tǒng)（行間空調及多種冷源）
微模塊內部的制冷系統(tǒng)是為了保障設備在良好的溫濕度環(huán)境中長期可靠運行,。有多種制冷形式,，現在流行的包括行間空調、插框式空調,、底置空調等針對微模塊散熱推出的智能化控制系統(tǒng),，智能溫控系統(tǒng)是針對氣流組織進行管理，從而達到更好的散熱效果,。高適應性和可靠性,，維護簡單。
D,、管理系統(tǒng),。
管理系統(tǒng)是新型微模塊產品的管理核心，是在傳統(tǒng)動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)中融合最新的物聯網技術,、互聯網技術,、通訊技術以及云化軟件開發(fā)出來適應微模塊應用場景等新型管控系統(tǒng)，結合大數據分析,，提供最佳的客戶體驗,。
微模塊發(fā)展趨勢
隨著數據中心大型化、集中化的發(fā)展,，傳統(tǒng)數據中心由僵化的結構,、低效的管理與運營，向具有數字化,、網絡化,、智能化特征的智慧型數據中心轉變。主要體現在以下幾個方面：
A、供配電
在傳統(tǒng)的UPS系統(tǒng)設計時,，需要先確定系統(tǒng)容量,，很容易出現配置過大，帶載率較低,，同時在低載情況下UPS效率較低的情況,；或者容易出現配置容量過小，后期擴容困難,，不能滿足業(yè)務快速發(fā)展的需求等情況。為提高UPS方案的安全性,、可靠性,，設計人員和運維人員在實際工作過程中總結出了諸如：單機系統(tǒng)、串聯冗余系統(tǒng),、并聯冗余系統(tǒng),、分布式冗余系統(tǒng)、單機雙總線系統(tǒng),、（1+1）系統(tǒng)并聯雙總線等多種配置方案,，在一定程度上提高了系統(tǒng)和供電的可靠性，但是也帶了了諸多的問題,，諸如：設備投資大,、配套設備投資增加、占地面積更多,、運營成本升高,、維護和擴容困難、風險大等一系列問題,。另外,，傳統(tǒng)IDC還需要設計配套機房，如UPS房,、電池房,，這對中小型機房來說是建筑格局上一個很大的浪費，同時UPS房還需要設置精密空調制冷,，出于安全的考慮還需要設計精密空調的冗余,，投資很大。
因此,，IDC建設需求逐漸向模塊化,、可熱插拔的方向發(fā)展，在中小型數據中心中,，尤其成為首選的解決方案,。高端的模塊化產品，尺寸和標準服務器一致，可放在行間,，集成了多路智能配電,，可解決機房模塊內的供電、監(jiān)控電量等需求,。目前市場上主流的模塊化UPS,，效率可高達95%，在低負載率情況下,，節(jié)能顯著,。可按模塊增加,，方便客戶靈活配置,，靈活擴容，真正實現了模塊化UPS的高效性,、節(jié)地性,、節(jié)能性和可靠性。
另外,，供配電系統(tǒng)的另一個發(fā)展思路是使用高壓直流,，目前由中國電信牽頭開發(fā)的240V制式和中國移動牽頭開發(fā)的380V制式高壓直流在國內已有廣泛的應用，由于內部少了一次直交流轉換的過程,，在服務器端又可節(jié)省一次交直流轉換過程,，因此可提高供電系統(tǒng)效率。目前騰訊,、電信在使用高壓直流系統(tǒng)供電中有了比較長期的可靠應用,。
B、制冷系統(tǒng)
傳統(tǒng)的精密空調送風系統(tǒng)系統(tǒng)設計,，采用風管上送風,。其優(yōu)點在于合理的設計可保證出風均勻，可送到較遠的區(qū)域,，通過消聲箱可以有效降低風噪,。但是初始投資較大，后期可擴容性較差,，靜壓箱設計是根據現有風量設計,，不能隨意更改，否則反而可能引起送風不均等問題,，另外其末端負荷也不能增加,，機柜位置也無法調整，所以隨著機房的擴容,，很容易出現問題,，不是大型IDC的建設方案的較優(yōu)選擇。
目前大量的數據中心為云數據中心，其顯著特點是：機房規(guī)模大,、服務器密度高,、信息吞吐量大。云數據中心的規(guī)模決定了制冷方案必須發(fā)展得越來越節(jié)能,，如google,、facebook、國內的騰訊,、阿里等采取了一些定制化的方案,，如freecooling，最大限度的追求低PUE,。
為了更好的散熱和節(jié)能,，冷卻產品也有一步步靠近服務器發(fā)熱源的發(fā)展趨勢，比如從房間級產品->列間產品->服務器背板->液體冷卻芯片制冷等,。
目前，采用冷通道內行間送風的方案可大大提高空調系統(tǒng)的效率,，同時其送風和回風都處于小范圍內,，其氣流組織互不干 擾，對地板高度沒有要求,，后期擴容需求完全適應,，可將每個行間空調及其附近的幾個機柜作為一個制冷單元來考慮，這樣大大提高制冷效率,，實現快速建設,、擴容互不影響的目的。
C,、物理支撐系統(tǒng)（機柜及封閉通道）
物理支撐系統(tǒng)一般由機柜,、冷通道端門、冷通道天窗,、消防聯動模塊,、地板精確送風模塊（根據情況選擇）等組成。
物理支撐系統(tǒng)的設計,，包括機柜承重,、、通孔率,、冷通道接地,、美觀、線纜管理,、能耗管理等,。
現代化機房的設備密度越來越大，每個機柜裝載的服務器越多越好。機柜承重的數值直接意味著機柜可以裝載的服務器的數量,，故機柜承重成為衡量機柜的重要指標,。為了提高制冷效率，機柜的通孔率要求盡可能高,，以減小氣流阻礙作用,，提高散熱能力，在空調系統(tǒng)利用上來說,，機柜系統(tǒng)有更高的設計和工藝要求,。根據國家建筑規(guī)范，不管是否采用了屏蔽布線系統(tǒng),，綜合布線系統(tǒng)所用的機柜都要求接地,。機房發(fā)熱量很大，靠近服務器機柜區(qū)域溫度較高,，其相對濕度較低,，從而可能會形成較高的靜電電壓，如果不能通過有效的途徑接地的話,，會造成靜電危險,，從而影響服務器等設備的正常使用。在注重以上的同時,，物理支撐系統(tǒng)還應做到美觀,、方便、節(jié)能,、保證使用便利性等要求,。
D、管理系統(tǒng)
機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)能對機房場地的動力環(huán)境實現集中監(jiān)測,，包括對機房環(huán)境系統(tǒng)（漏水檢測,、溫濕度、煙感,、攝像頭等）,、機房設備（配電系統(tǒng)、直流配電柜,、空調,、智能PDU等）、安全系統(tǒng)（門禁系統(tǒng),、視頻監(jiān)控等）,，具有完善的監(jiān)測和控制功能，通過直觀界面及時定位故障部位實現機房設備的集中監(jiān)控,。
監(jiān)控系統(tǒng)是機房安全運行的重要保障,，傳統(tǒng)的機房監(jiān)控系統(tǒng),，基本停留在只“監(jiān)”而不“控”的水平，重要的控制均需要手動去實現,，比如機房的燈光控制,，并不能有效自動做到人走燈關；比如機房的空調冷量輸出,，目前只能由空調自身傳感器探測而決定空調是否運行,，檢測回風或者送風溫度都不能有效解決制冷完全匹配的問題等。
云計算及物聯網的發(fā)展對監(jiān)控系統(tǒng)提出了更高的要求,。監(jiān)控系統(tǒng)需要能夠監(jiān)測到機房所有的設備并可自動控制,，做到真正的智能化。
在模塊化數據中心,，由于云計算的高熱密度,、虛擬化需求，可變冷量,、UPS模塊休眠等功能需要更高效的控制,，因此模塊內的制冷控制、電能分析更成為模塊化運營的關鍵點,。
而另一方面,，模塊化數據中心建設方案就是為了快速建設、快速復制的目的而誕生的,，因此適應模塊化建設的監(jiān)控方案也需要能夠快速建設，并且以模塊為單位,，互不影響,。
微模塊作為數據中心的一員，因其自身的靈活性,，能應用于各種規(guī)模的數據中心,，又具有建設周期短、高效節(jié)能等優(yōu)勢,，能使建設方的投資回報周期變短,，運營成本降低。
微模塊數據中心現階段已經成為目前數據中心發(fā)展的主流,，在今后的使用過程中也將不斷的優(yōu)化,，在未來的數據中心發(fā)展中也必將占據更加重要的地位。
編輯：Harris
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