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数据中心基础设施扩展,高效和可靠至关重要

数据中心基础设施扩展,高效和可靠至关重要

2022/9/8 16:05:03

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无论是观看最新热播剧,在社交媒体上和亲友互动,还是在家远程更新公司网络上的表格,我们如今的数字生活几乎离不开信息访问,而存储和处理这些信息的数据中心可能与访问者远隔万里。作为数字经济的基础,数据中心基础设施 (DCI) 需要不断扩展和升级,实现提效降本。事实上,数据中心一旦运行中断,不仅会令运营商损失巨大,还会有碍数字经济发展。

数字经济发展成本

所有数据中心最注重两点:一,提高用电效率;二,保持服务器等设备散热良好。可以说,电力和散热系统在数据中心建设成本中占据大头,在运营成本中的比重也不容小觑。因此,不管是投资兴建新的数据中心,还是扩展现有数据中心的基础设施,选择最合适的电力和散热系统是重中之重。

大型主机托管式数据中心的新设施建设成本平均达数亿美元,目前其中绝大部分资金用于电力和散热系统。不过,这两项投资的回报非常优厚,电力和散热系统的效率和可靠性每提高一点,项目总成本就会下降一大截。由于客户需求难以预测、容易波动,数据中心必须能够随时扩展,因此许多运营商通常会先安装电力、散热、监控设备,再添加服务器等联网设备。

一座现有大型数据中心的年均运营成本往往高达数千万美元,其中将近 50% 都用于电力和散热系统。DCI 与运营成本及可持续发展息息相关。从长远来看,投资优化 DCI 能耗,有助于大幅减少总成本和碳足迹。这一做法在北美和欧洲的成效尤其显著,大力发展并优化 DCI,让既有设备焕发新生,也是可持续发展的重要助力。

影响 DCI 扩展的两大关键问题

大型数据中心基础设施由一整套互联系统组成,集成了开关柜、电表、控制器、环境传感器等诸多设备。其中,关键的电源、散热、建筑自动化等操作技术 (OT) 系统对保障数据中心稳定、高效运行功不可没,而各个系统的不同硬件必须相互连通,才能确保顺畅运行。因此,决策者常面临以下两大连接挑战:

最大程度降低停机时间。 在现有网络中增加设备时,可能需要进行安装、测试、重启、重新配置等一系列操作,这可能会影响局部甚至整个网络,引发网络故障。而停机会给数据中心造成巨大损失,对要求可用率高达 99.995%、全年停机时间不超过 25 分钟的 Tier IV 数据中心尤其如此。但要选择正确的设备和安装方案,往往比预期的更复杂、繁琐、费时。

连接采用不同通信协议的系统。不同系统采用的通信协议五花八门。例如,电表采用 RS-422/485 接口和常规串口协议,而散热或 HVAC 系统采用的是 BACnet 等其他 OT 协议。因此,要将这些系统连接起来,并通过数据中心基础设施管理 (DCIM) 系统进行有效监测和控制,需要经历艰难漫长的系统集成过程,还可能涉及系统重新配置、测试和故障排除。

极力减少对数据中心运行的影响

为解决上述两个关键问题,减轻不利影响,数据中心运营商在评估 DCI 扩展项目解决方案时应考虑灵活性、冗余、互操作性三大因素。

灵活性:微型模块化数据中心 (MMDC) 等模块化方式有助于提高运行灵活度和系统弹性。运营商可利用模块化,按需增加扩展模块。模块化设计的灵活性最高,便于运营商通过增加应用专用的关键任务模块,提升数据中心能级,这些模块中包含了监控和管理散热、不间断供电、总能耗的传感器和控制器。

冗余:?为 DCI 建立适当冗余有助于最大程度减少系统停机时间,这在系统扩展或优化期间尤为重要。例如,集成新系统时,冗余网络可暂时顶替常规网络路径发挥作用。如此一来,整个系统就可依托备用网络,持续稳定运行。

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互操作性:系统扩展或升级后,既有设备可能与新设备或设置不兼容。更换既有设备可能不现实,那就必须想办法让 DCIM 系统能够监测和控制包括既有设备在内的所有关键设备。在系统之间使用工业协议转换器是一种性价比较高的解决方案。例如,BACnet 转 Modbus 转换器可以担任两种通信协议之间的“翻译”,帮助 DCIM 系统与电力管理系统和散热系统建立通信。

DCI 扩展就像是在空中为客机加油,飞机不能停止飞行,数据中心也不能停止运行。因此,小错误也可能给运营商造成巨大损失,严重影响业务发展。由于电力和散热系统在 DCI 建设、扩展、运行总成本中占据“大半江山”,必须从一开始就考虑灵活性、冗余和稳定性,制定合理的设备采购计划和周密的项目计划,未雨绸缪,才能一路通达。

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王静
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