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數(shù)據(jù)中心全生命周期建設(shè)

2020/2/18 14:29:47 來(lái)源:《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》雜志 作者: 分類(lèi):特別報(bào)道

UPS是數(shù)據(jù)中心最核心最關(guān)鍵的設(shè)備之一。UPS承擔(dān)著為數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備及其它關(guān)鍵用電設(shè)備提供穩(wěn)定可靠電力供應(yīng)的責(zé)任,是保障數(shù)據(jù)中心電源質(zhì)量和供電連續(xù)性的最后一道防線(xiàn)。如圖1所示,UPS只是數(shù)據(jù)中心眾多設(shè)備類(lèi)別之一。




一個(gè)數(shù)據(jù)中心實(shí)體,通常由一個(gè)或者一組建筑內(nèi)的如圖1所示的設(shè)備組成。數(shù)據(jù)中心是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng),是一個(gè)工程。要建造一個(gè)數(shù)據(jù)中心,需要經(jīng)過(guò)選址、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工、調(diào)試、測(cè)試驗(yàn)證和驗(yàn)收等一系列復(fù)雜的過(guò)程,見(jiàn)圖2。




據(jù)有關(guān)機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì),2014年,我國(guó)各類(lèi)數(shù)據(jù)中心的總數(shù)達(dá)到273,165個(gè),其中大型的企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心為993個(gè)。2015年起,數(shù)據(jù)中心的年增長(zhǎng)接近3%。截止于2016年12月,我國(guó)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量已經(jīng)位居全球第二。2017年我國(guó)在用機(jī)架166萬(wàn)架,規(guī)劃在建機(jī)架107萬(wàn)架。2017年中等規(guī)模以上的數(shù)據(jù)中心保有量約為5.9萬(wàn)個(gè),總面積超過(guò)1800萬(wàn)平方米。預(yù)計(jì)到2020年,中等規(guī)模以上的數(shù)據(jù)中心保有???????將超過(guò)8萬(wàn)個(gè),總面積將超過(guò)3000萬(wàn)平方米。


目前,我國(guó)已經(jīng)形成13省市數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)聚集區(qū),如圖3所示。




圖4是來(lái)自中國(guó)數(shù)據(jù)中心工作組(CDCC)的一組數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中可以看到,我國(guó)人均數(shù)據(jù)中心擁有量還僅是美國(guó)的一個(gè)零頭。




我國(guó)已經(jīng)經(jīng)歷了若干年的數(shù)據(jù)中心大規(guī)模建造的時(shí)期,隨著網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略、國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、中國(guó)制造2025、兩化融合、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、CPS(信息物理網(wǎng)絡(luò))、智慧城市等等國(guó)家戰(zhàn)略的提出,數(shù)據(jù)中心作為支撐這些國(guó)家戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)設(shè)施,必將繼續(xù)迎來(lái)大發(fā)展時(shí)期。隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)以及5G應(yīng)用的成熟,數(shù)據(jù)中心也將從分散到集中的發(fā)展階段過(guò)渡到大規(guī)模的集中數(shù)據(jù)中心與分散的邊緣數(shù)據(jù)中心共同發(fā)展的階段。


一個(gè)數(shù)據(jù)中心是否能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用,運(yùn)維起著至關(guān)重要的作用。數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維期是整個(gè)數(shù)據(jù)中心全生命周期中最長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期,也是整個(gè)生命周期里唯一的價(jià)值創(chuàng)造階段。


伴隨著前幾年大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)高潮,很多新建數(shù)據(jù)中心已經(jīng)進(jìn)入到運(yùn)維期。


數(shù)據(jù)中心的平均壽命為15~20年,我國(guó)有45%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)超過(guò)10年,65%的數(shù)據(jù)中心存在供電和制冷方面的問(wèn)題,30%希望在未來(lái)3~5年升級(jí)主要的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施,90%表示高能效服務(wù)是重要的選擇。運(yùn)維工作越來(lái)越受到重視。


大型數(shù)據(jù)中心的電力消耗巨大,以2000個(gè)機(jī)架的數(shù)據(jù)中心為例,以每個(gè)機(jī)架平均功率如果按照3kW計(jì)算,其總負(fù)荷就將達(dá)到6000kW,全年的耗電量將達(dá)到5256萬(wàn)千瓦時(shí),電費(fèi)支出超過(guò)5200萬(wàn)元。如果再加上為此配套的空調(diào),照明等其他設(shè)施的耗電量,電費(fèi)將接近1億元。


2017年我國(guó)數(shù)據(jù)中心用電量1200億千瓦時(shí),已經(jīng)超過(guò)三峽水電站一年發(fā)電量(1000億千瓦時(shí)),占到全社會(huì)用電量的2%。


如圖5所示,數(shù)據(jù)中心的電費(fèi)支出占數(shù)據(jù)中心全生命周期總體擁有成本中的最大部分,節(jié)電也成為當(dāng)前數(shù)據(jù)中心一個(gè)最重要的主題。要節(jié)電,不僅選址、規(guī)劃設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中需要采取必要的技術(shù)和措施,運(yùn)維階段也同樣發(fā)揮著重要的作用。




2012年,工信部在關(guān)于印發(fā)《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》的通知”(工信工信部規(guī)[2012]3號(hào))第一次提出綠色數(shù)據(jù)中心的要求。通知要求重點(diǎn)推廣綠色數(shù)據(jù)中心、綠色基站、綠色電源,統(tǒng)籌數(shù)據(jù)中心布局、服務(wù)器、空調(diào)等設(shè)備和管理軟件應(yīng)用,選址考慮能源和水源豐富的地區(qū),利用自然冷源等降低能源消耗,選用高密度、高性能、低功耗主設(shè)備,積極穩(wěn)妥引入虛擬化、云計(jì)算????新技術(shù);優(yōu)化機(jī)房的冷熱氣流布局,采用精確送風(fēng)、熱源快速冷卻等措施。到2015年,數(shù)據(jù)中心PUE值下降8%?!?/span>


隨后印發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《2012年工業(yè)節(jié)能與綜合利用工作要點(diǎn)》的通知”(工信廳節(jié)[2012]56號(hào))又進(jìn)一步要求推動(dòng)信息技術(shù)促進(jìn)節(jié)能降耗。加強(qiáng)對(duì)信息技術(shù)推進(jìn)節(jié)能減排工作的指導(dǎo),深化信息技術(shù)推進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排,促進(jìn)“兩化”深度融合。組織研究綠色信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,推進(jìn)綠色數(shù)據(jù)中心、綠色基站、綠色電源、綠色計(jì)算機(jī)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的建立,加大現(xiàn)有通信設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造,淘汰高耗能落后設(shè)備。


此后,國(guó)務(wù)院、工信部多次發(fā)文,對(duì)綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出指導(dǎo)意見(jiàn)和要求。2018年公布了第一批49家國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心名單。北京、上海、深圳等地也密集出臺(tái)了數(shù)據(jù)中心有關(guān)政策。


作者簡(jiǎn)介


趙勇祥:藍(lán)廳(北京)信息科技有限公司首席顧問(wèn),高級(jí)工程師。曾長(zhǎng)期服務(wù)于中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司、聯(lián)想集團(tuán)數(shù)據(jù)中心等知名數(shù)據(jù)中心。具有二十余年信息技術(shù)行業(yè)和數(shù)據(jù)中心管理與應(yīng)用實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),專(zhuān)注于數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力成熟度研究、業(yè)務(wù)連續(xù)性管理在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用實(shí)施以及綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)等領(lǐng)域。

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