霍光

中小型數(shù)據(jù)中心麻雀雖小,五臟俱全,建設(shè)復(fù)雜度幾乎接近于大型數(shù)據(jù)中心。中小型數(shù)據(jù)中心用戶要么面對與建設(shè)大型數(shù)據(jù)中心一樣的漫長工期,要么就只好選擇降低標(biāo)準(zhǔn),卻埋下了諸多隱患,以機(jī)柜群組為模塊的快餐式數(shù)據(jù)中心也許能解決這一難題。

某家企業(yè)需要建一個面積為50平方米的小型機(jī)房,卻發(fā)現(xiàn)建設(shè)過程異常復(fù)雜,單是前期設(shè)計(jì)就反復(fù)修改了多次。最終敲定設(shè)計(jì)時,兩三個月已經(jīng)過去了,而到機(jī)房最終建好,可能需要花費(fèi)半年甚至更長時間。實(shí)際上,建設(shè)一個50平方米的小型機(jī)房,與建設(shè)幾百平方米甚至上千平方米的數(shù)據(jù)中心相比,雖然規(guī)模小了很多,但要考慮的問題并沒有減少。

“要改變這一現(xiàn)狀有兩個關(guān)鍵,預(yù)訂制化和模塊化。”世紀(jì)互聯(lián)工程技術(shù)服務(wù)有限公司(BANYANO)副總裁沈衛(wèi)東說。在加入世紀(jì)互聯(lián)之前,他曾長期從事國內(nèi)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)應(yīng)用和市場研究工作,并于2008年2月牽頭成立了中科仙絡(luò)信息化節(jié)能技術(shù)研究所數(shù)據(jù)中心新技術(shù)體驗(yàn)中心暨信息化節(jié)能實(shí)驗(yàn)室(現(xiàn)更名為BANYANO數(shù)據(jù)中心新技術(shù)體驗(yàn)中心暨信息化節(jié)能實(shí)驗(yàn)室)。沈衛(wèi)東認(rèn)為,傳統(tǒng)的機(jī)房建設(shè)方式在不斷發(fā)展的用戶需求面前已經(jīng)顯出疲態(tài),機(jī)房建設(shè)領(lǐng)域需要一個新的變革。

從餐館到麥當(dāng)勞

“我多少年來一直在想,能否改變現(xiàn)有的機(jī)房建設(shè)模式。”沈衛(wèi)東在接受記者采訪時表示,一直困擾中小數(shù)據(jù)中心建設(shè)的問題,就是缺乏一種更加容易的、適應(yīng)中小數(shù)據(jù)中心建設(shè)的模式。

“建設(shè)一個面積為幾百平方米的機(jī)房,花費(fèi)七八個月時間,用戶覺得還可以接受。但是,建設(shè)一個50平方米的機(jī)房,也要投入七八個月時間,用戶就覺得難以接受了。于是用戶更多地選擇了降低標(biāo)準(zhǔn)?！鄙蛐l(wèi)東舉例說。另一方面,由于中小機(jī)房建設(shè)規(guī)模較小,一些大廠商往往不愿投入過多精力,并且用戶付出的成本也較高;而承接中小機(jī)房建設(shè)的供應(yīng)商往往本身設(shè)計(jì)實(shí)力有限,也限制了中小機(jī)房的建設(shè)水平?！斑^去幾年我走訪過很多中小型機(jī)房,幾乎沒有一次驗(yàn)收通過的?！?沈衛(wèi)東說。

實(shí)施過程中,用戶也面臨著幾個問題。首先,就是供應(yīng)商過多,不同的供應(yīng)商同時進(jìn)場,給設(shè)備的安裝調(diào)試帶來很大麻煩,同時,供應(yīng)商的設(shè)備并未根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況來設(shè)置,很多工作都要在現(xiàn)場進(jìn)行,現(xiàn)場工程師的安裝水平參差不齊使得實(shí)際的安裝效果也不能保證。“就像顧客遇到一個好的廚師,就能吃到一盤好菜;但遇到手藝差的廚師,飯菜的水平就難以保證了”。

如果以就餐來比喻中小機(jī)房的用戶,實(shí)際上他們需要的并不是多豐盛的飯菜,而是要填飽肚子。他們要求的是衛(wèi)生條件(可靠性)合格、就餐時間(實(shí)施時間)短。而麥當(dāng)勞具備的統(tǒng)一的流程,標(biāo)準(zhǔn)化的有限選項(xiàng)剛好適合了他們的這種需求。在這方面,被施耐德收購的APC公司曾經(jīng)做出很好的嘗試。現(xiàn)在, APC的InfraStruXure(英飛集成系統(tǒng))就是一個采用標(biāo)準(zhǔn)化的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、使用標(biāo)準(zhǔn)化的預(yù)裝配組件的完整的數(shù)據(jù)中心電力基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建體系。

從這一點(diǎn)出發(fā),沈衛(wèi)東歸納出了建設(shè)中小機(jī)房的一套思路:“先要有一套菜單體系,用戶可以根據(jù)自己的需求來選擇具體模塊,組合成最終方案。同時,要有一套標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品體系,可以快速地將用戶的選擇提供給用戶。實(shí)際上,就是將建設(shè)工程產(chǎn)品化。”這一方面,國外正在興起的集裝箱數(shù)據(jù)中心提供了借鑒。

將數(shù)據(jù)中心裝入集裝箱

2008年,一種新的機(jī)房建設(shè)模式開始在國外興起,那就是集裝箱式機(jī)房。2008年9月,微軟耗資5.5億美元在德克薩斯州新建的數(shù)據(jù)中心就采用了這一模式。之前,微軟在芝加哥等地已經(jīng)進(jìn)行了類似的嘗試。

集裝箱機(jī)房的概念最早由Sun在2006年提出,將服務(wù)器、存儲以及配套的制冷設(shè)備等產(chǎn)品規(guī)劃進(jìn)一個集裝箱當(dāng)中,客戶只要插上電源就可以使用。集裝箱機(jī)房可以達(dá)到傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心很難達(dá)到的高密度。2008年7月,惠普推出了集裝箱解決方案Performance Optimized Data Center(POD)?；萜湛蓴U(kuò)展計(jì)算和基礎(chǔ)架構(gòu)部門主管Steve Cumings表示,POD的每平方英尺大約需要1800W,而一般數(shù)據(jù)中心的這一數(shù)字僅為250W。

集裝箱機(jī)房還具有很好的可擴(kuò)展性,并能大幅度節(jié)省建設(shè)成本和時間。用戶不必建立一個配置完善的建筑物來存放它,而僅需要一塊平整的空地,當(dāng)需要擴(kuò)容時,只需要再增加一個新的集裝箱即可。同時,它已經(jīng)由供應(yīng)商配置完畢,用戶可以即插即用,整個建設(shè)周期可以被縮短到2～3個月。

但是,集裝箱式機(jī)房也受到了一些質(zhì)疑。IBM全球技術(shù)服務(wù)副總裁Steve Sams曾表示:“雖然IBM是模塊化數(shù)據(jù)中心的堅(jiān)定支持者,但我們對基于集裝箱式數(shù)據(jù)中心的支持則有一定的保留?！辟|(zhì)疑者認(rèn)為,在集裝箱的模式下,用戶受到很多限制,設(shè)備的更換也受到限制,用戶要面對喪失靈活性的問題。

將機(jī)柜群組模塊產(chǎn)品化

傳統(tǒng)的建設(shè)方式需要改進(jìn),而集裝箱機(jī)房又過于激進(jìn)。世紀(jì)互聯(lián)正在探索一條更為適合中小機(jī)房建設(shè)的道路?！盃幦“驯M量多的工作從施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到工廠,利用工廠成熟的質(zhì)量管理和檢測檢驗(yàn)設(shè)施來控制施工質(zhì)量,盡量使現(xiàn)場的實(shí)施工作僅僅是簡單連接,從而最大限度地降低設(shè)備在施工現(xiàn)場安裝的技術(shù)難度和工作量,減少現(xiàn)場環(huán)境、工作條件、人員技術(shù)水平的離散性帶來的工程質(zhì)量的離散性?！鄙蛐l(wèi)東表示,這就是世紀(jì)互聯(lián)目前提倡的“施工標(biāo)準(zhǔn)”或“工程產(chǎn)品化”。

從這一思路出發(fā),世紀(jì)互聯(lián)針對機(jī)房的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了一系列研究。在模塊的大小方面,沈衛(wèi)東認(rèn)為,針對中小型數(shù)據(jù)中心,惠普POD模式中的機(jī)柜群組或集裝箱就顯得有些“過大”。因此,世紀(jì)互聯(lián)目前已經(jīng)將機(jī)柜群組鎖定為兩排機(jī)柜所組成的一個冷通道封閉系統(tǒng)。

“我們研究了空氣調(diào)節(jié)子系統(tǒng)和監(jiān)控子系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)房級送風(fēng)、全機(jī)房監(jiān)控的模式存在很多問題。”沈衛(wèi)東表示,傳統(tǒng)的集中配冷方式已經(jīng)過時了。但是,如果針對一個機(jī)柜進(jìn)行制冷,又會遇到冗余度不夠的問題,當(dāng)制冷設(shè)備損壞或失效時,對應(yīng)的機(jī)柜就無法正常工作。

世紀(jì)互聯(lián)目前的機(jī)柜群組采用了冷熱空氣隔離技術(shù),兩排面對面的機(jī)柜組成了一個冷通道隔離系統(tǒng),空調(diào)產(chǎn)生的冷空氣注入機(jī)柜通道,被服務(wù)器吸入后,從服務(wù)器后方排出系統(tǒng)。這樣的封閉系統(tǒng)有效地解決了傳統(tǒng)模式下送風(fēng)方式中空氣的不規(guī)則流動造成的局部熱點(diǎn)問題。同時,一個群組內(nèi)的幾臺空調(diào)機(jī)又起到了互為冗余的作用,提高了系統(tǒng)可用性。

監(jiān)控子系統(tǒng)方面,每一個群組中,世紀(jì)互聯(lián)都設(shè)計(jì)了具體到每個機(jī)柜的監(jiān)控系統(tǒng),每個機(jī)柜溫度、功耗等工作狀況都將被顯示在列頭控制柜上的顯示屏中。整個群組可以根據(jù)具體情況來關(guān)閉或打開一定數(shù)量的空調(diào),以實(shí)現(xiàn)對節(jié)省能源的部分自動化。不過,目前的空調(diào)機(jī)缺乏統(tǒng)一的控制接口,如果將來增加這一接口,就能實(shí)現(xiàn)更高程度的自動化。

在提高密度方面,世紀(jì)互聯(lián)的機(jī)房群組模式也具備優(yōu)秀的表現(xiàn)。據(jù)沈文東介紹,在世紀(jì)互聯(lián)的設(shè)計(jì)下,機(jī)柜的功率密度較傳統(tǒng)方式可提高3倍,一個占地十幾平方米的機(jī)柜群組就可以達(dá)到普通50平方米機(jī)房的效果。有趣的是,在世紀(jì)互聯(lián)的設(shè)計(jì)中,機(jī)架、空調(diào)和供電都采用了不同顏色來區(qū)分。其中,機(jī)架被設(shè)計(jì)成鮮明的黃色。沈衛(wèi)東介紹道,在機(jī)房建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中涉及照度的指標(biāo),由于黃色的反射率比黑色高許多,機(jī)架設(shè)計(jì)成黃色可以提高照度,減少照明所需的功耗。