既要高效又要可靠，數(shù)據(jù)中心擴(kuò)展如何做到兩者兼得？

無(wú)論是觀看最新熱播劇，在社交媒體上和親友互動(dòng)，還是在家遠(yuǎn)程更新公司網(wǎng)絡(luò)上的表格，我們?nèi)缃竦臄?shù)字生活幾乎離不開(kāi)信息訪問(wèn)，而存儲(chǔ)和處理這些信息的數(shù)據(jù)中心可能與訪問(wèn)者遠(yuǎn)隔萬(wàn)里。作為數(shù)字經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施 (DCI) 需要不斷擴(kuò)展和升級(jí)，實(shí)現(xiàn)提效降本。事實(shí)上，數(shù)據(jù)中心一旦運(yùn)行中斷，不僅會(huì)令運(yùn)營(yíng)商損失巨大，還會(huì)有礙數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展成本

所有數(shù)據(jù)中心最注重兩點(diǎn)：一，提高用電效率；二，保持服務(wù)器等設(shè)備散熱良好?？梢哉f(shuō)，電力和散熱系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本中占據(jù)大頭，在運(yùn)營(yíng)成本中的比重也不容小覷。因此，不管是投資興建新的數(shù)據(jù)中心，還是擴(kuò)展現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施，選擇最合適的電力和散熱系統(tǒng)是重中之重。

大型主機(jī)托管式數(shù)據(jù)中心的新設(shè)施建設(shè)成本平均達(dá)數(shù)億美元，目前其中絕大部分資金用于電力和散熱系統(tǒng)。不過(guò)，這兩項(xiàng)投資的回報(bào)非常優(yōu)厚，電力和散熱系統(tǒng)的效率和可靠性每提高一點(diǎn)，項(xiàng)目總成本就會(huì)下降一大截。由于客戶需求難以預(yù)測(cè)、容易波動(dòng)，數(shù)據(jù)中心必須能夠隨時(shí)擴(kuò)展，因此許多運(yùn)營(yíng)商通常會(huì)先安裝電力、散熱、監(jiān)控設(shè)備，再添加服務(wù)器等聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

一座現(xiàn)有大型數(shù)據(jù)中心的年均運(yùn)營(yíng)成本往往高達(dá)數(shù)千萬(wàn)美元，其中將近 50% 都用于電力和散熱系統(tǒng)。DCI 與運(yùn)營(yíng)成本及可持續(xù)發(fā)展息息相關(guān)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，投資優(yōu)化 DCI 能耗，有助于大幅減少總成本和碳足跡。這一做法在北美和歐洲的成效尤其顯著

影響 DCI 擴(kuò)展的兩大關(guān)鍵問(wèn)題

大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施由一整套互聯(lián)系統(tǒng)組成，集成了開(kāi)關(guān)柜、電表、控制器、環(huán)境傳感器等諸多設(shè)備。其中，關(guān)鍵的電源、散熱、建筑自動(dòng)化等操作技術(shù) (OT) 系統(tǒng)對(duì)保障數(shù)據(jù)中心穩(wěn)定、高效運(yùn)行功不可沒(méi)，而各個(gè)系統(tǒng)的不同硬件必須相互連通，才能確保順暢運(yùn)行。因此，決策者常面臨以下兩大連接挑戰(zhàn)：

最大程度降低停機(jī)時(shí)間

在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)中增加設(shè)備時(shí)，可能需要進(jìn)行安裝、測(cè)試、重啟、重新配置等一系列操作，這可能會(huì)影響局部甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，引發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障。而停機(jī)會(huì)給數(shù)據(jù)中心造成巨大損失，對(duì)要求可用率高達(dá) 99.995%、全年停機(jī)時(shí)間不超過(guò) 25 分鐘的 Tier IV 數(shù)據(jù)中心尤其如此。但要選擇正確的設(shè)備和安裝方案，往往比預(yù)期的更復(fù)雜、繁瑣、費(fèi)時(shí)。

連接采用不同通信協(xié)議的系統(tǒng)

不同系統(tǒng)采用的通信協(xié)議五花八門(mén)。例如，電表采用 RS-422/485 接口和常規(guī)串口協(xié)議，而散熱或 HVAC 系統(tǒng)采用的是 BACnet 等其他 OT 協(xié)議。因此，要將這些系統(tǒng)連接起來(lái)，并通過(guò)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理 (DCIM) 系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)和控制，需要經(jīng)歷艱難漫長(zhǎng)的系統(tǒng)集成過(guò)程，還可能涉及系統(tǒng)重新配置、測(cè)試和故障排除。

極力減少對(duì)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的影響

為解決上述兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，減輕不利影響，數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商在評(píng)估 DCI 擴(kuò)展項(xiàng)目解決方案時(shí)應(yīng)考慮靈活性、冗余、互操作性三大因素。

靈活性

微型模塊化數(shù)據(jù)中心 (MMDC) 等模塊化方式有助于提高運(yùn)行靈活度和系統(tǒng)彈性。運(yùn)營(yíng)商可利用模塊化交換機(jī)，按需增加擴(kuò)展模塊。模塊化設(shè)計(jì)的靈活性最高，便于運(yùn)營(yíng)商通過(guò)增加應(yīng)用專用的關(guān)鍵任務(wù)模塊，提升數(shù)據(jù)中心能級(jí)，這些模塊中包含了監(jiān)控和管理散熱、不間斷供電、總能耗的傳感器和控制器。

冗余

為 DCI 建立適當(dāng)冗余有助于最大程度減少系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間，這在系統(tǒng)擴(kuò)展或優(yōu)化期間尤為重要。例如，集成新系統(tǒng)時(shí)，冗余網(wǎng)絡(luò)可暫時(shí)頂替常規(guī)網(wǎng)絡(luò)路徑發(fā)揮作用。如此一來(lái)，整個(gè)系統(tǒng)就可依托備用網(wǎng)絡(luò)，持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。

互操作性

系統(tǒng)擴(kuò)展或升級(jí)后，既有設(shè)備可能與新設(shè)備或設(shè)置不兼容。更換既有設(shè)備可能不現(xiàn)實(shí)，那就必須想辦法讓 DCIM 系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)和控制包括既有設(shè)備在內(nèi)的所有關(guān)鍵設(shè)備。在系統(tǒng)之間使用工業(yè)協(xié)議轉(zhuǎn)換器是一種性價(jià)比較高的解決方案。例如，BACnet 轉(zhuǎn) Modbus 轉(zhuǎn)換器可以擔(dān)任兩種通信協(xié)議之間的“翻譯”，幫助 DCIM 系統(tǒng)與電力管理系統(tǒng)和散熱系統(tǒng)建立通信。

DCI 擴(kuò)展就像是在空中為客機(jī)加油，飛機(jī)不能停止飛行，數(shù)據(jù)中心也不能停止運(yùn)行。因此，小錯(cuò)誤也可能給運(yùn)營(yíng)商造成巨大損失，嚴(yán)重影響業(yè)務(wù)發(fā)展。由于電力和散熱系統(tǒng)在 DCI 建設(shè)、擴(kuò)展、運(yùn)行總成本中占據(jù)“大半江山”，必須從一開(kāi)始就考慮靈活性、冗余和穩(wěn)定性，制定合理的設(shè)備采購(gòu)計(jì)劃和周密的項(xiàng)目計(jì)劃，未雨綢繆，才能一路通達(dá)。