大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢

屠偉國

摘要：現(xiàn)如今，大數(shù)據(jù)與云計算的發(fā)展速度日益突出，與此同時，其建設(shè)也越來越受到人們的追捧，隨之其中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)也發(fā)生諸多變化。文章主要深入研究了目前大型數(shù)據(jù)的中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢，以期為同行業(yè)者提供有利的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：大型數(shù)據(jù)；中心機(jī)房；基礎(chǔ)設(shè)施；發(fā)展趨勢

前言：

現(xiàn)的階段，關(guān)于大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的模塊劃分十分精細(xì)，同時其面積也是不斷擴(kuò)大，當(dāng)前最重要的也是最關(guān)注的焦點問題就是怎樣將大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做好，因為它與數(shù)據(jù)中心機(jī)房后續(xù)的維護(hù)及運行有著直接的聯(lián)系。所以，文章主要研究了大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢。

1簡析大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房

1.1有關(guān)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的靈活性

建設(shè)數(shù)據(jù)中心大樓是一項建設(shè)周期比較長的基礎(chǔ)建設(shè)，建設(shè)一棟具有2km2的鋼筋混凝土框架的數(shù)據(jù)中心大樓，需要1.5-2年時間才可以完成，完成后很難進(jìn)行重建。在建立數(shù)據(jù)中心時，業(yè)主的條件通常不同于建成后在市場需求、目標(biāo)客戶、以及機(jī)電技術(shù)等方面。建設(shè)數(shù)據(jù)中心不僅強(qiáng)調(diào)運營要保持可靠性、安全性和有效性，而且還要使數(shù)據(jù)中心的適應(yīng)能力具備靈活性，以應(yīng)對今后的不確定性因素和變化多端的業(yè)務(wù)需求。為了將以上問題進(jìn)行有效解決，在數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)中廣泛利用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計，在數(shù)據(jù)中心園區(qū)中實施統(tǒng)一規(guī)劃，分布的策略。

標(biāo)準(zhǔn)化方案緊湊合理，安裝效率高。標(biāo)準(zhǔn)化方案可以降低施工時間，有利于維護(hù)及管理，提升裝載率，在合理的范圍內(nèi)，控制數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)的成本。在數(shù)據(jù)中心園區(qū)建設(shè)中，主要實施的統(tǒng)一規(guī)劃、分步策略是一種投資增長戰(zhàn)略，這種策略緩解了一次性投入資金的壓力，降低了固定資產(chǎn)折舊帶來的損失，對市場波動帶來的風(fēng)險進(jìn)行了極大地避免。

有很多數(shù)據(jù)中心園區(qū)利用的方式都是分期建設(shè)，在建設(shè)中將整個園區(qū)分成2-3期，建設(shè)機(jī)房樓的棟數(shù)是每期2-4棟，在進(jìn)行分期時，應(yīng)對總體規(guī)劃與每期地塊的關(guān)系進(jìn)行注重，每期地塊能夠獨立運行，并可以自成系統(tǒng)，配套整齊完備，與此同時，在后期建設(shè)時，應(yīng)注意不要對已建設(shè)的前期造成負(fù)面影響。

1.2有關(guān)大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房的柱網(wǎng)、層高、荷載

與使用性質(zhì)的房間組合設(shè)計不同，數(shù)據(jù)中心機(jī)房的整體設(shè)計要符合管線路對建筑空間的要求，其中管線路主要有：機(jī)電設(shè)備、IT設(shè)備、電纜橋架，以及空調(diào)管路等，以及滿足配套設(shè)施、IT工藝對各個空間組織的需求，對可裝機(jī)面積進(jìn)行更近一步增加。還需要進(jìn)行仔細(xì)核算建筑的柱網(wǎng)、樓板的承重，以及層高等，不但要保留一定的富余量，而且還要符合既有設(shè)備的使用要求，流出改造空間為今后設(shè)備的使用。

機(jī)房柱網(wǎng)尺寸以8.4m×7.2m，8.4m×8.4m為主，同時有向更大尺寸發(fā)展的趨勢，如6m×12m，通過加大柱網(wǎng)，可優(yōu)化機(jī)架排列，減少柱子對機(jī)房內(nèi)設(shè)備的影響，柱子不占機(jī)位，增加裝機(jī)數(shù)量。機(jī)房的樓面荷載具有通用性，各類房間布局不再受樓面核載的牽制，使機(jī)房后續(xù)改造更加靈活。目前已經(jīng)出現(xiàn)了樓面荷載全部按照16kN/m2設(shè)計的機(jī)房樓。機(jī)房的層高是架空地板高度、工藝安裝凈高、上部回風(fēng)空間、氣體滅火管線高度、建筑構(gòu)件高度之和，目前取值在4.6～5.4m之間。隨著微模塊等模塊化設(shè)計的廣泛使用，數(shù)據(jù)機(jī)房的層高還有加高的趨勢。

2有關(guān)數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢

2.1有關(guān)可用性規(guī)劃的發(fā)展趨勢

在其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，可用性規(guī)劃單機(jī)架功耗是其主要的組成部分，依據(jù)相關(guān)內(nèi)容，可將數(shù)據(jù)中心機(jī)房分為三個等級，分別是A、B、C三級?，F(xiàn)如今，在其基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，過度追求可用性等級的最高級是不合理和不科學(xué)的，雖然這樣可以提升抵御破壞數(shù)據(jù)及系統(tǒng)的能力，但是會導(dǎo)致不必要的資金浪費。所以，通常一些數(shù)據(jù)中心可以定為B級的可用性等級。計算機(jī)的體型伴隨著信息技術(shù)設(shè)備的快速發(fā)展，而產(chǎn)生大幅度縮小的現(xiàn)象，電子元器件的布置更為密集，大大提高了計算機(jī)的散熱性能。功耗越高的單機(jī)，對數(shù)據(jù)中心運營商來看，就越能獲取更高的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2關(guān)于數(shù)據(jù)中心的選址的分析

關(guān)于數(shù)據(jù)中心的選址過程中，應(yīng)綜合考慮自然地理條件、資源條件、配套設(shè)施和周邊環(huán)境等因素。以數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)為例，為了減少PUE，最好加強(qiáng)自然冷源的利用。在這方面，可以以不同區(qū)域的氣候為主要依據(jù)，制定科學(xué)的免費制冷方案，并且在通信室中制冷系統(tǒng)的最大能量消耗可高達(dá)每年50%。同時，隨著PUE的減少，數(shù)據(jù)中心的功耗也會降低，這將有助于數(shù)據(jù)中心節(jié)省大量的電費。所以，數(shù)據(jù)中心應(yīng)該位于自然冷豐富、電價便宜的地區(qū)。

2.3有關(guān)電源系統(tǒng)的分析

現(xiàn)階段，成本低、能耗低是選用數(shù)據(jù)中心機(jī)房電源系統(tǒng)中兩個非常關(guān)鍵的因素。電壓水平是在選擇發(fā)電機(jī)組過程中必須考慮的方面之一，所以，在進(jìn)行綜合考慮的過程中，應(yīng)根據(jù)有關(guān)設(shè)備運行電壓、機(jī)房供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和容量來進(jìn)行，在此基礎(chǔ)上，我們方可確定是選用低壓發(fā)電機(jī)組，還是選擇高壓發(fā)電機(jī)組。高壓及低壓發(fā)電機(jī)組有各自的優(yōu)點。例如，10 kV高壓發(fā)電機(jī)組，其優(yōu)勢主要有：

首先，10 kV高壓發(fā)電機(jī)組能夠進(jìn)行集中設(shè)置，不需要靠近負(fù)荷中心，因此被廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離輸配電中。其次，在設(shè)置機(jī)組數(shù)量時，需要根據(jù)機(jī)房的實際電力負(fù)荷合理地進(jìn)行，不但可以防止電力不足的情況，又能在很大程度上減少資源浪費，滿足低成本、低能耗的要求。最后，系統(tǒng)的容量可以通過多臺并聯(lián)機(jī)來增加，以應(yīng)對負(fù)載變化的影響。由于大數(shù)據(jù)中心機(jī)房的功耗較大，因此選擇了10kV高壓發(fā)電機(jī)組。

結(jié)束語：

總而言之，數(shù)據(jù)中心伴隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，已慢慢成為一個專門的建筑類別，在全球范圍內(nèi)，建設(shè)數(shù)據(jù)中心成為一個新課題。為了充分把握數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展趨勢，必須從實際需要出發(fā)，構(gòu)建大型數(shù)據(jù)中心機(jī)電系統(tǒng)，精心規(guī)劃設(shè)計，注重節(jié)能環(huán)保，降低建設(shè)成本。

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