华为网络能源系统产品介绍及技术交流分享

数据中心的发展历程云计算时代计算机时代分散化控制：模拟控制网络普及率低，数据中心需求小各地多建小型数据中心服务局网客户物理设施多单点故障设备多为临机手动控制，管理无规范集中化网络普及广，带宽提升，数据中心需求大设备集中，服务区域客户基础设施一次性建设为主集中自动化管理运维智能模块化大数据时代到来，对基础设施需求加速高运算密度造成节能压力打包基础设施资源，要求模块化分期建设智能化、精细化管理运维互联网时代42亿5亿3亿4亿1亿433天23.09万/天172天58.14万/天120天83.33万/天105天95.23万/天86天116.27万/天大数据的发展远远超出想象云计算移动互联网大数据信息化ICT融合虚拟化物联网SDN现在，大数据、移动互联网促进了数据中心的蓬勃发展，云计算、虚拟化等新技术正深刻改变着数据中心的形态与面貌，数据中心行业经历着新的巨变。5大数据带来的挑战：扩张迅速、机柜高密化、运营成本攀升高密度，发热加剧芯片性能提升，机柜功耗持续上升，需改变机房散热系统机柜功耗动态变化，要求按需供冷运营成本逐年攀升随着规模扩大，能耗高，电源和制冷成本及管理维护费用逐年大幅飙升人工管理成本增长尤为明显业务增长，扩张迅速数据急剧膨胀，大型DC建设投资增长迅速信息化发展迅猛，企业数据中心建设数量倍增6传统DC四大痛点：周期长、无弹性、能耗高、效率低添加标题能耗高传统DCPUE普遍在2.5左右市电的获取成为数据中心建设主要瓶颈IT设备生命周期3年基础设施生命周期10年僵化的架构无法满足业务的弹性扩展子系统交叉，工程界面复杂、建设周期长定制化、工程化、生产无法复制效率低周期长无弹性数据中心是孤岛状态，分散管理，被动维护主要依靠人工7*24小时维护600天机房平均建设周期90天业务上线时间18个月IT业务数据增长翻1倍50%OPEX用于电费开支￥21900万10MW（IT）数据中心年电费7*24小时人工7新一代数据中心应运而生工程简单建设短，易复制分期部署易扩容，避免过度投资多节能手段实现高效低能耗智能化管理大量节省人工成本采用密封通道、行级制冷、高效UPS等技术，实现高效低能耗PUE满足机柜高密度散热要求，解决局部热点问题智能管理系统，实现实时监控，减少人工维护成本通过能效管理、3D虚拟展示等功能，显著提升数据中心的运维效率与体验模块化建设模式，基础设施依据业务需求柔性规划实现分期部署，避免一次性投资、建设，提升ROI，初始投资下降30%标准化接口，部件、子系统、IDC整体泛模块化，快速部署；批量生产,易复制相比传统建设模式建设周期缩短50%以上新一代数据中心采用模块化设计和智能化管理，实现快速建设，按需部署，高效低耗1~3个月模块化数据中心建设周期低能耗8智能微模块，新一代数据中心的基石智能管理系统综合管理系统智能控制器BuswayBuswayDC1DC2DC3DC控制器智能微模块智能微模块：以机柜为载体，包含供配电模块、制冷模块、网络、布线、消防(可选)等硬件单元和智能管理单元，具有标准化管路、电路、管理接口的智能化、预制化、一体化产品IT设备智能防护智能配电智能制冷9目录华为智能微模块系统解析3成功案例41数据中心发展趋势及挑战2华为智能微模块建设理念10简单模块化架构，数字化系统，按需部署，易扩容高效智能化管理，网络化协同，让运营更高效可靠三重可靠设计，主动预防，保障业务运行零中断华为智慧微模块建设理念:简单、高效、可靠11标准化部件、模块化架构、工厂预制、现场安装简单简单高效可靠标准接口部件模块化架构模块化机房模块化UPS系统制冷系统机柜系统配电系统工厂预制标准化的接口，工程界面清晰，建设简单，实现快速部署，极简交付简单复制，分期部署、按需扩容，提高机房负载率，降低能耗模块化标准化组件，设计统一，按需增减，在线更换，即插即用，易维护供配电、制冷、机柜等系统都集成于模块内；部件工厂预制，现场安装简单从接口、部件、子系统到整体架构的模块化设计，按需部署，安装简单，易维护，易扩容12灵活部署，适配不同场景简单高效可靠安装要求简单，适应多数室内环境多种部署方式，适应不同业务场景仅需2.6m层高、最低350kg/m2楼板承重即可完成模块部署，适应绝大多数室内环境采用水平送风方式，可直接水泥地面部署，无需架空地板，大幅减少工程量2.6m单排、双排两种排列方式，避免面积浪费，室内空间利用率最大化封闭与不封闭两种部署方式，适应低、中、高密不同业务需求13智能一体化供配电系统，降低SUE简单高效可靠智能一体化供配电系统PDF柜+UPS柜华为方案传统方案UPS与配电一体化，节约占地面积配电智能化，机房精密配电高集成设计，减少安装工时，维护方便*SUE(SpaceUsageEffectiveness)即机房空间利用率，SUE值越小，证明机房越节约空间，单位面积支持安装的设备越多。14智能管理，运维简单NetEco®管理系统综合管理一站实现随时随地移动运维设备信息全面掌控简单高效可靠15多手段达成低碳绿色数据中心基础设施简单高效可靠整合多种技术实现最低的PUE（可复制、规模应用的技术手段）2.121.81.61.45高频UPS，效率96%封闭通道，盲板，节能照明，集中加湿等高负载率运行(模块化设计)，提高机柜进风温度，能源管理冷冻水行级空调，变频水泵智能群控组网，冷冻水系统内外机联动，基础设施-IT联动，实现自调节传统机房1.45(深圳地区)智慧DCPUE2.1-1.45：•节能约30%•增加45%机柜当量核心：高效UPS、直流变频、行间制冷、密闭通道、智能管理16密闭通道+行级空调，高效制冷简单高效可靠紧靠热源制冷，精确制冷，解决局部热点问题直流变频+EC风机，制冷量和风速无极调节送风量大，不受限于风道及开孔地板解决机柜高密度散热，满足高密部署隔绝冷热气流混合，高效利用冷气资源空调提供冷气至冷通道，服务器按需取用冷气高效散热，支持的单机柜功率密度大大提升提升空调回风温度，节省30%制冷系统能耗密闭通道技术行级制冷技术17智能制冷，精确感知L2，降低PUE智能制冷智能群控组网功能由主机统一控制，按需分配，实现群组节能平均磨损运行，延长使用寿命PUE风冷下降0.04，水冷下降0.01L0/L1联动，冷冻水系统内外联动iCooling智能组网，冷水机，水泵，室内单元智能联动，更精确匹配冷量需求，节能降耗温控温升控制（水温升高），温控随动（PUE下降0.03）L1/L2联动，实现按需制冷读取服务器温度、功耗等参数智能调节空调送风风向以及风量，精确制冷空调末端节能15%（风冷PUE下降0.045水冷PUE下降0.01）60%30%80%收集实际冷量需求冷水机组需要输出55%效率提升7%40%40%60%70%计算周边服务器负荷，智能调节空调送风风向以及风量，精确制冷简单高效可靠18多种技术保证华为UPS极低负载时高效运行简单高效可靠ECO技术实现全高效模式，UPS系统效率99%以上，适合电网质量较好地区使用；可实现2mS快速切换逆变模式Self-load自循环测试，耗电量仅为带负载测试的4%；减少负载租赁费用，实现快速测试，投入运营2ms多种节能模式模块休眠功能UPS系统建设初期满配，但实际系统负载率低于10%，智能休眠技术，可提升负载率，保持系统高效率运行4ms在部分模块休眠的同时，系统会对工作的模块进行定期轮换，以保证工作时间平均，延长模块寿命19全网容量管理，实现最佳资源利用率•支持数据中空间、配电、制冷、承重四要素的容量展示•新建、变更系统违反容量计划时发出告警•从系统已装基础设施获得最佳机柜供给•提升配电、制冷、负载匹配度，提高效率，减少浪费机柜级容量最佳机柜机房级容量模拟变更简单高效可靠20可用度1MTTRMTBF更换时间24小时更换时间10分钟华为模块化UPS模块化电源，替代塔式UPS，提高数据中心可用性可靠高效简单功率模块可热插拔旁路模块可热插拔能源控制单元可热插拔MTTR(MeanTimeToRepair):平均修复时间MTBF(MeanTimeBetweenFailure):平均无故障工作时间21空调关键部件冗余备份，全方位漏水预警制冷可靠高效简单冷凝水排水有专门管路，限制漏水影响范围冷凝水有水泵强排及溢流自排两个排放管路。漏水检测装置与系统联动，若系统漏水，系统产生告警提示并停机系统漏水检测强制冷凝水排水泵溢流冷凝水排水接口冷凝水接水盘双路电源ATS系统•自动切换，保障供电直流供电•采用1+1备份模式多风机送风•8个风机送风，确保风量、安全冗余双液位开关/双冷凝水泵排水•单个水泵发生故障，设备安全运行防凝露功能•确保维护时无凝露风险机组内部层层设防•水满报警•水浸报警•排水故障告警•阀门自动关闭沿程管路及LDU天罗地网•管路漏水报警•LDU漏水报警•自动关断支路阀门供电双备份，自动切换，保障供电多风机送风，确保风量、安全冗余防止凝露，确保维护时无凝露风险双液位开关/双冷凝水泵排水，保障设备安全运行22蓄电池精确管理，提高健康度，降低着火风险可靠高效简单电池组1信息处理精度高iBATiBAT电池组N…iBOXiBOX…UPS/HVDCiBattery页面远程登录/操作信息收集信息汇聚电池充放电智能管理，监控每节电池的电压、温度以及内阻电池故障提前预警，防止电池损害带来的危害，提高安全可靠性单体温度实时监控，温度过高及时告警，杜绝热失控引起火灾UPS电容健康检测，核心部件自检、故障定位/一键获取数据iBattery23系统级器件级部件级热点检测与管理制冷与供电冗余度不足预警主动预防，健康度智能管理，保证系统持续可用供电、制冷冗余度管理与预警虚拟IDC温度云场零过载事故单元状态实时监控，预警故障自动热成像、彻底消灭电气工程事故无线电池检测、零电池着火事故零空调漏水事故耗损器件寿命预测与失效预警器件寿命提升100%可靠高效简单24目录华为智能微模块系统解析3成功案例41数据中心发展趋势及挑战2华为智能微模块的建设理念252大解决方案4大核心部件软件平台+硬件智能管理系统UPSPDU结构系统通道机柜制冷系统冷冻水型风冷型华为数据中心基础设施产品满足不同需求IDS2000U供配电系统IDS5000U模块功耗：10~80kW机柜数：4~18柜机柜密度：3~7kW/R供电方式：一体化UPS制冷方式：行级风冷模块功耗：60~120kW机柜数：10~18柜机柜密度：3~7kW/R供电方式：一体化UPS供电方式：冷冻水26应用场景描述IDS2000U小型DC风冷解决方案应用场景描述SMB/MB场景主要适用于面积≤300m2的小型数据机房，多为单模块(IT功率10~80kW/模块)应用的风冷机房解决方案。适用场景：银行区县网点、地市级政府机构，中小企业自用机房，教育、医疗等中小型数据中心场景IDS5000U中大型DC冷冻水解决方案EDC+Hosting场景主要适用于面积≥300m2的中大型数据机房，多为多模块(模块IT功率60~120kW/模块)应用的水冷机房解决方案。适用场景：电信、金融中心机房，政府、能源、电力、交通、ISP及大型企业核心机房智能微模块应用场景模块功耗：10~80kW机柜数：4~18柜机柜密度：3~7kW/R供电方式：一体化UPS制冷方式：行级风冷模块功耗：60~120kW机柜数：10~18柜机柜密度：3~7kW/R供电方式：一体化UPS供电方式：冷冻水27单模块架构：柔性灵活，功能强大双/单排机柜+通道封闭组成微模块每模块4-18机柜（10-120kW）3-7kW/机柜低能耗：PUE1.45-1.6低SUE机房空间利用率安全可靠，降低着火风险快速部署（现场积木式拼装）主要配置：智能管理系