数据中心空间设计与基础运维

数据中心空间设计与基础设施运维数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page2of36数据中心空间设计与基础设施运维设计好数据中心，这对于一个大型企业是头等大事，也是一件令设计师头疼的事情。等数据中心建设好了，还得注意如何运维里面的基础设施，一旦制冷、布线或者供电哪一块出了问题，将会对企业IT带来极大伤害。由于工作人员面对着多重压力，TechTarget数据中心网站特地整理了一系列原创文章，希望能对数据中心的设计和运维人员提供参考。数据中心的空间设计设计一个数据中心的结构，要考虑的地方太多了，比如基础设施要最大限度地辅助服务器工作，比如机房内的结构必须保证安全合理，至于数据中心的能耗成本也有一部分取决于空间的安排，好不容易做到了这些，我们还会面临这样的要求：数据中心的设计至少得留出十年的发展空间。所以，建设前的设计必须三思而后行。改革在即？数据中心的结构变化Gartner推荐：数据中心设计最佳实践设计经济适用型数据中心的六个技巧为数据中心选择合适的架空活动地板系统和配线架数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page3of36基础设施运维技巧需要保养的不仅仅只有服务器，数据中心内的空调、布线、UPS都需要保养，因为基础设施的各个环节都是相互制约的，比如空调停机就会导致服务器无法散热而宕机，布线太过繁杂，也会导致运维过程中误插误拔发生死机。学会运维基础设施，起码可以让数据中心免于“后院起火”。数据中心制冷必读：CRAC维护最佳实践交流开关电源的高压直流直供可行性分析灵活的数据中心设计是延长设备寿命的“人参果”数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page4of36改革在即？数据中心的结构变化新的数据中心设备成本（包括设计、建设、管理和维护）高得令人难以置信，但不是任何情况下都得选择新的建设方案。当某些组织机构将购入新设备的理由正当化时，还有很多机构只想得到他们需要的设备以便运转业务，不打算花大量时间和金钱来配置新设备。在预定于5月9日至12日举行的国际正常运行时间协会研讨会（UptimeInstituteSymposium）上，传统数据中心结构的改变将成为会议的重要主题之一。高级技术编辑SteveBigelow将协同国际正常运行时间协会（UptimeInstitute）的内容发布主管MattStansberry进行深入交流，探讨数据中心结构潜在的改变。SteveBigelow：新的数据中心结构成本高得惊人。请问，当业务需要更多计算资源时，哪些改变对于形式上的建设可用？Stansberry：数据中心结构有一个大趋势，那就是阶段化、模块化数据中心的扩建。很多公司曾致力于建设这样的设备：在该建筑的有生之年内拥有一切他们可能需要的功能。这样导致大量的资金和能源浪费。你拥有一个“强行”运转所有服务器的建筑，事实上，你的产量上升缓慢，还浪费了大量金钱。但是现在，很多公司正在以较小的增长范围建造外壳，配备机械元件。这将带来几大好处：首先你不会发现未来的硬件需求超出你的机械结构；资金投入和能耗方面会减少；你还可以建造多层的设备。例如，你有一个需要高可用性的应用程序，你可以建造一个模块，数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page5of36它可以是TierIII或者TierIV，其中低要求的程序可以走低的Tier模块，这比只建设高Tier层花费要少。这是研讨会的议题之一，我认为它将是热点问题。Bigelow：接下来几年，私人云和公共云的配置也将会改变，这点你这么看？Stansberry：云服务的领域将会产生戏剧性的增长。根据我们最近的调查，在我们数据中心的拥有者和管理者中，大约有75%的人认为，来年他们将使用公共云或者私人云。切记一点：思维保守、注重高可用性、方针传统的500强企业构成了国际正常运行时间协会的成员基础。所以至少对于我而言，这个数字是惊人的。另外可拓展性是人们选择云技术最主要的原因。急速涌动的IT要求对于公司来说难以应对，所以云计算成了另一种选择。在研讨会上，我们将为云计算举办很多会议，从如何把云技术列入能力规划的基础会议，到如何通过云计算减少碳排放量（这对已经提出相关法规的欧洲来说尤为重要），都有涉及。Bigelow：何时便携式或集装箱式数据中心模块不再只是个概念？Stansberry：那些考虑使用集装箱的公司，需要权衡他们的业务需求，对比一下集装箱和建设实体数据中心的费用。但是我可以负责地说，和四五年前的第一代数据中心集装箱相比，现在的特制模块组件有很大区别。很多公司（比如SGI/Rackable、I/Odatacenters、惠普还有戴尔）正在提出新的设计方案，以便通过卓越的自然冷却和强大的效率，来真正地摆脱大规模数据中心。新一代产品将变得更小，以解决第一代集装箱过大的问题。在研讨会上，我们的集装箱部分将成为行业中的最大讨论热点之一。来自Tier1Research的数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page6of36JasonSchafer将展示他在集装箱数据中心领域的最新研究，有一个小组也将展示，成员包括DeanNelson（曾经为eBay做了一个大型的集装箱数据中心的RFP流程）和PatrickYantz（曾为微软在芝加哥做集装箱设计，现在正在为SGI设计下一代的模块化数据中心）。Bigelow：在建筑方面还会有哪些改变值得我们注意？Stansberry：在巩固和功能规划方面。数据中心管理员没有用足够的时间进行战略规划。当削减预算导致人员编制减少，管理团队需要用更少的资源做更多的工作时，管理员不得不受困于每天的消防工作；他们无法从极端保守的模式中摆脱。这样的结果会很恐怖。我可不想成为这样的管理员，天天向公司的管理团队解释为什么数据中心过早地用尽能量。所以，如果能量耗尽该怎么办？大笔一挥再来千万开销？把计算负载移到云上？增加虚拟化投入？计划进行主机代管？若不经过正式的战略规划，权衡公司各个方面，这些方案都不是你能掌握得了的。国际正常运行时间协会的数字基础设施团队将在研讨会仔细讨论，研究如何凝聚各个团队的力量来做此类规划。查看原文（作者：SteveBigelow译者：王启来源：TechTarget中国）数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page7of36Gartner推荐：数据中心设计最佳实践目前，企业和组织都对IT设施的能耗指标给予了足够的关注。而为了从根本上降低设备能耗，IT经理们也再苦苦寻找最新的数据中心设计最佳实践。本文列出Gartner分析师们提供的下一代数据中心设计最佳实践，而在本月在拉斯维加斯召开的Gartner2010数据中心大会上，与会者也会对这些措施进行探讨。1、对于高密度设备而言，部署行级或机柜级制冷系统最多可以降低15%的能耗，与此同时还能让数据中心更具可扩展性。在建设新的数据中心时，对于数据中心规模的选择至关重要。如果新的数据中心具有良好的可扩展性，在真正有需求时再对其进行扩展，可以将数据中心的长期运营成本降低10%到30%。2、在某些领域，部署空气侧的节能装置会很容易，而给数据中心带来的收益却很明显。事实上，许多数据中心的空气侧节能装置只是在针对现有设备，并没有考虑到长远需求。3、在数据中心地板设计方面一定要给予足够的关注，不仅仅是考虑到冷/热通道设计因素，还要从总体上考虑数据中心内气流的规划，从而降低相应设备的工作负载。数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page8of364、尽可能采用虚拟化——特别是X86设备。一般而言，X86服务器利用率都比较低，而功率却偏高。对这些设备进行虚拟化不仅可以降低总体能耗，还可以节省地板空间。在未来五年内，无论是从成本角度讲，还是从监控/管理方面考虑，节能都是数据中心的一个主要趋势。数据中心节能又多种途径，可以采用水冷这样的绿色节能技术，也可以从基础设施管理角度入手，实现资源的优化配置。随着节能需求的日益提高，IT经理和设备经理必须携起手来，在数据中心的设计和运营方面做出持续的努力。查看原文（作者：JasmineDesai译者：王霆来源：TechTarget中国）数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page9of36设计经济适用型数据中心的六个技巧数据中心的总体拥有成本（TCO）总会让人觉得是一个天价，不仅是资本支出（CAPEX）或设计、建造、测试和佣金成本会增加，运营成本（OPEX）也会在原来的基础上增加不少，老练的用户预测OPEX将会超过CAPEX。专注于环境和能源解决方案的Syska集团公司总结了减少TCO和数据中心设计最佳实践的六个基本原则：1、跨多个低等级数据中心分散冗余考虑升级网络是否能减少设施可用性需求，例如，三个低成本的Tier2数据中心是否比两个高成本的Tier4数据中心更能满足你的需求？（Tier等级基于Uptime协会的分级白皮书）。在高可用设计中，每个系统都实现了冗余，也因此导致运营成本的增加和工作效率的降低，两个4M瓦Tier4数据中心的建造总成本可能会高达2亿美元，每个约1亿美元，而三个4M瓦Tier2数据中心的建造总成本约1.38亿美元，每个大约4600万美元，光建造总费用就相差6200万美元，但仅考虑网络成本，建造三个数据中心的网络成本肯定比建造两个数据中心的网络成本要高。2、根据水电成本进行数据中心选址数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page10of36在数据中心选址时要考虑当前的水电成本，并估计未来数年的成本变化趋势，每个项目都应该考虑可持续发展问题。可以从多个渠道了解这方面的成本，如知名专家，应经常关注CBRichardEllis、JonesLangLaSalle和JulianStudley等人的动态，其次是从公共事业单位公开的信息了解，如有必要还可以从内部去打听，第三是要多和其它地方的水电成本比较，我最近就发现一个地方的电价很低，每千瓦时（KWH）才0.038-0.04美元，而全美的平均电价是0.08-0.12美元/KWH，最高是0.25美元/KWH。3、考虑OPEX和CAPEX除初始成本（CAPEX）外，还应该关注长期运营成本（OPEX），例如，在考虑数据中心选址时，更低的电力成本和水资源成本是首要因素，虽然风冷式冷水机组初始成本更低，但它会增加电力成本，因此水冷式冷水机组是更好的选择，根据对未来水电成本的估计建立能源和财务模型将会使你做出一个最好的决定。大多数经验丰富的用户都使用TCO模型考虑CAPEX、OPEX、建设成本、预期的投资回报率（ROI）和其它因素。4、关注可扩展能力和模块化如果最初UPS需要的是50瓦/平方英尺，那最终会需要150瓦，如果最初设计为75瓦，也要为以后升级到150瓦预留好升级空间。如果最初高架地板面积需要2万平方英尺，而最终会需要4万平方英尺，如果最初设计为3万平方英尺，要保证未来能够扩大到4万平方英尺。在有限的资金预算范围内，在质量和数量之间做出选择时，应该选择质量优先，因为以后可以通过升级增加数量。数据中心技术专题之“大型机管理与升级指南”Page11of36此外，尽量避免一刀切，因为每个客户的需求是不一样的，要确保以后升级很简单，例如，第一天我们安装了两个UPS系统满足双系统冗余配置下的负载（假设为N），第二天用户需要2N负载能力，这时我们有多种升级选择，首先我们可以再增加一组（两个）UPS，也可以在原来的系统上增加第三个负载能力为N的UPS，然后重新配置为3N/2配置。5、保持数据中心的设计简单尽量保持设计简单，以提高可靠性和可维护性为前提，消除不必要的组件。这里提供一些可供参照的技巧：尽量减少配电系统的层数以减少成本，使电气系统的协调更简单。购买可变速的水冷泵。如果所有计算机设备都是双线供电，就不需要再为UPS配备发电机了，同样，UPS的下游静态转换开关也就没有不需要了。6、避免使用独一无二或最好的产品尽可能使用标准评级的产品，最好的产品不但初期成本很高，以后的替换成本也会很高，例如，4000安培的开关总线比5000安培的总线更划算。此外，应避免使用独一无二的产品，我最近在一个客户那里看到，他们有