绿色可持续运营数据中心实施策略

总工程师办公室唐怀坤2012年8月Sustainableoperationdatacenter，SODC内部资料一、SODC的内涵六大特点：兼顾全生命周期、业务驱动、分层标准化、全模块化二、SODC:业务布局阶段实施策略1、六大信息化蓝海实施策略：行业、城市、企业、场景、家庭、个人。2、个人信息化开发举例1：信息伴侣实施策略3、个人信息化开发举例2：手机物联网实施策略三、SODC规划建设阶段实施策略1、主设备：服务器定制2、配电与空调：功率密度增加趋势下的配电和制冷对策3、机房空间布局要点4、BIM与DC融合阶段化推进5、大型DC园区规划要点四、SODC:运营维护阶段实施策略1、维护管理的四层模型2、运营管理的评价体系模块化推进标准化1.1兼顾全生命周期需求阶段咨询设计阶段土建实施设备安装调测维护运营配套实施n业务模块、选址n基础工程n主体结构工程n大楼设备工程n外装及景观n机房装修、机房工艺n机电工程、空调工程、建筑智能化n机柜安装n硬件安装调测n软件调测n模块化扩容工程n后评估n运营管理n可行性研究n设备模块化n机柜模块化n制冷模块化n配电模块化n工艺模块化n规划及建筑设计n节能分析与评估特点1：全生命周期传统模式业务驱动导向模式选址建筑设计土建实施配套设计配套实施安装集成调测交付业务模块设备模块配套模块建筑模块建设决策同步实施专业协同差建设周期长效率低投资成本高不可持续需求到设计快速部署效率高分期投资可持续统筹考虑趋势趋势特点2：业务驱动为导向集团级模块化内蒙古新疆宁夏山西北京河北辽宁甘肃山东江苏浙江福建云南贵州湖南江西河南湖北海南西藏青海陕西广东四川重庆广西安徽天津吉林黑龙江政企托管服务IDC互联网内容引入IDC公众服务云IDC（3选2）目前一类IDC节点省1.3规划阶段理念：全模块化园区级模块化机房级模块化配电级模块化制冷级模块化IT设备级模块化业务模块化政企托管内容引入模块带宽出租架位出租公共云模块特点3-1：模块化1.2规划阶段理念：分层、标准化业务与设备模块具体分类推荐的模块化技术需求模块层业务模块云服务模块服务器定制技术机柜模块层机柜模块模块化DPS模块式接口机柜配套层机柜配电模块精密PDU技术系统布线智能化机柜散热模块光纤测温智能调整技术行级空调模块机房配套层机房配电模块240V直流技术智能电池柜技术机房制冷模块冷冻水空调模块化冷池技术机房模块多层场景精算模组技术双向双路由模块厂房场景微模块集装箱模块楼宇配套层高压配电模块化交叉双母线模块变压器配电模块低压配电模块化N+1/2N模块化集装箱配电单元制冷系统模块南方：双冷源1+1（风冷+冷冻水）型北方：三冷源1+1+1（风冷+冷冻水+freecooling）型建筑模块式节能窗技术加气砼砌块结构模数柱网结构模块抗震支架模块给排水雨水回收利用技术极早期告警模块消防极早期告警消防分区模块园区建筑单体建筑模块化技术模数组团模数单元集团级层面灾备模块不同季节南北负荷分担模块1、2类业务模块IDC运营管理层IDC智能统一管理平台与模块能耗监测、分区控制、光纤测温联动特点3-2：模块化推进标准化2.3TCO价值工程技术性能技术成熟度缓慢最大进步区研究开发投入极限缓慢结束道道极限BSCCAPEXOPEXBSCCAPITALabc数据中心投资模型分析技术曲线分析BSC：单位业务服务能力特点4：TCO价值工程2.1技术协同矩阵专业业务数据暖通电源电气工艺集成建筑结构给排水业务1A1B3C4D5E6F7G8H9I10J数据2A2B4C5D6E7F8G9H10I11J暖通3A3B5C6D7E8F9G10H11I12J电源4A4B6C7D8E9F10G11H12I13J电气5A5B7C8D9E10F11G12H13I14J工艺6A6B8C9D10E11F12G13H14I15J系统7A7B9C10D11E12F13G14H15I16J建筑8A8B10C11D12E13F14G15H16I17J结构9A9B11C12D13E14F15G16H17I18J给排水10A10B12C13D14E15F16G17H18I19J特点5：技术协同矩阵如何确定采集对象和内容管理平台如何获取数据如何展现如何统计、分析如何管控标杆颗粒度抽样智能IDC用房管理用房动环系统计量表（电、温湿度）水表煤气表……工作面板可视化查询能耗考核专项节能设备收益和回报率……..能耗预测、计划和管控资产管理电费管理告警获知准确、实时9特点6：维护管理可管可控一、SODC的内涵六大特点：兼顾全生命周期、业务驱动、分层标准化、全模块化二、SODC:业务布局阶段实施策略1、六大信息化蓝海实施策略：行业、城市、企业、场景、家庭、个人。2、个人信息化开发举例1：信息伴侣实施策略3、个人信息化开发举例2：手机物联网实施策略三、SODC规划建设阶段实施策略1、主设备：服务器定制2、配电与空调：功率密度增加趋势下的配电和制冷对策3、机房空间布局要点4、BIM与DC融合阶段化推进5、大型DC园区规划要点四、SODC:运营维护阶段实施策略1、维护管理的四层模型2、运营管理的评价体系模块化推进标准化行业信息化城市信息化企业信息化场景信息化n未来方向：行业信息化重点解决行业内企事业间的信息共享和协同处理。n未来市场热点：电子病历、智慧旅游、税务信息平台、智能电网、车联网n市场切入点：以行业协同激励制度为核心的信息化推进措施。n未来方向：以政府、企业、家庭、个人为四大门户的统一信息多层平台。n未来市场热点：智慧城市n系统支持电子签章安全机制，对于重要业务流程采用事务机制。n未来方向：市场、技术、管理三大信息流协同、企业内部门户化n未来市场热点：协同办公平台、KMS、TMS、MIS、异地容灾备份n市场切入点：构建集团跨区域三大信息流的协同体系n未来方向：场景内的安全、流畅、节能、节省管理成本角度n未来市场热点：停车场管理、物业管理、酒店节能管理、家校视频通、森林防火、公园管理n市场切入点：集团级的企业试点后推进。家庭信息化个人信息化n未来方向:多屏共享、家庭信息机n未来市场热点：远程医疗、智能家居控制、。n要求系统具备历史数据自动归档机制。n系统提供单点登录接口，用户认证能与公司现有动态令牌系统集成。n未来市场热点：信息伴侣、手机物联网。n市场切入点：信息统一门户。六大信息化蓝海个人信息化1：信息伴侣统一登录信息推送信息信息化2：手机物联网物联网手机物联网手机物联网：通过各种集成于手机上的广义传感功能(物理类、化学类、生物类），将各种类型信号转变成电信号在现有2G\3G网络的传送，通过手机终端实现由物与物的对话以及增加人对物的管理措施和认知措施的一种物联网络。信息信息化2：手机物联网的三层架构NGN,Internet,etc.商业领域移动RFID云计算服务行业网关传感层SCP服务商软件服务器电信运营商服务器企业VPN2G/3G网络层应用层全面感知交通领域仓储管理农业领域军事领域医疗领域接入公网后端服务系统模型“手机物联网”的产业链模式分析手机物联网应摆脱以往6+1的制造业思维，在产业链条中的准确定位才是占据产业主导地位，获得产业链最大效益的定律。1传感层设备生产商为主导234手机终端厂商为主导电信运营商为主导系统集成商为主导产业链运行规律1、接通产业链将一定地域空间范围内的断续的产业部门(通常是产业链的断环和孤环形式)借助某种产业合作形式串联起来；2、延伸产业链则是将一条既已存在的产业链尽可能地向上下游拓深延展。产业链向上游延伸一般使得产业链进人到基础产业环节和技术研发环节，向下游拓深则进入到市场拓展环节。5以政府监管和国企为主导一、SODC的内涵六大特点：兼顾全生命周期、业务驱动、分层标准化、全模块化二、SODC:业务布局阶段实施策略1、六大信息化蓝海实施策略：行业、城市、企业、场景、家庭、个人。2、个人信息化开发举例1：信息伴侣实施策略3、个人信息化开发举例2：手机物联网实施策略三、SODC规划建设阶段实施策略1、主设备：服务器定制2、配电与空调：功率密度增加趋势下的配电和制冷对策3、机房空间布局要点4、BIM与DC融合阶段化推进5、大型DC园区规划要点四、SODC:运营维护阶段实施策略1、维护管理的四层模型2、运营管理的评价体系目录1.1定制化服务器的优势v机架式x86服务器是服务器定制化的主要类型§机架式x86服务器是目前市场占有率最高、技术最成熟的服务器类型§在现有服务器定制化案例中，通常都是选择采用机架式x86服务器定制化服务器通用服务器VS通常指为满足用户特定业务或环境要求，进行有针对性的设计、部件选型或系统优化，并在有限范围内生产和销售的服务器服务器供应商根据技术发展和市场总体需求而有计划的设计、生产和销售的主流配置服务器开放计算项目目标：用最低的成本实现效率最高的IT基础设施。OCP将服务器定制化推向了一个新的发展阶段，使得服务器定制化更加开放和获得产业链更广泛支持。其它数据中心用户将能够直接使用OCP的技术方案，或参与组织并提出自己的需求。成员：facebook、hp、dell、intel、AMD内容：服务器技术、存储技术、数据中心技术开源绿色计算项目目标：推动互联网整体硬件基础设施（包括服务器、网络设备、IDC机房、机架和电源等）的节能环保成员：intel、淘宝、超微内容:服务器设备主板设计规范、服务器机箱和电源设计规范、服务器测试报告1.2服务器定制国际组织定制化服务器分场景部署方案ü高网络IO吞吐能力：需要消耗大量网络带宽，服务器要支持大网络IO吞吐能力；ü扩容性强：访问量和数据量增长较快，系统必须具备很好的扩容性；ü响应速度快：用户访问时间段相对集中，对文件访问响应速度要求高；ü大内存容量：应用程序一般不会主动放弃内存，对内存占用量比较大；ü高网络IO吞吐能力ü高存储IO吞吐能力以及响应时间ü主流虚拟化软件的兼容性ü多CPU结构Web服务器虚拟化服务器ü大内部存储空间：分布式存储一般用于大数据系统，每个服务器上存储着文件系统的部分数据，要求服务器支持尽可能大的内部存储空间；ü内存和CPU要求不高：分布式存储系统业务压力主要在集中在I/O系统，对服务器节点的内存和CPU系统要求相对不高ü高网络IO吞吐能力存储服务器1.3服务器定制三大应用场景1.5facebook的服务器定制2.1高功率密度带来高热密度来自美国的服务器故障统计数据：“在机架顶部的服务器经常过热；2/3的故障发生在机架的最顶部的1/3”2.2云计算业务对数据中心的影响•合理设计送回风口/冷热通道•垂直于热通道摆放•机柜间无空隙，排列适当长度•请使用机架空白挡板•高密度设备安装在中下方•高密度和低密度区域相间•合理设置CRAC参数并抬高地板•采用in-row的制冷方案新型数据中心对基础设施的承载能力要求：•功率密度:4KW-6KW/机架•承重:1000kg-1500kg/机架•对散热也有更高的要求随着服务器的高集成化，每个机架的耗电量有增大的趋势，空调方式需要更新，每个机架的重量需要增加2.3有效制冷=节能（制冷节能技术体系）制冷节能自然冷却直接自然冷SC新风间接自然冷SDC制冷剂循环柔性技术变容量压缩机谷轮数码涡旋EC调速技术EC风机气流管理封闭通道SmartAisle封闭冷、热通道列间冷却CRV液冷技术水冷封闭水冷机柜CoolTerm其他介质R134a制冷剂：XD系统方案设计大型冷却方案设计冷冻水系统设计定制方案设计模块化、多冷源节能设计2.4多场景制冷举措2.2-6精算CFD应用2.5-1精算CFD模拟应用2.2-6精算CFD应用2.5-2精算CFD应用2.4240V直流：对比分析优点：安全性、可靠性较高，较低能量消耗、低安装成本、合理与发电机匹配、节省占地面积、节省电池、绿色环保。缺点：虽模块化，但仍然属于交流不间断类型。使用情况：数据中心已有较大使用量。高频UPS优点：较为成熟，高频机效率较高；缺点：从原理上安全性相对低、一次性投资、维护不便等。使用情况：大规模广泛使用。优点：动态式UPS＝电池式UPS+备用发电机；在线式交互系统，