解决方案

当前位置 首页 > 解决方案 > 解决方案

中小型数据中心解决方案 Lowndes Data 微型数据中心产品

2016-05-18

     

      安全可靠,一直是数据中心最关键的两个指标,数据中心行业最主流最权威的两个标准机构UPTIME 和 TIA942将数据中心的安全可靠性等级分为4级,从Tier1~Tier4。T4表示可用性等级为4个9,即99.99%,按照业内4小时故障修复的标准,T4级别的数据中心约45年才有1次宕机的可能。所有系统均达到容错级别。因为造价昂贵,目前全球达到T4级别的数据中心屈指可数。由于T4数据中心有严格的审核标准,因此有些高等级数据中心(绝大部分是金融业数据中心)虽然是按照T4的架构设计,但并没有得到T4的认证。而在国内,通信运营商的大型IDC,大多数连T3都不能达到。业内最高等级的IDC,一般会参考Tier3的架构设计。
Tier3,Tier4等级的数据中心之所有难以达到,主要是因为T3,T4不仅仅对设备的冗余有具体的规定,还对管线路由的冗余的要求更加严格,这要求数据中心必须在建筑和结构设计阶段就要考虑,否则难以符合要求。现阶段开始建设的国内大型数据中心,很多虽然从建筑规划阶段就遵循高等级数据中心的要求,但是到具体的细节上会和国内有关规范冲突,比如高压的操作规程,后备柴油储量的要求,等等使得业主最后无法完全按照国际标准去建设高等级的数据中心。

     相对于国际规范,国内的《GB-50174 电子计算机机房设计规范》,主要在设备和系统的冗余上进行规定,对管线路由的要求相对放松。在国内大部分的高等级数据中心也都能达到有关标准。
相对于国际的4级标准,国内采用ABC三级标准,而3级标准的定义是采用数据中心宕机造成的影响程度来区分的:造成全国性影响的,为A级;造成地区性影响的,为B级,造成局部影响的为C级。按照这个标准,凡是业务范围覆盖全国的公司总部数据中心,必须按照A级标准建设。而地区分公司的数据中心机房,必须按照B级标准建设;而网点门店这些终端的数据中心,采用C级标准建设。
国标A级数据中心的建设标准,在系统和设备的配置上,基本和国际T4等级对应的,除了柴油发电机,所有系统和设备均为2N或N+2的冗余度要求。国标B级基本上和国际的T2等级对应。国标C级,基本是和国际T1等级对应。因此对于大部分数据中心遵循的Tier3等级标准,国标是没有相对应的等级的。Tier3和国标A最大的差异在于对UPS系统的配置上,国标A级要求UPS系统采用2N双总线的架构,而Tier3只要求满足可在线维护不影响业务生产,具体采用何种架构,可以有很多选择方案。




     这是一个符合T4架构和国标A级架构的数据中心高低压配电系统方案,从入户线路到高压柜、柴油发电机、变压器、低压柜,所有的系统基本为N+N的对称冗余方式。由于很多地方的供电局不允许高压柴油发电机自动切换,因此在实际设计中会采用手动切换。另外,不管是T4还是国标A级,对空调设备的供电都是要求双路星型敷设到最末端进行切换,其中一路必须有应急用电,在实际的案例中,由于线路复杂增加了操作维护难度,绝大部分的业主会放弃。



这是一个符合国标A级和国际T3等级数据中心空调架构系统方案。冷冻机组如果采用N+1,只能满足国标B级标准,但在早期低容量阶段,可按N+2评估满足国标A级。实际上国内数据中心建设一般容量很大,实际负载很小,这一点上基本没问题。
这个方案中的冷冻水管采用环形回路设计,是目前国内数据中心建设常用的一个方案,相对于2N的冗余管路,在末端只需采用单盘管的精密空调进行N+2的配置就能满足要求。但这个方案设计还必须有个前提:就是在空调主管路上,每个精密空调之间必须设置电动阀,防止故障发生时候可随时隔离故障区域。这一点,在实施中很多忽略,导致这样的设计方案并没有产生真正的高可用性。


综上所述,可以看到,国内大型的数据中心建设,真正达到国标A级的和国际Tier3等级的非常稀少。目前真正通过国标A级认证的只有3个数据中心,通过国际Tier3以上施工认证的还没有,国内目前有的Tier3等级认证,都是设计认证。实际施工情况如何,以国内的施工单位素质,你懂的。


对于电信运营商的IDC,绝大部分为了节能减排,过去几年采用各种创新设计,连温湿度都无法满足要求。


对于企业数据中心来说,绝大部分客户对外围配套系统的设计施工没有话语权,因此只能在有话语权的机房以内严格要求。

     这是一个典型的国内数据中心机房内配电方案: 两套UPS系统,两路独立的配电柜和电缆系统,一直到机柜内两个独立的PDU。冗余度达到国际T4和国标A级标准。机房外不可控,机房内加强,这是国内数据中心主管部门(一般是IT部门)的主流做法。也是比较实用的做法。这一点,对于我们中小型数据中心的建设者,尤其值得参考。


     说到数据中心建设,这是一个典型的路线图,从规划咨询、设计施工、验收交付,大型数据中心整个建设周期一般2-3年,中小型数据中心一般1-2年。有的数据中心光选址、审批、立项,就要花掉好几年时间。
在整个数据中心建设周期内,企业IT部门和基建、设计院、施工单位、政府审批单位、各种部门打交道,费时费力,有的企业IT部门更是需要专门成立一个团队来完成这个任务。
作为一个追求效益的企业,把IT人员从业务中调出来去做不熟悉的基建项目,这绝对不是一个好的做法。
但是到目前位置,也没有其他办法,只能这么办。


既然只能这么办,就让我们来看看一个企业IT部门建设一个数据中心,需要考虑哪些事情:


      这个一个典型的数据中心建设项目需要考虑的内容,除了之前说过的供电系统和制冷系统,还有综合布线,环境监控,消防系统柜,防雷接地,机房装修,机柜微模块等。

事实上,这些系统在专业的基建行业,也是一个系统一个专业负责人,比如设计院:电气和制冷肯定是需要2个单独的人来做的,没有人既设计电气又暖通,也找不到这样的人,装修和环控又是另外2个人,消防系统虽然也算弱电,但由于行业特殊性也是专门1个人来做,最多防雷接地会由电气来兼。很多项目不会配综合布线和机柜微模块的人,因为这两个专业比较新,一般的设计院和施工单位不懂,大多数是厂家提供图纸。

就这样一个有这么多专业人员组成的复杂基建项目,我们企业IT部门作为最终使用单位委派1-2个人,去和这些工地佬打交道,最终项目的结果可想而知。

就过去的情况来看,只有三大运营商、六大银行、民营IDC和BAT ,在建设了N个数据中心,吃了N多个亏之后,越来越有经验,数据中心建设得越来好。

这些有经验的数据中心建设企业,在场地选址、架构规划、建筑设计、机电施工、验收交付,一般已经形成了企业自己的一整套标准。

这些标准一般一般分为两类:一类是互联网IDC,一类是企业数据中心。互联网IDC相对等级较低(但是国内的比较怪,很多IDC等级很高),企业数据中心等级较高。

高等级的数据中心在各个行业的标准也大致相同。



最后,还有一个核心问题,这么费时费力费心,那么建设一个高等级的数据中心究竟要花多少钱?



      这是国内一个按照T4架构规划的高密度数据中心,具体地址在上海。平均每个机柜的造价28万元,按照IT设备用电容量,每个KW的造价师3.9万元。

一般来说,T3等级的数据中心造价是T4等级的65%。可以估算,T3等级的数据中心单机柜和单KW的建设费用在18万和3.2万。


这些数据在每个企业还有差异。比如金融行业一般选进口设备,造价会比较高,IDC一般会选国产设备,造价会稍微低。


另外,单位造价和建设规模也有关系,规模越大,单位造价越低,规模越小单位造价更高。一般来说,1000个机柜以下的数据中心不适合建设高等级数据中心,因为分摊造价太高。



银行业因为对系统的安全可靠性要求更高,维护人员也相对缺乏,因此选择更好的设备满足要求。IDC一般有专业团队维护,考虑成本的因素多过安全可靠性。


数据中心行业还有另一部分企业,没有专业的数据中心建设团队,一般是IT人员兼职负责数据中心建设,但是整个建设周期和建设内容并不会减少,IT人员甚至更加费心费力。



这一类中心型数据中心,最好建成什么样子,让我们来看看:



这几张图片是典型的中小型数据中心的现状,主要面临的问题:


1,没有规划,机房占用面积大


2,无专业施工队伍,安全隐患多。


3,设备安装不规范,管理不规范


4,无统一管理平台,现场值班监控


5,线缆管理混乱,容易出现故障


维护难度高,升级搬迁成本高





那针对小型数据中心的这种情况,最理想的解决方案应该是什么?


首先,必须是小型化一体化,节省场地和空间,每个机柜精心规划,周密布置,尤其是对设备的安装位置,要考虑到设备之间的连线,利于检修,


其次,必须标准化,数据中心内不管是网络设备,服务器设备,存储设备,绝大部分采用标准的19英寸安装方式,配套的电源PDU,配线架,送风空调,这些设备最好也能采用标准安装方式,即插即用,做到快速配置和部署,


第三,标准化之后,最好能做到产品化,整个19英寸标准机柜,集成UPS、电池、配电系统,精密空调,监控系统,所有IT设备所需的配套设施,都在标准机柜内预先安装完成,用户只需把IT设备上架,插电,连网线,就可以开机运行。无需工程装修。


第四,简单化,这样一个系统,最好是通过一个简单易用的集成平台,操作管理。界面简单明了,不懂空调电气设备的IT人员,也可以直观了解设备的运行情况


第五,智能化,集成监控平台可以预先设置一些管理策略,无需人为干预,系统就可以自动根据运行条件,采取不同的运行策略,比如日夜系统负荷差别大,空调系统可以自动调节送风量,无需认为干预。


通过这样一个简单标准可靠的产品,保证IT系统全年运行高可用。用户IT人员真正做到省地、省时、省力、省心、还省钱。


这样的解决方案,市场上有没有呢?




这就是朗达微型数据中心,专为中小型数据中心而生的产品。


朗达数据中心目前推出2个版本,一个是高配6KVA版,可支持安装36U用电量最多5KW的IT设备,一个是低配3KVA版,可支持安装24U用电量最多2.5KW的IT设备。


标准产品内置双路配电箱模块,分别安装在机柜顶部的两个32A的工业连接器下方。两路配电箱一路接市电,另一路接UPS。两个配电箱各自带3个16AC20标准插座,用于连接智能PDU,每个配电箱最多连3台SmartPDU。


标准产品内置了1台UPS主机和30分钟的电池,高配版配置了6KVA的UPS,低配版配置了3KVA的UPS。


标准产品内置了智能PDU,高配版内置了4个8口机架式 朗达 SmartPDU,分为2路连接到配电箱模块,可以连接16台双电源设备。低配版内置了2个8口机架式朗达Smart PDU ,分为2路连接到配电箱模块,可以连接8台双电源设备。


标准产品内置了1台高效率的机柜级空调单元,高配版配置了制冷量5KW送风量1400m³/小时的机柜空调,低配版配置了制冷量2.5KW送风量700m³/小时的机柜空调。


机柜空调也通过标准C14-C13电缆由Smart PDU供电。