在工業(yè)4.0時(shí)代(新能源時(shí)代)，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)變成企業(yè)生產(chǎn)和管理系統(tǒng)的關(guān)鍵和快速增長(zhǎng)部分，是一個(gè)可以提升競(jìng)爭(zhēng)力和運(yùn)營(yíng)效率的有價(jià)值的工具。鑒于云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等日益增長(zhǎng)的需求，數(shù)據(jù)中心將變得更大和更加復(fù)雜。由于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)方式和工序具有高能耗、交貨周期長(zhǎng)、操作復(fù)雜和低可靠性保障的特征，許多數(shù)據(jù)中心業(yè)主面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的挑戰(zhàn)
傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施非標(biāo)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和交付周期長(zhǎng)，無(wú)法滿足不斷變化的業(yè)務(wù)需求。一個(gè)典型的例子就是騰訊，它是中國(guó)最大的和最常用的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)門(mén)戶。其微信，一個(gè)智能手機(jī)上的即時(shí)通訊APP，從上線到用戶數(shù)突破一億用了超過(guò)400天，而突破五億用戶僅僅用了86天。未來(lái)隨著數(shù)據(jù)中心不斷增長(zhǎng)的規(guī)模和復(fù)雜性以及數(shù)據(jù)中心建設(shè)不可預(yù)知增長(zhǎng)空間帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)，使得傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集、運(yùn)營(yíng)低效和管理不可持續(xù)的數(shù)據(jù)中心需要作出改變。快速部署和可擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心解決方案將絕對(duì)是未來(lái)數(shù)據(jù)中心的最佳選擇。
高能耗和龐大的電費(fèi)支出侵蝕著企業(yè)的利潤(rùn)，增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，導(dǎo)致環(huán)境污染。目前，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的年平均PUE是1.8左右，大約50%的能源消耗不產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值。全球范圍內(nèi)，每年數(shù)據(jù)中心電力消耗達(dá)到3000億KWh，約占全球電量總消耗的2%，相當(dāng)于2.99億噸碳排放。樓宇管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)建設(shè)管理和IT管理系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)是能源損失和電力消耗的一個(gè)重要原因。數(shù)據(jù)中心L0、L1和L2層智能化精細(xì)協(xié)同管理是提升能源效率的關(guān)鍵。
由于在商業(yè)中的核心地位，數(shù)據(jù)中心的可靠性越來(lái)越重要。一旦發(fā)生故障，相應(yīng)的損失越來(lái)越不可接受。例如，創(chuàng)造了史上最大IPO的阿里巴巴集團(tuán)在雙十一瘋狂購(gòu)物節(jié)的銷(xiāo)售收入達(dá)到93億美元，所有的這些交易都是在其電子商務(wù)平臺(tái)完成的，這意味著一分鐘的故障將導(dǎo)致約650萬(wàn)美元的損失。然而，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心缺乏有效的對(duì)策提升運(yùn)行的可靠性，僅僅依靠冗余多個(gè)設(shè)備。管理復(fù)雜性的增加如同監(jiān)控節(jié)點(diǎn)呈指數(shù)式的增長(zhǎng)。要想提升運(yùn)維的效率和保證系統(tǒng)的穩(wěn)定健康就需要智能化和自動(dòng)化的管理系統(tǒng)。
為了消除傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心面臨的上述挑戰(zhàn)，華為開(kāi)發(fā)了聚焦于標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的智慧DC解決方案，更便于自動(dòng)化與智能化的實(shí)施，更低的PUE，更高效的運(yùn)營(yíng)和更高的可靠性，呈現(xiàn)下一代數(shù)據(jù)中心的藍(lán)圖。
簡(jiǎn)單：模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)易于數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)
智慧DC繼承了模塊化數(shù)據(jù)中心的所有特征——獨(dú)立功能模塊、靈活配置、需求定制化。建設(shè)完整的數(shù)據(jù)中心僅需要幾周，而不是像傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心需要幾個(gè)月的時(shí)間。除此之外，無(wú)線連接代替了弱電電纜連接；強(qiáng)電電纜連接采用標(biāo)準(zhǔn)化的總線連接。這意味著什么?簡(jiǎn)單和標(biāo)準(zhǔn)的連接，不僅簡(jiǎn)化了，而且減少了可觀的安裝和維護(hù)成本。
數(shù)字化，智能化和網(wǎng)絡(luò)化的智慧DC是一種創(chuàng)新的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)方式。各種類型的傳感器分布在數(shù)據(jù)中心的各個(gè)角落，收集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。此外，實(shí)際運(yùn)行報(bào)告作為運(yùn)營(yíng)維護(hù)人員參考。無(wú)人值守的革新方式解放了工程師的手動(dòng)繁瑣操作。另外，它更加有效和容易，與基于傳統(tǒng)人工運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的方式相比較，基于傳感器和控制器的方式更精確、可靠。
高效：L0、L1和L2互相協(xié)同的網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)中心提高能源效率
由于電力消耗占了近一半的運(yùn)營(yíng)成本，能源效率已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心業(yè)主優(yōu)先關(guān)注的對(duì)象。正如前面所提到的，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心年平均PUE接近于2.0，這表明一半的能量是非生產(chǎn)消耗。一個(gè)更好的節(jié)能解決方案一定會(huì)吸引更多的關(guān)注。智慧DC能源管理模塊通過(guò)傳感器獲取關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，進(jìn)而優(yōu)化所有系統(tǒng)和設(shè)備的整體能耗。這里我們將介紹兩種新的關(guān)于電力和冷卻的智能技術(shù)，分別是iPower和iCooling。
IPower電源策略是管理所有設(shè)備保持負(fù)載平衡和最高效率。智能模塊通過(guò)智能控制器保持與IT設(shè)備的通訊，智能控制器可手動(dòng)或自動(dòng)輪循提高設(shè)備利用率。智能控制器還可以使閑置的設(shè)備進(jìn)入休眠狀態(tài)，能耗降低80%以上。
傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)根據(jù)它的送風(fēng)/回風(fēng)溫濕度獨(dú)立工作。iCooling集中式系統(tǒng)通過(guò)智能控制器采集現(xiàn)場(chǎng)溫度和濕度等數(shù)據(jù)信息管理空調(diào)機(jī)組。通過(guò)傳感器收集的數(shù)據(jù)來(lái)制作實(shí)時(shí)的溫度和濕度曲線，識(shí)別過(guò)熱和過(guò)冷區(qū)按需制冷。冷水機(jī)組、冷卻塔、水泵、室外單元和室內(nèi)單元冷卻系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)控制也是通過(guò)iCooling系統(tǒng)管理，因此，冷卻效率大大提升。
擁有這些特點(diǎn)的智慧DC在漢諾威的客戶現(xiàn)場(chǎng)，甚至是在沒(méi)有風(fēng)冷的情況下，年均PUE低于1.42.這意味著能夠節(jié)電166萬(wàn)美元/年，相當(dāng)于給一個(gè)PUE為1.8容量為10MW的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心在50%負(fù)載情況下供電一年。(假設(shè)0.1美元/KWh)
可靠：大量的數(shù)字傳感器和預(yù)測(cè)算法呈現(xiàn)更健康、更可靠的系統(tǒng)
根據(jù)美國(guó) Uptime Institute’s異常事件報(bào)告數(shù)據(jù)庫(kù)，人為事故占數(shù)據(jù)中心計(jì)劃外停機(jī)的70%。(Uptime漢克模型指出，根本原因，幾乎所有的數(shù)據(jù)中心事故都可歸結(jié)于人為事故。)通過(guò)自動(dòng)化和精確化的數(shù)據(jù)中心管理，這些事故是絕對(duì)可以避免的。
首先，智慧DC解決方案標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)和維護(hù)降低了人為故障的可能性。此外，智慧DC進(jìn)行主動(dòng)自我優(yōu)化管理設(shè)施，這有助于檢測(cè)并確定可能發(fā)生故障的潛在風(fēng)險(xiǎn)。
比如熱點(diǎn)管理，由于冷卻不足造成的熱點(diǎn)在數(shù)據(jù)中心頻頻發(fā)生。通過(guò)服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備中的芯片溫度和內(nèi)置采集溫度和濕度數(shù)據(jù)的傳感器產(chǎn)生實(shí)時(shí)的溫度和濕度曲線。其結(jié)果是，潛在的過(guò)冷/過(guò)熱區(qū)可以被精確地定位。按需制冷能夠避免加濕器和除濕器同時(shí)在同一位置運(yùn)行的情況。通過(guò)精準(zhǔn)地管理數(shù)據(jù)中心空氣流，iCooling確保IT設(shè)備長(zhǎng)年工作在特定的環(huán)境條件下。
總結(jié)
隨著數(shù)據(jù)中心不斷大型化和集中化發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心必須向數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)變，以最大限度提高投資回報(bào)率和投資收益，優(yōu)化運(yùn)營(yíng)效率。智慧DC改變了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)方式，形成一種簡(jiǎn)單、高效和可靠的方式。智慧DC能夠輕松面對(duì)施加于數(shù)據(jù)中心的強(qiáng)大挑戰(zhàn)，它是實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)的最佳選擇，并且將在未來(lái)占據(jù)一個(gè)重要的位置。
未來(lái)數(shù)據(jù)中心環(huán)境和運(yùn)營(yíng)的監(jiān)控，是基于大量數(shù)字傳感器的。不同的系統(tǒng)被組網(wǎng)在一起，例如樓宇管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理和IT管理系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，也是不同數(shù)據(jù)中心聯(lián)合運(yùn)行。大數(shù)據(jù)分析被廣泛使用到預(yù)測(cè)和給予操作的建議，以使系統(tǒng)從被管理升級(jí)為智能化和自動(dòng)化的自我管理。
