1 什么是微模塊?
近2-3年，國內IDC的分布式計算、機架服務器等IT和互聯網技術快速發展，底層的數據中心隨之也出現了很多新的技術應用，包括列間空調、自然冷卻、高壓直流、市電直供電源等，隨后若干新技術集成后出現數據中心微模塊(MDC：micro data center)概念，其中以國內互聯網巨頭騰訊公司規模性交付基于自己業務的數據中心微模塊，推動了微模塊數據中心在國內快速發展。國內不少廠家也在宣傳微模塊解決方案，大多貼上了各色各樣的標簽，如節能，減少首次建設成本，建設方案靈活等等，但實際上對于客戶真的是如此嗎?究竟微模塊能帶來什么好處?是否企業都需要微模塊?本文的目的是從一個中立角度來分析這些問題，并給出一些作者愚見，供大家參考。
那么究竟什么是微模塊?怎么下定義?
最近，國內相關技術協會和組織一直就微模塊是否應該納入國家通信標準規范展開廣泛的討論，但一直沒有明確的結論和定義，更多是企業或用戶以自身情況進行定義，基礎設施廠商與IT廠商就有明顯分歧，比如集裝箱數據中心算是數據中心微模塊么?
在此，筆者認為微模塊是企業根據自身業務模型而標準化一些計算或存儲等資源需求，如 datacenter as a computer，將支持這些資源的數據中心基礎設施、如電力、制冷、機架空間等進行集成及標準化配置，耦合成一個模塊;微模塊是數據中心模塊化過程的一個產物，是模塊化數據中心閉環體系的重要組成部分。筆者研究和考察過國外數據中心，對數據中心的模塊化理解，推薦施耐德APC的160號白皮書，里面較詳盡的給出模塊化的定義和特征，具有較高的指導意義。詳見鏈接：
http://www.apcmedia.com/salestools/NRAN-7ZE9R3/NRAN-7ZE9R3_R0_CH.pdf 。
2 為什么會產生微模塊?
筆者調研過國外超過100個中大型數據中心，發現越來越多的概念和方案呈現模塊化。而微模塊的概念，主要是以谷歌、雅虎、騰訊等國內外大型互聯網公司為代表，延伸和總結提出，是基于互聯網企業自身的數據中心/服務器/網絡/業務APP等技術架構，有相應的架構優化和適應未來技術架構的配置。微模塊基本規格為約10-30個機柜，緊靠熱源空調，模塊化的交流/直流UPS，通道密閉結構等、模塊監控系統。其邏輯關系可以表現為2個層面，ICT和基礎設施，ICT表現為：
從模塊化數據中心(基礎設施)的邏輯結構，參考施耐德APC的160號白皮書，表現為：
可以看出，IT/網絡的邏輯關系最后分解到機柜單元而數據中心的邏輯也是分解到機柜單元，機柜就是兩者邏輯物理映射的最明顯的交叉點。在數據中心的規劃設計乃至商用數據中心租賃中，有多少機柜，每個機柜多少KW功率成為最常見和使用最多的基準單位。
而如果以若干機柜作為一個整體，其邏輯關系既容納于IT側和業務側，也映射到數據中心基礎設施側。而這樣的若干機柜整體就是模塊，國外叫做IT/server模塊，國內則稱之為微模塊。可以說，微模塊就是以服務器/網絡設施和基礎設施分解但是通過一定邏輯精密耦合后成為一個共同載體的數據中心模塊，在計算或者存儲資源上可以獨立的完整數據中心。
不同公司的業務情況和服務器/網絡設施狀況，會有不同的映射收斂比邏輯，尋找最優的配比是關鍵問題，因為這個涉及到服務器/網絡設備TCO，IDC數據中心TCO兩者最優化，微模塊就應時而生了，這是數據中心模塊化理念和方案的必然進程和階段。
3 數據中心微模塊的發展應用
微模塊的發展來自基礎設施廠商的模塊化產品方案與互聯網公司需求的投懷送抱。
最早體現基礎設施廠商的模塊化設備技術和方案理念的是施耐德APC，早在2005年發布英飛系統，其構成包括模塊化UPS、列頭配電柜、機柜、列間空調、環控動環設備，熱通道密閉。隨后的2009年~2010年，艾默生發布Smart Aisle，類似APC英飛系統，但是采用了冷通道密閉，采用母線槽配電省去列頭配電柜，對配電進行了優化。隨后更多廠商如威圖等也加入了。基礎設施廠商的貢獻在于提供了風火水電這些硬件的標準化、優化后更適合微模塊的組合方式，從而與服務器網絡設備可以更好的配合，比如列間空調可以更近距離的散熱，結合高溫服務器能大大提高空調能效比，減少空調配置量;比如高壓直流電源可以更好的以根據負載配置電源模塊數量，分批建設并能更好的提高效率。規模化的微模塊的基礎設施的建設成本實現CAPEX和OPEX的降低。
微模塊在互聯網公司得到了發展和推廣，源自互聯網公司的需求得到了較多契合，這里面最主要是——創新技術傾向與掌控力、快、靈活、標準、規模。
由于大型互聯網公司的業務多變性，對服務器，網絡，IDC資源的彈性需求非常大，因此互聯網公司一般都會有比較強的技術團隊，把控從服務器、網絡設備、數據中心系統的優化定制。如谷歌可以自行設計服務器，并形成三聯柜服務器一組，2個三聯柜對應一個頂置制冷單元;而Facebook的 OCP開放平臺協調打造開源服務器和全面定制數據中心，典型配置是3個機柜對應一個直流電源+電池一體柜單元，共用制冷系統;反過來雅虎是大約10個機柜形成一個模塊單元，共用N+1置頂無風扇制冷單元，若干模塊再共同使用飛輪UPS。這些國外的互聯網公司的應用方案跟國內的微模塊技術應用情況大相徑庭，但核心邏輯卻相同，能將自己對業務的需求轉化為定制硬件需求，并以產品化的思維進行開發和快速迭代，這是互聯網公司的區別于傳統商業IDC或企業數據中心的地方。
微模塊，就是這樣由雙方結合，從方案，技術規格，采購、實施流程等全部標準化，形成規格產品，從部件產品現場大量工程建設流程變成若干產品集成在工廠生產、工程驗證流程、現場拼接安裝交付流程，快速交付，并通過搭配各種規格的微模塊實現靈活部署。大致可以用下圖表示邏輯關系：
從上圖可看出，微模塊是模塊化數據中心進程的一部分，是三者技術發展交融后變化的結果。微模塊的后續發展，從基礎設施線來看就是發展機電模塊，IT機房模塊和建筑模塊等，從IT網絡設施側看又是服務器與網絡的標準模塊化，這是模塊化數據中心發展的全景。
當然，數據中心內部因為技術和標準化工作一直進行著，而將容易的實現了版本歸一和標準化，進而形成微模塊。外圍機電模塊，如變壓器容量，配電柜，冷凍水主機等，更多的是商業建筑機電產品市場，在標準化方面的難度更大，而建筑更有消防、市政規劃等審批要求制約，實現難度會更大，但是值得去研究和發展。機電標準化可以參考下面視頻：
美國Chicos數據中心：http://v.youku.com/v_show/id_XNjAwODEzNTY4.html
Digital reality POD 2.0： http://v.youku.com/v_show/id_XNjI0MDA1MTI4.html
4 微模塊具備普適性么
微模塊是在大型互聯網和IT企業數據中心中得到了快速發展，那么就像互聯網思維一樣，具備普適性么?可以像互聯網思維方式一樣適合商業數據中心，可以來一個用微模塊思維改造傳統數據中心么?
第一、企業是否具備能力梳理業務模型，并具備技術掌控力將這些業務模型轉變成標準硬件資源，目前看存在較多的困難和缺乏持續的投入;但是這方面因為云計算虛擬化技術的發展，業界開放計算平臺的發展和開源系統等會持續改善這種狀況。另外，對于不同客戶和業務進行分類合并，建設標準化的計算集群或者機房單元區塊，也是一種合理的模塊化思維解決方式。如Facebook梳理業務后對自身服務器、存儲等硬件標準化，使得每機柜服務器數量，機柜負載功率都形成標準，此時對應微模塊的配電，制冷都容易標準化。如下圖所示：
反過來，如果企業有多種ICT設備，每個的U數，占地，功耗都差異很大，難以標準化，那么部署微模塊的難度就會很大。
第二、數據中心具備可擴展的規模以降低定制成本么?基于傳統數據中心的完整的產品和解決方案產業鏈，數據中心的建設成本一般低于新技術方案的數據中心，尤其是需要多種產品定制的數據中心。當定制技術和新方案數據中心沒有持續性和規模性支撐的時候，這將成為現實難題，當一個企業數據中心僅有數百臺服務器，而且未來若干年內能預測到增長速度不快的時候，微模塊就未必是首選，TCO是個重要的考量指標。
第三、有其他替代方式追求數據中心的低TCO么?合適的技術架構和方案選擇，可以實現數據中心的低TCO，比如思科Allen數據中心使用新風AHU模式、分機房模塊方式進行建設和部署，PUE可以做到1.2左右;比如SUPERNAP數據中心，采用標準分區的方式，分批部署風冷+新風換熱自然冷機組、配置標準集裝箱油機方式，按照不同客戶進行建設;比如雅虎按照分集群方式進行建設和部署。如美國最大IDC公司Digital reality為例，由于其租賃客戶需求不同，其標準化進程主要針對機電模塊實現快速部署和降低TCO。
5 結語
模塊化是一種數據中心建設解決方案和思想，在模塊化數據中心的進程中，微模塊應運而生，形成了服務器網絡資源、強耦合的電力制冷等系統的標準化，適合技術創新、快速、規模部署的企業數據中心;而這種思想也會逐漸影響傳統數據中心，在數據中心ICT、機電的標準化和模塊化方面會進一步發展，不斷推動數據中心的革新發展。
京公網安備 11010502049343號