你能預(yù)測未來嗎?25年前的我們可以想象計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天會是什么樣子嗎?或者,我們需要什么樣的數(shù)據(jù)中心來支持它呢?我想借助“人參果”來延長機(jī)房壽命,好看看未來究竟是什么樣子,但這個(gè)想法只能由小說來實(shí)現(xiàn),然而,大多數(shù)新建數(shù)據(jù)中心都規(guī)定,設(shè)計(jì)必須滿足未來15到20年持續(xù)發(fā)展的需要,這是一個(gè)無理的要求?也許!本文分析數(shù)據(jù)中心所有者可以做些什么,以確保他們的數(shù)據(jù)中心能經(jīng)受住時(shí)間的考驗(yàn)。
預(yù)測未來的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)
我們現(xiàn)在知道,想提前25年預(yù)知技術(shù)會有哪些改變是不可能的,數(shù)據(jù)中心長壽的關(guān)鍵是能夠適應(yīng)新技術(shù),這意味著任何新的設(shè)施,必須盡可能多地采用靈活性設(shè)計(jì),我們已經(jīng)有工具來做到這一點(diǎn),我們只需要知道它們是什么,以及如何最好地利用它們。
空間應(yīng)該在未來幾年內(nèi)的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中制約更少,設(shè)備體積將會越來越小,同時(shí)計(jì)算能力卻會越來越強(qiáng)勁,虛擬化將極大地提高整合水平,云會吸收更多的日常計(jì)算需求,因此,過去十年我們看到對數(shù)據(jù)中心空間的爆炸性需求會慢慢變少,兩個(gè)可能的空間挑戰(zhàn)將是存儲和更大機(jī)箱空間,前者大部分很可能部署在異地,通過規(guī)劃良好的過道寬度,我們也可以處理好后者。
只要有足夠的公共電力輸入能力,備用電源和配電是基礎(chǔ)設(shè)施靈活設(shè)計(jì)最簡單的部分,不間斷電源(UPS)架構(gòu)讓我們可以從非常小的規(guī)模擴(kuò)大到非常大的規(guī)模,不僅僅是增量增長,但如果我們計(jì)劃做得不夠好,就無法關(guān)閉,用于從公共電網(wǎng)到備用電源的開關(guān)設(shè)備必須一開始就為增長做好估算,因?yàn)樗嵌ㄖ频?。但昂貴的斷路器可能會被冷落,直到未來的擴(kuò)展需要時(shí),只要數(shù)據(jù)中心使用“抽出”類型的設(shè)備,由于開關(guān)設(shè)備不使用能源,因此不會降低能源效率,從UPS到機(jī)箱配電也非常靈活,排斷路器面板,插頭和布線一起,架空電力母線槽比以往任何時(shí)候都靈活,在需要的時(shí)候可以容易地添加或改變電路。
處理制冷需求和挑戰(zhàn)
制冷是另一個(gè)要緊的事,我們有多種方法使制冷變得更靈活,但要同時(shí)兼顧靈活性和高效的節(jié)能,這仍然是一個(gè)不小的挑戰(zhàn),使用機(jī)房空調(diào)、冷凍水或計(jì)算機(jī)機(jī)房空氣處理器“外圍制冷”的傳統(tǒng)方法,現(xiàn)在的運(yùn)行成本可以設(shè)計(jì)得更低,實(shí)際上,在風(fēng)扇、壓縮機(jī)和水泵上使用變頻驅(qū)動器可以改善制冷,通過以更低的速度和容量運(yùn)行更多的單元,增加冗余性,降低運(yùn)營成本,隨著負(fù)載的增加,它們會自我調(diào)整,現(xiàn)在許多產(chǎn)品還實(shí)現(xiàn)了信號交互,以避免浪費(fèi)能源,無論如何,數(shù)據(jù)中心模塊的增長和調(diào)整永遠(yuǎn)都不會停止,在設(shè)計(jì)時(shí)需有長遠(yuǎn)的眼光。
到目前為止,提供靈活制冷最簡單的辦法是使用冷凍水系統(tǒng),制冷機(jī)組實(shí)際上并不適合所有環(huán)境,但管道大小可以增加,并為未來各種制冷設(shè)備的連接提供額外的連接栓,排內(nèi)冷卻器,后開們冷卻器,架空冷卻器,水冷式機(jī)柜現(xiàn)在已經(jīng)可用,未來將可能包括直接液體制冷服務(wù)器,如果未使用的管道連接裝配了切斷閥和防潑水“快速連接”,它們應(yīng)該是絕對安全的,如果你不想安裝管道走道,你可以限制連接埠邊頭管,以后使用無拼接,靈活的PEX配管延長,如果建筑規(guī)范允許,這是一個(gè)處理散熱需求不斷變化的簡單和行之有效的方法。
為了適應(yīng)這種增長,制冷機(jī)組也應(yīng)合理地模塊化和使用變頻驅(qū)動器控制,通過冗余設(shè)計(jì),降低了每個(gè)單元的負(fù)載,使得這更為重要,以低容量運(yùn)行大型冷水機(jī)組并不是高效節(jié)能的,應(yīng)由非常熟悉數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)要求的機(jī)械工程師選擇冷水機(jī)組,模塊化在不同的情況下可能意味著需要完全不同的東西,并非所有冷水機(jī)組都是企業(yè)級的。
如果冷水機(jī)組是不切實(shí)際的或不經(jīng)濟(jì)的,冷凝水從冷卻塔由管道傳輸?shù)姆椒ê屠鋮s水基本一樣,模塊化排內(nèi)制冷單元采用的方法也一樣,由于冷卻塔通常需要用起重機(jī)吊裝到樓頂,最好一開始就將容量設(shè)計(jì)大一些。對于仍然害怕水的數(shù)據(jù)中心管理人員而言,可以選擇以制冷劑為基礎(chǔ)的產(chǎn)品,它們提供了一個(gè)類似冷卻水系統(tǒng)的模塊化制冷裝置,但制冷劑管道傳輸更具挑戰(zhàn)性,最好提前安裝。
一大優(yōu)點(diǎn)是,所有這些模塊化制冷系統(tǒng)都是高效節(jié)能,緊密耦合的熱源技術(shù),因此,它們提供了靈活性同時(shí),促進(jìn)了綠色數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)和降低運(yùn)營成本,更妙的是,以水為基礎(chǔ)的系統(tǒng),可以利用額外的能源,如利用氣候條件產(chǎn)生的天然冷凍水。
靈活性在直接膨脹系統(tǒng)中的調(diào)整更多,每個(gè)制冷單元都是獨(dú)立的,有其自身的制冷劑管道通向外面,按照規(guī)劃,通路,甚至制冷劑管道可以安裝在預(yù)計(jì)需要外圍CRAC的地方,甚至還有一個(gè)模塊化的方法安裝直接膨脹型控制單元,通過架空制冷劑管道提供制冷,支持多種可連接、添加或移動相對容易的制冷設(shè)備。
總之,靈活性設(shè)計(jì)需要很多思想和規(guī)劃,要盡量少增加初始投資預(yù)算,靈活性設(shè)計(jì)可以極大地改善設(shè)施的使用壽命,從而減少未來需要的建設(shè)和升級成本,自由制冷和服務(wù)器整合等技術(shù)還可以減少運(yùn)營開支。