浪潮数据中心建设模式分析对比

一、建设模式分析

　　图1 传统建设模式                                                         图2 MDC 按需扩容的建设模式

　　微模块数据中心方案采用按需扩容的方式来建设。特别是相比于大、中数据中心将制冷系统、配电系统“一步到位”的传统建设模式，微模块方案大大降低了设备在数据中心运行初期的运维成本、人工成本以及设备折旧成本，比如微模块内可以包含的机柜、监控组件、配电柜、空调等，都可以做到“边成长、边投资”。此外，微模块方案提高了设备的负载率，从而提高了设备的工作效率，改善了过度规划导致的资源浪费（举例来说，建设传统IDC，每个机房的空调必须一次建设完成，但是在机房开始运行的很长一段时间内，可能只有部分机柜会放置服务器，但是仍需要对整个房间来制冷，冷量的浪费非常严重，但是在MDC模式中就可以改善这个问题。同样的问题也存在于配电系统，比如空开容量的浪费、过度规划）。

二、适用场景分析

　　微模块数据中心解决方案目前在两种应用环境中较传统模式有较大优势：

　　首先是机房改造，特别是针对现有办公楼办公区的改造。国内办公楼的层高很难满足国标GB50174-2008所要求的3.2米的要求（而即将发布的新国标GB50174-2015中已经将机房的层高要求提高到了4米）；

　　其次是单柜功率密度在5KW以上的场景。若按照传统数据中心高架地板、采用地板下送风的模式，高架地板的高度一般会在500mm以上，随着单柜功率密度的提高，地板高度甚至会达到1米，这种方式带来的最大问题是建筑的层高无法满足要求，其次成本的提高。微模块方案采用水平送风的行间空调，前出冷风、后进热风，在微模块可提供的单柜3KW~10KW的功率范围内，均只需要将地板架高300mm，用于空调冷凝水管道、加湿器供水管道、空调冷媒管道的部署（也可以不做高架地板、采用上走管的方式，但是考虑到存在管道泄漏的风险，建议采用下走管的方案）。

三、成本分析

　　成本主要从CAPEX与OPEX两方面考虑，两者共同构成了数据中心全生命周期的TCO，分析如下：

　　CAPEX（Capital Expenditure）即资本性支出，计算公式为：CAPEX=战略性投资+滚动性投资，主要是指用于采购基础设施的支出；

　　OPEX是（Operating Expense）即运营成本，计算公式为：OPEX=维护费用+营销费用+人工成本（+折旧）；

图3 微模块数据中心总体运营成本降低10%左右

　　相比于传统机房，微模块机房在降低数据中心全生命周期TCO上有较大优势，主要体现在降低运维成本，即OPEX，原因有以下几点：

　　MDC采用封闭冷热通道的方案，在结构上避免了冷、热气流的混合，提高了空调回风温度，而且微模块方案采用紧靠机柜的行间空调，可以快速捕捉废热，降低了风机的功耗，从而提高了空调系统的效率；

 图4 封闭冷热通道+行间空调            图5 传统数据中地板下送风

　　在数据中心全生命周期的初期，MDC方案提高了设备的负载率。以UPS系统为例来分析，由于A级机房需要部署双总线UPS系统，同时每一路UPS系统都要求有能力承担起整个机房的负载，再考虑到之前介绍的一步到位的建设模式以及必要的冗余、过度规划，每套UPS的负载率在数据中心的整个寿命周期内的大部分时间都会在30%浮动，导致UPS系统的使用效率在85%左右，特别是对大、中型数据中心，电能浪费巨大。而微模块“分批部署、按需扩容”的建设模式，结合最新的模块化UPS系统，可以将UPS系统的效率提高到93%以上。

图6  UPS系统在不同负载下的工作效率

　　由于以上两点，将PUE从传统数据中心的2.0以上降低到了MDC方案的1.5左右。以IT设备用电为200KW为模型来计算，在传统模式（PUE为2.0）下总耗电为400KW，而在MDC方案中总耗电为300KW，每年节约用电约87万度。以上是在IT设备满载情况下的计算结果，考虑到数据中心运行中的实际使用情况，负载率往往在30%左右，可以节约电费20万元人民币以上（工业电按1元/度 计算）。

　　管理成本。在传统建设模式中，机房的暖通系统、配电系统、监控系统分别建设，导致各个系统集成度非常低，特别是在大、中型数据中心，单一运维人员往往无法对整个机房做到管控，每个系统均需要配置人员以及日常巡检。浪潮微模块数据中心采用智能、精细的监控系统，在数据中心的运维过程中，比如采用3D巡检功能，可以减少人工成本，做到少人值守甚至无人值守。