模块化在金融数据中心建设中的应用研究

        (4)集装箱式发电机组模块可以作为可选备用电源，包括柴油发电机、油箱和开关柜等。

六、两种数据中心优缺点对比分析

        1．传统数据中心存在的问题

        (1)设计时考虑尽可能延长生命周期，整体拥有成本的压力(CAPEX)居高不下，财务压力大。机房和场地在设计时需要考虑5年甚至更长时间的IT总需求，无法按照业务的实际需求进行扩展，基础设施有较多的空置，在设计配电系统以及UPS、供暖、通风和空调设备时往往都留下很大的冗佘量，造成了严重的成本浪费。

        (2)制冷效率低，电费支出居高不下，数据中心运营成本(OPEX)高。

        (3)数据中心适应用户需求的能力不够敏捷。

        (4)数据中心建筑与IT规划耦合，规划难度大。

        (5)传统数据中心都要经过空间租用、土地申请与审批、机房建设、硬件部署等周期，交付周期长，现场质量难控制、现场管理难度大。

2．集装箱式数据中心优点

        (1)工程定制、快速部署

        模块化数据中心可以非常迅速地部署完毕，传统土建建筑被轻钢结构化厂房或仓储库房所代替，建设周期通常只需要几周时间；相比之下，建造传统的数据中心通常需要几个月，甚至几年。同时采用模块化集装箱产品，产品质量可以得到充分保障。

        (2)成本低

        成本低廉的建筑材料和建筑方法为采用集装箱式数据中心和预制单位的用户降低了成本。在一些国家或地区，采用者还能享受税收和监管方面的优惠。混合型客户(在传统的数据中心里使用集装箱式数据中心)与其他数据中心共享数据中心空间，因而节省了费用。

        （3）绿色节能

        集装箱式数据中心采用工厂级制造，其内部结构更加紧凑，对冷热通道全部进行封闭，具有较高的制冷效率。

        (4)易于扩展

        如果需要，可以添加更多的空间，其表现为添加集装箱数据中心、预制单位或建筑面积。

3．集装箱式数据中心的缺点

        (1)耐用性差

        集装箱式数据中心和预制的模块化数据中心能在多大程度上经受时间和天气的考验，目前还是个未知数。

        (2)服务可用性低

        为放置在边远地区的集装箱式数据中心和预制单位提供水电和网络资源的难度大、费用高。

        (3)缺乏工作空间

        大多数模块化数据中心，特别是集装箱式数据中心，其设计是用来容纳设备、而不是容纳人的。

        (4)被厂商锁定

        许多模块化数据中心产品要求只能使用特定厂商的硬件或解决方案。

        (5)安全性差

        孤立的集装箱式数据中心或预制单位比普通大楼更容易被闯入或捣毁。

        因此，集装箱式基础设施模块的应用也受到一些条件的限制。例如，基础设施模块和室内数据中心的距离、物理风险、尺寸限制因素、人员舒适性、法规要求和运输等都有可能成为制约条件。一般每个集装箱货柜自重3～4吨，加上内部的IT设备和机柜其总重量达20吨左右，集装箱的运输和部署需要较大的间隙和空间来完成，且对楼体有承重和布局要求，因此不适宜于进入多楼层或高层建筑物。所以在考虑使用集装箱式基础设施模块时，应考虑这些因素。

        4．两种数据中心比较

        传统数据中心与集装箱式数据中心比较如表2所示。

七、集装箱式数据中心应用场景

        1．小型机房建设

        在传统方式下，中小型机房建设常常利用办公楼的部分空间，存在着建筑承重不足，建筑设计不合理等不利因素，且存在工期长、施工质量得不到保障、后期运营成本高、运行维护复杂等问题。因此，一体化集装箱式数据中心是一个理想的选择。在租赁场地上运行的数据中心，为方便以后搬迁，一体化集装箱式数据中心也是一个理想的选择。

        2．移动数据中心部署

        在一些特殊场合，如海洋科考、油气勘探、军队野外作业等可以使用以发电机为电力的一体化集装箱式数据中心。

        3．“按需扩容”的超大型数据中心

        适用于时间紧迫的新建项目、寻求经济快速的方式为客户提供“分阶段可重复”部署的外包服务商、IDC外包运营商和业务增长较快的IT企业。如Google是采用集装箱式IT没施模块的最典型的代表，据Gartner数据显示，Google拥有约100万台服务器，每季度部署的服务器达到10万台，因此采用集装箱式的大规模部署对Google来说是最合理也最经济选择。

        4．搭配传统的混合建设方式

        对于超大型数据中心，可将传统机房和集装箱式IT设施模块两种部署方式混和使用，来满足现在和未来可能发生的业务需求。采用集中建设配套的动力设施，如配电间、UPS电池问、发电机室、消防气体钢瓶间等。如eBay公司2012年初完成的一个大型数据中心项目，其位于美国亚利桑那州的两层数据中心设施中一层为传统IT机房，二层为办公区和储物间，楼顶部署多台40英尺集装箱式IT模块设施，总容量为6MW。

        5．市电接入容量有余，但内部缺乏电源和制冷容量或空间的数据中心

        在很多IDC数据中心，业务发展迅速，机架空间消耗殆尽。这些数据中心当初建设时申请的市电用电容量还没有用满，仍然存在剩余电力，但由于建筑空间限制，已没有空间用于扩容。在这种情况下，可以在室外利用集装箱式数据中心模块进行扩容，既消化了剩余电力，也充分挖掘机房的潜能，提升IDC 业务运营能力。这种情况可以采用一体化集装箱，也可以采用IT箱、电源箱和制冷系统箱的综合解决方案。

        对于有的大型数据中心，机房服务器空间有余量，而最初设计的配套环境动力设施不足，需要扩容但缺乏配套空间时，如配电间等附属设施空间不足，可以采用电源集装箱、空调集装箱模块作为配套支持。

        综上所述，在不能使用集装箱式IT设施模块时，“砖石混凝土”结构的传统机房仍然是非常有效的方案。而在传统机房中同样可以实施模块化，这种IT模块的大小可以依据业务需求来制定，既可以是以一个或几个机柜为单位，也可以是两行机柜组成的机柜集群POD为单位进行部署。

八、模块化在金融业机房建设中的应用

        模块化数据中心设计在金融行业部分大、中、小型数据中心都有应用前景。

        对于新建的金融业大型数据中心，模块化数据中心建设理念已经被普遍采纳，从设计、建设、运行都应该按照模块化思路和方法进行。对于原有数据中心，如果建设时申请的市电用电容量还没有用满，仍然存在剩余电力，但由于建筑空间限制，已没有空间用于扩容，在这种情况下，可以在室外利用集装箱式数据中心模块进行扩容，既消化了剩余电力，也充分挖掘机房的潜能。

        对于设备用电量小于100kW的分行机房建设，由于常常利用办公楼的部分空间，存在着建筑设计不合理、建筑成本高等不利因素，且存在着工期长、施工质量得不到保障，后期运营成本高、运行维护复杂等问题，可以采用一体化集装箱式数据中心，只需要简单的满足承重要求的毛坯房或者安全控制有保障的户外就可以安装。

        对于业务处理中心、营业网点机房可采用一体化机柜式微模块建设方案，供电系统可采用机架式或模块化UPS，可以根据供配电功耗以及冗余等级的需求进行配置；制冷系统采用行级精密空调机组，制冷量根据系统的总功率大小和冗余等级进行匹配配置，整套系统采用密封式气流管理，冷通道及热通道均封闭，将机柜、配电、制冷、安防、消防等统一监控起来，由上级行实现远程集中监控，可以节约维护人力。

（文章来源：《中国金融电脑》杂志）

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