工商银行“设备及机房基础设施实验室”将“绿色”、“智能”作为创新主题，在设备和机房基础设施领域开展前瞻性研究，为建设新一代绿色、智能数据中心进行技术和人才储备。
绿色和智能是新一代数据中心的重要特征，也是工商银行设备及机房基础设施创新实验室(以下简称“设备实验室”)的研究主题。绿色方面，设备实验室研究供配电、制冷新技术的发展，研究相关技术在大型金融数据中心的适用性，对新技术进行实验验证;研究服务器设备的个性化定制，使得设备配置更加贴近应用特性，更加节省空间、能耗、成本。智能方面，设备实验室结合近年来物联网、智能机器人、人工智能、大数据等技术的发展，挖掘数据中心设备及机房运维管理的应用场景，将技术与场景进行匹配，对新技术进行实验验证，逐步提高设备和机房的智能化运维水平。
下面结合设备实验室目前几个主要的研究方向和课题，对技术领域的现状、发展趋势、研究内容和进展情况进行简单论述。
一、供配电及制冷系统等新技术在数据中心应用的研究
在全社会倡导节能、控制成本的背景下，响应绿色节能政策，建设和管理绿色节能数据中心，已经成为数据中心机房基础设施运营的关注焦点和行业共识。在数据中心行业，对于绿色数据中心的构成还没有一个统一的定义。绿色数据中心的内涵包括最大化能源效率(节能)和最小化环境影响(环保)两个方面。在数据中心设计建造时即采用供配电和制冷的绿色节能新技术，是数据中心绿色节能的最重要的环节。
设备实验室积极研究行业内及行业外的供配电系统及制冷系统的新技术，对相关技术原型进行分析，研究其在工商银行数据中心的适用性，为工商银行后续新建数据中心做好技术储备，为建设更高效节能绿色环保的数据中心做好知识积累。
在供配电方面，设备实验室研究高压直流供电模式、UPS的模块化技术和休眠技术、UPS的多电平技术和旁路优先技术、飞轮UPS的适用性、去UPS化的供电方案等。在可再生能源使用方面，研究太阳能和风能在数据中心的适用性。在制冷方面，研究新型行级制冷和机柜级制冷方案、新型自然冷却方案、顶置对流技术、提高机房环境温度方案、磁悬浮压缩机和热管等技术在数据中心的适用性、余热回收技术、三联供技术、浸没式冷却技术等。
二、设备及机房智能化运维管理的研究
随着互联网金融和云计算的发展，数据中心的规模越来越大，机房模块数量从几个上升到数十个，设备数量已经从数百台发展到数万台。研究设备及机房基础设施管理的自动化、智能化成为建设下一代数据中心的必然需求。云计算的发展，也使得数据中心设备的标准化程度越来越高。此外，近年来，物联网、智能机器人、人工智能、大数据等技术发展迅速，这些技术应用于设备及机房基础设施的维护管理，将大大提高数据中心的自动化、智能化水平。该领域的研究目前行业内整体处于起步阶段，还未形成一套成熟的框架或者方法论。
设备和机房智能化运维管理的研究需要数据中心运维领域、供配电和制冷专业领域、人工智能专业领域的专家共同配合去完成。设备实验室从熟悉的运维场景入手，在具有行业专业知识的设备厂商协助下，进行需求场景的挖掘，然后再试图同人工智能等新技术专业人员合作，完成技术与场景的匹配，形成可落地实施的方案。在进行需求场景挖掘时，结合生产运维的痛点和难点，从人工重复劳动比较多的日常工作入手，考虑采用自动化、智能化方式进行替代。
设备实验室目前正在研究的智能化方案主要包括基于物联网RFID技术的资产管理、智能巡检机器人、基于增强现实(AR)的设备辅助维修、电力三相不平衡自动分析和调整、基于人工智能算法的机房温度设定值优化等。目前已完成技术和应用场景的匹配，形成初步的实验方案。设备实验室研究的对象是IT设备、机房和动力空调基础设施设备。研究对象的物理特性决定了设备实验室后续将建立实验环境，将研究方案在实验环境中进行落地验证。
三、数据中心基础设施若干专题研究
数据中心是生产运营部门，设备实验室的创新研究最终要解决硬件设备和机房基础设施生产运维工作中的痛点和难点。因此，设备实验室也结合生产运维实际进行各类专题研究。目前已经完成的专题研究包括如下几个方面。
1.多中心模式下一级分行机房资源的使用规划
对影响一级分行生产机房的要素，如建筑等级、机房面积、机房层高、机房承重、机房年限、外电容量、UPS和空调的冗余架构等，进行分析和分类，区分关键指标和参考指标;然后根据指标参数，对一级分行机房资源进行分级，分别提出每个等级的机房资源在未来多中心模式下的使用建议。
2.数据中心选址和规划研究
梳理了国内外数据中心规范对选址的要求;结合工商银行数据中心(上海)嘉定园区的选址历程阐述了选址经过;举例说明近年来国内外有代表性的数据中心的选址典型案例;对未来工商银行新建数据中心的选址提出了建议;结合工商银行数据中心(上海)的外高桥园区扩建工程和嘉定园区新建工程进行梳理，总结了新建数据中心的规划流程和规划要素，为未来新建数据中心进行技术积累。
3.数据中心基础设施生命周期研究
工商银行数据大集中后的第一代数据中心至今已使用将近20年，研究数据中心的扩容、改建、退出已经提上日程。设备实验室从宏观的角度研究数据中心生命周期的内容和影响的因素，并尝试提出一些建议，为数据中心的新建、改建、退出提供支持。
4.机房基础设施色标管理研究
通过在数据中心中科学系统地使用色彩管理，一方面可以提高数据中心各个系统、区域的辨识度，提高运营管理的效率;另一方面也可以改变目前数据中心的单调印象，增加整体的艺术性和辨识度，有利于品牌的打造和推广。设备实验室梳理了行业内各知名企业数据中心的色标管理方案，提出了工商银行数据中心机房基础设施供配电、暖通等子系统的色标管理方案。
5.新版国标GB50174-2017的对标解读
《数据中心设计规范》(GB50174-2017)于2017年5月4日发布，自2018年1月1日起正式实施，原《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)同时废止。为适应规范的新变化及对数据中心建设的新要求，设备实验室开展规范对标解读工作，并形成《计算机设备机房建设技术规范》修订建议内容，为工商银行建设规范修订提供指导、建议。
后续，设备实验室还将继续进行运维领域的专题研究，如数据中心最优用电密度研究、云环境下设备运维策略研究等。
四、个性化服务器定制的研究
开放架构服务器市场发展至今，定制服务器的市场份额增长极快，Google、Facebook、Amazon、微软等全球最大的服务器采购商均大规模使用定制化服务器，而且大部分是自行研制开发的深度定制产品。为此，Facebook专门成立了OCP(OpenComputeProject)组织推广相应定制服务器的标准和规范。国内，以大型互联网公司为代表，也纷纷采购定制服务器。百度、阿里、腾讯联合Intel于2011年发起天蝎计划，推出了整机柜交付的定制服务器方案，实施过程中随着电信企业和各类厂商的加入，天蝎整机柜服务器技术规范已经从1.0迭代升级到3.0版本，天蝎联盟也发展成为国内对服务器以及数据中心需求最大、要求最高的组织。
大型金融数据中心由于历史原因，大量使用IBM主机及高端服务器，X86中低端服务器设备数量相对较少，同时由于应用种类繁多，目前并不适合使用定制化服务器。但是随着云计算的发展及金融数据中心IT架构的转型，大型金融数据中心使用的X86服务器数量将迅猛增长，研究基于应用特性的个性化服务器定制，一方面可以提高服务器设备的使用效率，另一方面也将进一步节省机房空间、能耗和成本，具有重要意义。设备实验室在该领域进行的方法论研究和技术积累，为工商银行未来的服务器设备选型和定制打下坚实的基础。
设备实验室将“绿色”、“智能”作为创新主题，在设备和机房基础设施领域开展前瞻性研究，为建设新一代绿色、智能数据中心进行技术和人才储备。
（文章来源：《中国金融电脑》杂志）
扫码即可手机
阅读转发此文
