數(shù)字化時代,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在成為驅(qū)動創(chuàng)新與實現(xiàn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要力量。一個新的數(shù)字化經(jīng)濟時代正在來臨。2018年,數(shù)據(jù)中心將迎來以下三大趨勢和四大技術(shù)變化。
先來看看數(shù)據(jù)中心三大發(fā)展趨勢。
1.新型可驗證數(shù)據(jù)中心是未來數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的新關(guān)鍵責任方
數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式的創(chuàng)新與變革,決定著未來數(shù)據(jù)中心的安全可靠性及產(chǎn)品競爭力。而傳統(tǒng)“設(shè)計院+施工監(jiān)理”的建設(shè)管理模式已無法滿足競爭日益激烈的數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求。規(guī)劃設(shè)計方案決定著30%的數(shù)據(jù)中心建設(shè)成本,一旦設(shè)計階段出現(xiàn)誤差將導致施工變更成本不可控。
基于全生命周期的新型可驗證數(shù)據(jù)中心,在規(guī)劃設(shè)計階段,可利用權(quán)衡工具與參考設(shè)計庫,提供設(shè)計驗證服務,對設(shè)計方案進行容量配置和設(shè)備材料選型的成本優(yōu)化,并通過提供審圖清單、CFD氣流組織模擬、BIM管線綜合、PUE節(jié)能措施、電力與面積最優(yōu)匹配、標準化、預制模塊化設(shè)計理念、多系統(tǒng)架構(gòu)方案對比、預測最佳功率密度點等,確保數(shù)據(jù)中心整體的高可用性和可靠性。在施工及交維階段,進行性能與功能驗證,通過對各系統(tǒng)調(diào)測及故障模擬、運維知識與技能交付、風險識別與管控,滿足對SLA及安全運營的基本要求。
未來,數(shù)據(jù)中心建設(shè)的責任方更需要具備綜合一體化和全生命周期驗證服務統(tǒng)籌技術(shù)管理能力。單一專業(yè)和單一階段的建設(shè)管理模式無法使數(shù)據(jù)中心建設(shè)整體可控、進度最優(yōu),而新型可驗證數(shù)據(jù)中心提供的基于全生命周期的驗證服務將以新型權(quán)衡工具與標準化建設(shè)模型成為新的建設(shè)責任方。
2.基礎(chǔ)設(shè)施或整個數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控管理將由本地向云端轉(zhuǎn)移
基礎(chǔ)設(shè)施管理是確保業(yè)務連續(xù)、系統(tǒng)整合,以及應用可靠運行的基礎(chǔ)。然而,日益混合的IT環(huán)境和分布式數(shù)據(jù)中心生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展,使得IT基礎(chǔ)設(shè)施越來越復雜,也為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理者帶來重重難題。一方面,公共云、托管、本地共存的生態(tài)系統(tǒng),使企業(yè)面臨更加復雜的IT混合環(huán)境,這要求企業(yè)走出孤島管理模式,盡快實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施應用集成的統(tǒng)一協(xié)調(diào)管理;另一方面,分布式數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,使企業(yè)分布式站點發(fā)生“斷電”時,無法實現(xiàn)遠程管理。此外,由于本地化管理的可視化程度低,導致缺乏可以預防事故發(fā)生和多端平均修復時間的可操作信息。
因此,能夠?qū)Χ鄠站點的IT基礎(chǔ)架構(gòu)實現(xiàn)全局管理、統(tǒng)一監(jiān)控、報表和規(guī)劃的基于云端的管理系統(tǒng)成為出路。Gartner預測,到2020年,90%的組織將利用混合云管理基礎(chǔ)設(shè)施;谠贫说墓芾硐到y(tǒng)可以充分發(fā)揮廠家的專家隊伍的作用,提高管理效率,降低管理成本,提高預判和預處理的能力,從而提高系統(tǒng)的可用性;同時極大地提高數(shù)據(jù)分析的廣度和深度;通過單一遠程設(shè)備即可掌控所有站點,使企業(yè)享受來自外部專家的遠程專家服務;無限拓展管理系統(tǒng);還可利用“大數(shù)據(jù)分析”提供趨勢洞察,并對故障進行預測。
3.用于邊緣計算的微型數(shù)據(jù)中心將呈爆發(fā)式增長
時至今日,處于互聯(lián)網(wǎng)時代的人們愈發(fā)傾向于瀏覽帶寬密集型的內(nèi)容,并關(guān)注大量可穿戴設(shè)備。與此同時,移動通信網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡正在一致性地聚焦于云計算架構(gòu)。為支持當前及未來需求,計算能力和存儲設(shè)備將部署到網(wǎng)絡邊緣,從而減少數(shù)據(jù)傳輸時間,提高可用性。
邊緣計算技術(shù)能夠解決網(wǎng)絡延遲的挑戰(zhàn),利用云計算架構(gòu)幫助企業(yè)在更佳時機把握各種機遇。例如,在線視頻流媒體播放會占用大量帶寬資源,由此引發(fā)的巨大負荷將導致網(wǎng)絡擁堵和延遲,而邊緣數(shù)據(jù)中心可使帶寬密集型內(nèi)容更加靠近終端用戶,使對延遲時間敏感的應用更加靠近數(shù)據(jù)源。
邊緣計算包含本地設(shè)備、本地數(shù)據(jù)中心和區(qū)域數(shù)據(jù)中心,如下圖所示。邊緣數(shù)據(jù)中心可包含1至10個機柜,并提供滿足未來物聯(lián)網(wǎng)應用需求的部署速度和容量。用戶可借助按單配置或預制化產(chǎn)品的邊緣數(shù)據(jù)中心,輕松實現(xiàn)快速便捷的設(shè)計和部署。
下面,再來看看四大技術(shù)變化。
在新型可驗證數(shù)據(jù)中心、數(shù)據(jù)中心監(jiān)控管理將由本地往云端轉(zhuǎn)移,以及用于邊緣計算的微型數(shù)據(jù)中心將取得高速發(fā)展的同時,數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施在技術(shù)層面,也將迎來以下深層次的突破。
1.鋰電池在數(shù)據(jù)中心UPS應用中逐漸增多
鋰電池在各種不同應用中的商用化進程已有20余載,但在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域,卻在很長時間內(nèi)未被普及用于靜態(tài)數(shù)據(jù)中心UPS的電池。究其原因,與所有其他的應用一樣,鋰電池在靜態(tài)UPS應用中無法為UPS供應商提供價格、能量密度、功率、安全性和可靠性方面的合理平衡。但在過去10年中,鋰離子化學成分和技術(shù)的改進已為UPS供應商提供了現(xiàn)實方案,這些改進很大程度上是源于電動汽車產(chǎn)業(yè)提出的要求而進行的。
鋰電池具備諸多優(yōu)于閥控鉛酸蓄電池的合理優(yōu)勢:
UPS使用壽命內(nèi)電池更換次數(shù)較少(可能無需更換),可消除電池更換造成的宕機風險。
同等能量下,重量為鉛酸蓄電池的四分之一。
放電次數(shù)是鉛酸蓄電池的10倍(取決于化學成分、技術(shù)、溫度和放電深度)。
自放電率約為鉛酸蓄電池的五分之一(不使用時,電池放電遲緩)。
在多種主要斷電場景中,充電速度提高4倍以上。
但相比閥控鉛酸蓄電池,鋰電池也存在兩大主要缺點:
由于較高的制造成本,加之必要的電池管理系統(tǒng)成本,鋰電池投資成本約為等能量鉛酸蓄電池的2~3倍。
其運輸法規(guī)更為嚴格。
2.通道封閉系統(tǒng)的框架設(shè)計將逐漸與IT機架分離
大型數(shù)據(jù)中心往往采用機架群或整機房機架規(guī)模一次性進行更多的IT設(shè)備部署。在部署過程中,效率、簡單化和速度都是非常重要的考慮因素,這將有助于降低成本,減少部署和操作過程中的錯誤。標準化部署和操作過程使得實現(xiàn)這一價值目標成為可能。
通過采用獨立于IT機架的獨立式區(qū)域框架系統(tǒng)可以提高區(qū)域部署的效率。高效的區(qū)域框架能夠降低成本和部署時間。與其說它是一個建設(shè)項目,不如說它是一個組裝項目。在獨立于IT機架的獨立式區(qū)域框架系統(tǒng)中,IT設(shè)備可以同時進行“部署和堆放”。裝滿IT設(shè)備的機架可以更容易地部署到組裝完成的的框架遏制系統(tǒng)區(qū)域中,通過集成在區(qū)域框架上的遏制系統(tǒng),添加、移動和更改操作得到了大幅簡化,同時影響可用性的操作風險也得以降低。設(shè)計良好的區(qū)域框架適用于不同的配電和制冷架構(gòu)、機架數(shù)量和尺寸,以及不同幾何形狀的房間。這種天生的靈活性有助于跨機房、區(qū)域和在不同設(shè)計間實現(xiàn)架構(gòu)標準化。下圖所示為獨立于IT機架的區(qū)域框架系統(tǒng)。
3.間接風側(cè)換熱將取代水側(cè)換熱成為數(shù)據(jù)中心自然冷卻方式的主流
水側(cè)自然冷卻是基于冷水機的冷凍水系統(tǒng)而設(shè)計的,因為具有復雜的冷凍水管道,設(shè)計周期長、部署緩慢、可擴展性差。冷凍水系統(tǒng)后期的運行維護成本也很高,而整個系統(tǒng)的性能表現(xiàn)是由后期的運行維護水平所決定的。不僅如此,冷水機一般部署在建筑的底層,增加了建筑物的投資成本。而間接風側(cè)換熱系統(tǒng)可以解決上述水側(cè)換熱系統(tǒng)的缺點和高投資成本等一系列問題。下圖所示為間接風側(cè)換熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用一體化設(shè)計,可根據(jù)IT機房對冷量的需求進行自動控制,無需人為設(shè)置。因此,它具有快速部署、高可擴展性等優(yōu)點。同時,該機組可放置于房頂,不占用建筑空間,可降低建筑成本,建筑的設(shè)計僅需要考慮機房和機組送回風的流通道設(shè)計。
4.機柜功率密度將隨人工智能的應用而不斷攀升,更多的液冷技術(shù)將進入實驗階段
人工智能的快速發(fā)展需要大量使用GPU,每個GPU的功耗可高達300瓦特,假設(shè)每臺服務器可裝載8塊GPU,則每臺服務器的功耗將高達2.4千瓦,那么每機柜的功耗可高達數(shù)十千瓦。面對如此高的功率,傳統(tǒng)的風冷技術(shù)將無法實現(xiàn)如此高密度的機柜散熱。在此情況下,芯片級液冷和浸沒式液冷將成為解決散熱問題的主要途徑。液冷技術(shù)很早之前就被用于解決高性能計算的散熱問題,但并未成為大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的制冷解決方案,主要原因是機柜功率密度并不是很高,且液冷的初投資較大。但隨著人工智能的發(fā)展,高密度計算需求的增長將推動液冷技術(shù)在數(shù)據(jù)中心被廣泛采用。
2018年,數(shù)據(jù)中心市場無論是在宏觀趨勢還是應用技術(shù)上,都將取得令人矚目的重大突破。施耐德電氣將繼續(xù)憑借在數(shù)據(jù)中心行業(yè)的領(lǐng)先專業(yè)能力,以互聯(lián)互通、安全可靠、靈活高效的產(chǎn)品和解決方案,為數(shù)據(jù)中心建設(shè)和運營提供最堅實穩(wěn)定的保障和支持。
來源:機房360
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