典型設(shè)計案例
一． 機房設(shè)計基本理念的變化
在IT行業(yè)，實際應(yīng)用中存在的問題以及隨著技術(shù)的進步不斷提出的新的要求，是新的設(shè)計理念的產(chǎn)生和新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和動力，同時也是檢驗新的系統(tǒng)方案設(shè)計和新產(chǎn)品是否符合要求，有沒有推廣應(yīng)用前景的客觀的標準。對于使用者來說，充分了解應(yīng)用中的問題，才能客觀地準確地去評價系統(tǒng)方案設(shè)計和產(chǎn)品的先進性，才能有針對性地選用既符合使用要求又性能價格比高的解決方案和相應(yīng)的產(chǎn)品。
對于數(shù)據(jù)中 心的基礎(chǔ)設(shè)施來說，包括了諸如不停電供電系統(tǒng)，空調(diào)制冷系統(tǒng)，IT設(shè)備（機柜/機架）微環(huán)境，系統(tǒng)管理，機房建設(shè)等方面，被稱之為NCPI（Network Critical Physical Infrastructure），涵蓋了與數(shù)據(jù)中 心基礎(chǔ)設(shè)施有關(guān)的全部內(nèi)容。
新的設(shè)計理念在指導和改變著傳統(tǒng)的機房設(shè)計理念和設(shè)計方法，明顯的變化體現(xiàn)在以下四個方面：
1．對供電系統(tǒng)的設(shè)計不能局限在只是通過變壓器和主電源開關(guān)給機房提供滿足功率容量和電壓制式要求的動力電，而是要對整個機房乃至IT設(shè)備微環(huán)境(機柜/機架)的供電質(zhì)量、可靠性和可用性、電力傳輸、各種設(shè)備的匹配和連接等一系列問題做全 面的研究和設(shè)計；
2．對機房空調(diào)制冷系統(tǒng)的研究和設(shè)計不能局限在保證機房內(nèi)的溫度和濕度，還要保證IT設(shè)備微環(huán)境（機柜/機架）的溫度和濕度，這方面研究理念一個重要變化是“如何把IT設(shè)備產(chǎn)生的熱量有效的帶走”，保證IT設(shè)備在極好的溫、濕度環(huán)境下工作；
3．對整個機房的集中管理獲得所有系統(tǒng)設(shè)計和機房建設(shè)者的普遍重視。提高管理水平是提高系統(tǒng)可靠性和可用性的關(guān)鍵因素之一，同時也是提高使用維護水平降低人為故障的有效措施；
4．機房是作為固定資產(chǎn)投資建設(shè)的，在IT技術(shù)快速發(fā)展和變化周期縮短到3-5年的形勢下，如何縮短建設(shè)周期和提高對應(yīng)用要求迅速變化的適應(yīng)能力變得尤為重要。
在新的設(shè)計理念的影響和指導下，施耐德電氣旗下的APC一改傳統(tǒng)的設(shè)備提供商為系統(tǒng)方案提供商。遵循“標準化”和“模塊化”的原則，創(chuàng)造性地推出了“英飛集成系統(tǒng)”。它是實施新的NCPI設(shè)計理念的具體和成熟的方案，是一個完整和系統(tǒng)的IT基礎(chǔ)物理設(shè)施集成化產(chǎn)品，它由電力供應(yīng)、空氣調(diào)節(jié)、IT機械支撐和系統(tǒng)管理等子系統(tǒng)組成。
例如：單從UPS供電保護方式上看，歷來就存在兩種典型的機房設(shè)計方式：分散式與集中式；
可以說，兩種方式各有優(yōu)劣；分散式具有配置靈活、允許逐步投資、不容易產(chǎn)生大面積癱瘓的優(yōu)點，但是卻由于設(shè)備數(shù)量眾多，造成管理困難、實際后備時間參差不齊的缺點；而集中式由于設(shè)備數(shù)量相對較少，因此易于管理，但是很難實現(xiàn)系統(tǒng)容量的按需配置，容易出現(xiàn)由于系統(tǒng)容量估計過高造成資金投入的浪費，或由于估計過低造成不能滿足負載要求而被迫另行建設(shè)；
總結(jié)集中式與分散式的優(yōu)缺點，同時融合UPS技術(shù)和空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展趨勢，APC推出了一種新型的機房系統(tǒng)---區(qū)域供電方式的新型數(shù)據(jù)中 心系統(tǒng)InfraStruXureTM系統(tǒng)。
比較以往的數(shù)據(jù)中 心機房建設(shè)和采用APC InfrarStruXureTM的系統(tǒng)有什么不同？
可以看到，以往在數(shù)據(jù)中 心機房中占據(jù)了10-15%使用面積的UPS系統(tǒng)似乎是不見了，從而使得負載機架數(shù)量可以增加了20-30%，實際上這是采用InfraStruXureTM 系統(tǒng)取代了以往的UPS供電系統(tǒng)，采用了機柜式電源陣列（具有N+1冗余能力），UPS系統(tǒng)完全融入了負載機柜中，這同樣也使得UPS輸出與負載之間的距離極短，減少了故障的可能性。
同時，由于技術(shù)更新快，在商業(yè)運作過程中僅僅考慮可用性及的成本這些問題已遠遠不夠。對于客戶來說，產(chǎn)品的靈活性(或者說產(chǎn)品的適應(yīng)性)，以及降低總體擁有成本(TCO，包括購買成本和使用成本)已成為同等重要的問題。
InfraStruXureTM系統(tǒng)全面地將電源、制冷系統(tǒng)、機柜、管理、和服務(wù)有機地結(jié)合起來。通過標準化的模塊及快裝組件配置提供靈活多變的解決方案。
InfraStruXureTM整體機房系統(tǒng)至少可以為客戶帶來如下優(yōu)勢：
采用標準化和模塊化的系統(tǒng)組件，提高機房系統(tǒng)的可用性?？梢宰龅焦S定制化，大量減少現(xiàn)場工作環(huán)節(jié)，能夠做到質(zhì)量和標準的統(tǒng)一。同時，系統(tǒng)的標準化和模塊化及其熱插撥技術(shù)也大大縮短了平均故障恢復(fù)時間(MTTR)及降低人為錯誤的可能性。
采用標準化和模塊化的系統(tǒng)組件，用戶可以做到“按需配置，邊成長邊投資”，而不是象以往一樣“一步到位”，既減少投資風險和浪費，又做到了靈活配置。隨需變化不僅強調(diào)節(jié)約用戶的初期投資成本，更通過提高系統(tǒng)效率來降低用戶的實際使用成本，從而降低用戶的總體擁有成本(TCO)，讓用戶“買得起車，也用得起車”。
采用標準化和模塊化的系統(tǒng)組件，提高了機房系統(tǒng)部署的速度，極大地提高了機房基礎(chǔ)設(shè)施的靈活性。
二． 數(shù)據(jù)中 心機房方案比較
項目 | APC整體機房方案 | 傳統(tǒng)機房方案 | 結(jié)論 |
服務(wù)對象 | 適應(yīng)于機柜里面安裝的機架式甚至刀片式設(shè)備 | 只適應(yīng)機房里面安裝的塔式設(shè)備 | APC是目前全球提供全方位機柜級別的中高功率密度解決方案的公司。是目前先進且能夠滿足今后變化發(fā)展的IT設(shè)備的需求的系統(tǒng)。 |
技術(shù)形成年代 | 2002年 | 1980年 | |
方案特點 | 可以適應(yīng)機柜級別的中高功率密度的解決方案。 | 只適應(yīng)于機房級別低功率密度的解決方案。 | |
機房布局 | 開放式機房布局。UPS電源、配電柜、空調(diào)和機柜的外形一致，并且可以直接并排在一起?？臻g利用率高。 | 多個小房間分隔，UPS電源、配電柜占據(jù)單獨的房間，空調(diào)占據(jù)單獨的房間。機房空間利用率低。 | APC的機房布局氣派大方美觀，適合今后擴容，空間利用率高，對裝修要求簡單。是今后很長一段時間內(nèi)的主流方案。 |
UPS電源 | 模塊化熱插拔冗余并聯(lián)電源。形成N+X冗余。黑色機柜外形，可并排放在主機房。 | 固定功率兩臺1＋1并機或其他類似系統(tǒng)?；疑耋w，安裝在獨立電源間 | 模塊化、熱插拔即插即用是所有計算機IT設(shè)備的特點，UPS電源也采用此技術(shù)是UPS電源技術(shù)的一大進步。 |
配電柜 | 智能化精密配電柜。配置液晶顯示器、通信網(wǎng)卡、監(jiān)控系統(tǒng)、2段配電母排、維護旁路、負載熱插拔空氣開關(guān)?？杀O(jiān)控每個支路開關(guān)電流，實現(xiàn)精密配電。黑色機柜外形，可直接安裝在服務(wù)器機柜旁邊。 | 普通配電柜?？蛇x裝智能儀表、RS485通信接口，不能精密配電。普通負載開關(guān)。 | 精密智能配電柜使用戶可以了解每個服務(wù)器機柜的用電情況，對可能出現(xiàn)的過載實現(xiàn)預(yù)警，降低局部過載斷電的次數(shù)，提高配電可用性。 |
走線模式 | 可以直接服務(wù)器機柜頂部走線。采用無工具安裝形式，隨機柜安裝。 | 高架地板下走線?；蛱旎ò宓蹙€架上走線。 | 機柜頂部走線可杜絕水淹，蟲鼠等危害，電線短路發(fā)熱冒煙起火可及時發(fā)現(xiàn)。 |
制冷系統(tǒng) | 分區(qū)型機柜級別水平送風制冷系統(tǒng)。每個機柜極大散熱能力1－20KW。與服務(wù)器機柜并排擺放。 | 集中型機房級別下送風系統(tǒng)。每個機柜極大散熱能力1－3KW。放置在機房角落靠墻。 | APC提供中高密度的制冷解決方案，可以滿足小型機、刀片式服務(wù)器的高密度散熱需求，提高IT設(shè)備的可用性。 |
氣流循環(huán) | 一部機柜級別空調(diào)為1－10個機柜服務(wù)，空調(diào)將冷空氣以較低壓力往前吹，排入到本排機柜列的前面，形成冷通道。機柜里面的服務(wù)器風扇轉(zhuǎn)動，吸入機柜前面通道里的冷空氣，安裝的服務(wù)器多吸入的冷空氣也多。熱風從服務(wù)器的后端排出到機柜后門，機柜列的后面形成熱通道。熱通道的熱空氣被空調(diào)吸入重新變成冷空氣，形成新的循環(huán)。空調(diào)控制的是空調(diào)送風20度。 | 傳統(tǒng)下送風空調(diào)是為整個機房制冷服務(wù)?？照{(diào)將冷空氣以較大壓力壓入高架地板，在高架地板下面形成正壓箱。冷空氣從機柜正下方的線纜開孔壓出，上升，進入機房。機柜里的服務(wù)器從前面吸入空氣，從后面排除熱空氣。機房里的混合空氣以自然回風或天花回風的模式回流到空調(diào)頂部?？照{(diào)控制的是機房回風為22度。 | |
機柜系統(tǒng) | 1070mm深42U機柜。承重1300公斤。前門圓弧設(shè)計。打孔門通風率64％以上?？珊蟛看怪卑惭b配電條。頂部走線槽走線，上下走線?；喓驼{(diào)平固定螺栓。 | 1000mm深42U機柜。承重500公斤。前門平板設(shè)計，玻璃門或打孔門，打孔門通風率45％?？伤?U安裝插線板。只可上下走線?；喓驼{(diào)平固定螺栓。 | 兼容性強，可擴容性強，更容易提供機柜級別的配電、走線、制冷、安全等的解決方案。 |
機柜擺放 | 機柜面對面、背對背擺放，形成冷熱通道布局。杜絕冷熱風混合。打孔地板安裝在機柜正面。 | 所有機柜面向一個方向。機柜正下方的地板割大方孔。線纜從此方孔進入機柜 | |
機柜附件 | 提供無工具安裝的垂直安裝插線板、頂部走線槽，機柜溫濕度監(jiān)控，送風單元，排風單元，KVM，LCD鼠標鍵盤套件等眾多附件，滿足數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)需要。 | 水平插線板等。 | |
對機房要求 | 要求機房凈空>2500mm，對高架地板和天花吊頂無任何要求。 | 要求機房凈空>2500mm，高架地板>300mm。地板下要求做保溫。 |
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監(jiān)控系統(tǒng) | 基于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臋C房環(huán)境、視頻、安防監(jiān)控系統(tǒng)。TCP/IP模式，布線擴容簡單，速度快，數(shù)據(jù)量大。 | 傳統(tǒng)的485模式的本地監(jiān)控系統(tǒng)。布線復(fù)雜，擴容麻煩?？捎眯缘?。 | 結(jié)構(gòu)簡潔，功能強大、性價比極高的監(jiān)控系統(tǒng)。 |
總結(jié)
現(xiàn)代整體數(shù)據(jù)機房解決方案具有以下優(yōu)勢：
可以作為中高功率密度機柜級別解決方案。
完全針對機架式產(chǎn)品的需求，提供全新的中高密度制冷、供配電、走線、監(jiān)控、兼容解決方案服務(wù)器
系統(tǒng)性。
采用完全, 系統(tǒng)的、整體的、統(tǒng)一設(shè)計的方式, 來構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施，各個部件之間有機結(jié)合。
高可用性。
主要的UPS供配電系統(tǒng)、機柜級別的可適應(yīng)的制冷系統(tǒng)均為冗余配置，采用高性能服務(wù)器機柜及機柜級配電，以及可提前預(yù)報警的監(jiān)控系統(tǒng)，均有效提高了系統(tǒng)的可用性。
可擴容能力。
UPS供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、機柜級別制冷系統(tǒng)均為模塊化設(shè)計，非常方便在線擴容。
可維護性。
采用IT產(chǎn)品的設(shè)計思路，標準化、模塊化、熱插拔結(jié)構(gòu)。多個場地只需要庫存很少的備件，而且用戶可自己更換維修，大大縮短維修時間，減少維修成本。
總體擁有成本低。
考慮到5－10年的總體采購、運行、維護管理、擴容、占地的成本，該方案由于效率高、維護簡單、擴容成本低，導致10年壽命周期總體成本比傳統(tǒng)方案低15－30％。
空間利用率高。
開放式空間布局，中高密度設(shè)計，使得同樣的面積可以擺放更多的服務(wù)器IT設(shè)備。
對機房要求低。
減少隔斷、門等的數(shù)量，對天花和高架地板無要求，不用做地板下的保溫等，相關(guān)機房工程量少。
業(yè)務(wù)的重要性已經(jīng)關(guān)系到我們的職業(yè)，面對眾多的關(guān)鍵設(shè)備和重要的系統(tǒng)，我們需要摒棄傳統(tǒng)的機房建設(shè)思路；取而代之，以系統(tǒng)性的眼光，著眼于您的數(shù)據(jù)中 心，更多解決方案請致電我公司商務(wù)部（0791-82170805李工）。我們富有行業(yè)經(jīng)驗的工程師團隊，將為你的數(shù)據(jù)中 心提供系統(tǒng)性建設(shè)方案；并對其提供全 面的技術(shù)支持和管理協(xié)助。
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