典型設(shè)計(jì)案例
一． 機(jī)房設(shè)計(jì)基本理念的變化
在IT行業(yè)，實(shí)際應(yīng)用中存在的問題以及隨著技術(shù)的進(jìn)步不斷提出的新的要求，是新的設(shè)計(jì)理念的產(chǎn)生和新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)的基礎(chǔ)和動(dòng)力，同時(shí)也是檢驗(yàn)新的系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)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(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于使用者來說，充分了解應(yīng)用中的問題，才能客觀地準(zhǔn)確地去評(píng)價(jià)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的先進(jìn)性，才能有針對(duì)性地選用既符合使用要求又性能價(jià)格比高的解決方案和相應(yīng)的產(chǎn)品。
對(duì)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(jī)柜/機(jī)架）微環(huán)境，系統(tǒng)管理，機(jī)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(jì)理念在指導(dǎo)和改變著傳統(tǒng)的機(jī)房設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，明顯的變化體現(xiàn)在以下四個(gè)方面：
1．對(duì)供電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不能局限在只是通過變壓器和主電源開關(guān)給機(jī)房提供滿足功率容量和電壓制式要求的動(dòng)力電，而是要對(duì)整個(gè)機(jī)房乃至IT設(shè)備微環(huán)境(機(jī)柜/機(jī)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(jì)；
2．對(duì)機(jī)房空調(diào)制冷系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)不能局限在保證機(jī)房內(nèi)的溫度和濕度，還要保證IT設(shè)備微環(huán)境（機(jī)柜/機(jī)架）的溫度和濕度，這方面研究理念一個(gè)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(duì)整個(gè)機(jī)房的集中管理獲得所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)和機(jī)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(shí)也是提高使用維護(hù)水平降低人為故障的有效措施；
4．機(jī)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(shì)下，如何縮短建設(shè)周期和提高對(duì)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(jì)理念的影響和指導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)施新的NCPI設(shè)計(jì)理念的具體和成熟的方案，是一個(gè)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(jī)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(hù)方式上看，歷來就存在兩種典型的機(jī)房設(shè)計(jì)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(diǎn)，但是卻由于設(shè)備數(shù)量眾多，造成管理困難、實(shí)際后備時(shí)間參差不齊的缺點(diǎn)；而集中式由于設(shè)備數(shù)量相對(duì)較少，因此易于管理，但是很難實(shí)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(jì)過高造成資金投入的浪費(fèi)，或由于估計(jì)過低造成不能滿足負(fù)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(diǎn)，同時(shí)融合UPS技術(shù)和空調(diào)制冷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，APC推出了一種新型的機(jī)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(jī)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(jī)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(fù)載機(jī)架數(shù)量可以增加了20-30%，實(shí)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(jī)柜式電源陣列（具有N+1冗余能力），UPS系統(tǒng)完全融入了負(fù)載機(jī)柜中，這同樣也使得UPS輸出與負(fù)載之間的距離極短，減少了故障的可能性。
同時(shí)，由于技術(shù)更新快，在商業(yè)運(yùn)作過程中僅僅考慮可用性及的成本這些問題已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。對(duì)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(jī)柜、管理、和服務(wù)有機(jī)地結(jié)合起來。通過標(biāo)準(zhǔn)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(jī)房系統(tǒng)至少可以為客戶帶來如下優(yōu)勢(shì)：
采用標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的系統(tǒng)組件，提高機(jī)房系統(tǒng)的可用性。可以做到工廠定制化，大量減少現(xiàn)場工作環(huán)節(jié)，能夠做到質(zhì)量和標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。同時(shí)，系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間(MTTR)及降低人為錯(cuò)誤的可能性。
采用標(biāo)準(zhǔn)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(fēng)險(xiǎn)和浪費(fèi)，又做到了靈活配置。隨需變化不僅強(qiáng)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)化和模塊化的系統(tǒng)組件，提高了機(jī)房系統(tǒng)部署的速度，極大地提高了機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施的靈活性。
二． 數(shù)據(jù)中 心機(jī)房方案比較
項(xiàng)目 | APC整體機(jī)房方案 | 傳統(tǒng)機(jī)房方案 | 結(jié)論 |
服務(wù)對(duì)象 | 適應(yīng)于機(jī)柜里面安裝的機(jī)架式甚至刀片式設(shè)備 | 只適應(yīng)機(jī)房里面安裝的塔式設(shè)備 | APC是目前全球提供全方位機(jī)柜級(jí)別的中高功率密度解決方案的公司。是目前先進(jìn)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(diǎn) | 可以適應(yīng)機(jī)柜級(jí)別的中高功率密度的解決方案。 | 只適應(yīng)于機(jī)房級(jí)別低功率密度的解決方案。 | |
機(jī)房布局 | 開放式機(jī)房布局。UPS電源、配電柜、空調(diào)和機(jī)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(gè)小房間分隔，UPS電源、配電柜占據(jù)單獨(dú)的房間，空調(diào)占據(jù)單獨(dú)的房間。機(jī)房空間利用率低。 | APC的機(jī)房布局氣派大方美觀，適合今后擴(kuò)容，空間利用率高，對(duì)裝修要求簡單。是今后很長一段時(shí)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(jī)柜外形，可并排放在主機(jī)房。 | 固定功率兩臺(tái)1＋1并機(jī)或其他類似系統(tǒng)?；疑耋w，安裝在獨(dú)立電源間 | 模塊化、熱插拔即插即用是所有計(jì)算機(jī)IT設(shè)備的特點(diǎn)，UPS電源也采用此技術(shù)是UPS電源技術(shù)的一大進(jìn)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(hù)旁路、負(fù)載熱插拔空氣開關(guān)?？杀O(jiān)控每個(gè)支路開關(guān)電流，實(shí)現(xiàn)精密配電。黑色機(jī)柜外形，可直接安裝在服務(wù)器機(jī)柜旁邊。 | 普通配電柜。可選裝智能儀表、RS485通信接口，不能精密配電。普通負(fù)載開關(guān)。 | 精密智能配電柜使用戶可以了解每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜的用電情況，對(duì)可能出現(xiàn)的過載實(shí)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(jī)柜頂部走線。采用無工具安裝形式，隨機(jī)柜安裝。 | 高架地板下走線?；蛱旎ò宓蹙€架上走線。 | 機(jī)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(shí)發(fā)現(xiàn)。 |
制冷系統(tǒng) | 分區(qū)型機(jī)柜級(jí)別水平送風(fēng)制冷系統(tǒng)。每個(gè)機(jī)柜極大散熱能力1－20KW。與服務(wù)器機(jī)柜并排擺放。 | 集中型機(jī)房級(jí)別下送風(fēng)系統(tǒng)。每個(gè)機(jī)柜極大散熱能力1－3KW。放置在機(jī)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(jī)、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(jī)柜級(jí)別空調(diào)為1－10個(gè)機(jī)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(jī)柜列的前面，形成冷通道。機(jī)柜里面的服務(wù)器風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)，吸入機(jī)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(fēng)從服務(wù)器的后端排出到機(jī)柜后門，機(jī)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)?？照{(diào)控制的是空調(diào)送風(fēng)20度。 | 傳統(tǒng)下送風(fēng)空調(diào)是為整個(gè)機(jī)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(jī)柜正下方的線纜開孔壓出，上升，進(jìn)入機(jī)房。機(jī)柜里的服務(wù)器從前面吸入空氣，從后面排除熱空氣。機(jī)房里的混合空氣以自然回風(fēng)或天花回風(fēng)的模式回流到空調(diào)頂部?？照{(diào)控制的是機(jī)房回風(fēng)為22度。 | |
機(jī)柜系統(tǒng) | 1070mm深42U機(jī)柜。承重1300公斤。前門圓弧設(shè)計(jì)。打孔門通風(fēng)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(jī)柜。承重500公斤。前門平板設(shè)計(jì)，玻璃門或打孔門，打孔門通風(fēng)率45％。可水平1U安裝插線板。只可上下走線?；喓驼{(diào)平固定螺栓。 | 兼容性強(qiáng)，可擴(kuò)容性強(qiáng)，更容易提供機(jī)柜級(jí)別的配電、走線、制冷、安全等的解決方案。 |
機(jī)柜擺放 | 機(jī)柜面對(duì)面、背對(duì)背擺放，形成冷熱通道布局。杜絕冷熱風(fēng)混合。打孔地板安裝在機(jī)柜正面。 | 所有機(jī)柜面向一個(gè)方向。機(jī)柜正下方的地板割大方孔。線纜從此方孔進(jìn)入機(jī)柜 | |
機(jī)柜附件 | 提供無工具安裝的垂直安裝插線板、頂部走線槽，機(jī)柜溫濕度監(jiān)控，送風(fēng)單元，排風(fēng)單元，KVM，LCD鼠標(biāo)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(duì)機(jī)房要求 | 要求機(jī)房凈空>2500mm，對(duì)高架地板和天花吊頂無任何要求。 | 要求機(jī)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(jī)房環(huán)境、視頻、安防監(jiān)控系統(tǒng)。TCP/IP模式，布線擴(kuò)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(kuò)容麻煩。可用性低。 | 結(jié)構(gòu)簡潔，功能強(qiáng)大、性價(jià)比極高的監(jiān)控系統(tǒng)。 |
總結(jié)
現(xiàn)代整體數(shù)據(jù)機(jī)房解決方案具有以下優(yōu)勢(shì)：
可以作為中高功率密度機(jī)柜級(jí)別解決方案。
完全針對(duì)機(jī)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(jì)的方式, 來構(gòu)建基礎(chǔ)設(shè)施，各個(gè)部件之間有機(jī)結(jié)合。
高可用性。
主要的UPS供配電系統(tǒng)、機(jī)柜級(jí)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(jī)柜及機(jī)柜級(jí)配電，以及可提前預(yù)報(bào)警的監(jiān)控系統(tǒng)，均有效提高了系統(tǒng)的可用性。
可擴(kuò)容能力。
UPS供電系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、走線系統(tǒng)、機(jī)柜級(jí)別制冷系統(tǒng)均為模塊化設(shè)計(jì)，非常方便在線擴(kuò)容。
可維護(hù)性。
采用IT產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思路，標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、熱插拔結(jié)構(gòu)。多個(gè)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(shí)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(yùn)行、維護(hù)管理、擴(kuò)容、占地的成本，該方案由于效率高、維護(hù)簡單、擴(kuò)容成本低，導(dǎo)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(jì)，使得同樣的面積可以擺放更多的服務(wù)器IT設(shè)備。
對(duì)機(jī)房要求低。
減少隔斷、門等的數(shù)量，對(duì)天花和高架地板無要求，不用做地板下的保溫等，相關(guān)機(jī)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(duì)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(jī)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(qǐng)致電我公司商務(wù)部（0791-82170805李工）。我們富有行業(yè)經(jīng)驗(yàn)的工程師團(tuán)隊(duì)，將為你的數(shù)據(jù)中 心提供系統(tǒng)性建設(shè)方案；并對(duì)其提供全 面的技術(shù)支持和管理協(xié)助。
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