数据中心模块化和标准化(5-2)

简介: 本文引用图片为网络公开材料的图片或笔者自行创作图,尽量从个人专业角度解释一些人们本该了解并一直没弄清楚技术本质,不代表本人所在公司的任何观点和看法;论述针对技术和科学本身,不针对任何公司的技术或产品;

个人声明:本文引用图片为网络公开材料的图片或笔者自行创作图,尽量从个人专业角度解释一些人们本该了解并一直没弄清楚技术本质,不代表本人所在公司的任何观点和看法;论述针对技术和科学本身,不针对任何公司的技术或产品;更多是提出问题并给出思考推导过程,希望读者一同思考以下问题:
1) 模块化的概念如何定义?怎样判断是否模块化?

2) 产业链什么利益者推动着模块化数据中心前进?背后的驱动力?市面上宣传各种模块化优势,例如快速部署和降低PUE是否真实,用户应该怎么判别和选择?

3) 国内市场微模块成为关注点,到底怎么回事?用户是否必须部署?

4) 有各种的模块化方案可以实施,用户应该先做哪个,找谁做,怎么做?

4、解读模块化

先看看咨询设计院的模块化:
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图4 某国外设计院的模块化IDC设计
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图5 某美国数据中心设计图

我们来看看两个模块化数据中心套路的区别:

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同理可以看出,咨询设计院和集成解决方案供应商类似,同样遵循模块化四要素方法论;

我们再来看看设备供应商的模块化,以交流模块化UPS和240V直流电源为例,交流UPS左中右分别是电池柜、UPS功率模块柜、输入输出柜;240V直流电源左中右分别是交流输入柜、整流柜、直流输出柜。
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图6为某厂商模块化交流UPS
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图7为某厂商240V直流电源

按照模块化四要素方法论分解,罗列区别点如下:

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对于设备供应商,当模块化视角聚焦到产品设计上,即数据中心整体设计是同样角度看,模块化四要素方法论依然成立。对此,笔者认为,凡是模块化,必然具备模块化4要素,即系统设计、设备容量、组合方式、平面布局。

笔者将以微模块举例,用四要素推演让读者更加明白模块化四要素之间的关系。从四要素的组合方式上,就是一个通道密闭,列头配电柜,列间空调,交流UPS/直流电源,电池,空机架,上走线(有些模块还包含环境监控部分)。如下图所示:
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图8 某公司的微模块方案图例

先看四要素里面的系统设计,目前对于国内互联网公司应用主流是一路市电一路240V直流电源双路供电到IT设备,采用冷冻水型列间空调。如果把240V直流电源改成交流模块化UPS,是否也能叫微模块?如果再把冷冻水型列间空调改成风冷型列间空调,是否也能叫微模块?笔者认为这都是微模块,这两者之间仅系统设计中选择的设备不同而已。例如金融客户又提出,我们需要2N的UPS配置,如此一来,这仍然算微模块嘛?当然是,仅仅系统设计改成2N的UPS,平面布局增加一套UPS。

接着我们再推演,把微模块列间空调换成精密空调,从(四要素的)平面布局上分离出来,变成1台精密空调(通过共享冷、热通道冗余N+X),这能算微模块嘛?如下图所示:
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图9 精密空调解决方案微模块(举例说明,与供应商或具体用户无关)

答案也是微模块,不同的只是平面布局,系统设计改成精密空调,从多台列间空调改成一台精密空调,制冷容量相同,也就是其内在的逻辑是相同的,IT模块相同且容量一致;进一步,我们把精密空调换成AHU空气处理单元,按道理也应该是微模块,那么可以得出下面两张图的做法:
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图10 Switch Nap的数据中心做法
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图11 某公司的AHU做法
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由于这种平面布局上改变,从惯性思维来看,人们只关注和IT机架放在一起的部分叫做微模块。当四要素的平面布局发生变化时,“微模块”定义就会变得松散。于是面对上面两张图的情况,业界普遍认为是室内微模块+室外制冷模块。我们再回顾一下整个逻辑推演:

微模块 = IT模块标准容量+对应的通道密闭+列头配电柜+交流/直流UPS+电池+机架+列间空调+走线架

如果把列间空调分离后改成精密空调,容量上匹配,也叫微模块,此时等式改成:

微模块 = IT模块标准容量+对应的通道密闭+列头配电柜+交流/直流UPS+电池+精密空调(平面布局分离)+机架+上走线

再把空调变成AHU,就会变成:

微模块= IT模块标准容量+对应的通道密闭+交流/直流UPS+列头配电柜+电池+机架+上走线+AHU制冷模块;

此时,我们发觉整个定义变得很灵活,甚至不知道如何解释好。那我们不妨再从这条等式出发,既然可以有外置的制冷模块,为什么不能把UPS和电池分离出去变成电源模块呢?如果如此,等式又变成:

微模块= IT模块标准容量+(对应的通道密闭+机架+列头配电柜+上走线)+电源模块(交流/直流UPS+电池+制冷模块,

一张图展示整个逻辑推演:

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最后这些组合方式演变,就会出现如下图所示各种模块:
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图12 某公司的制冷模块、IT模块、和电源模块

这就是模块化四要素里面的组合方式,你可以把UPS+电池组合在一起叫电源模块,也可以把空调单独拿出来叫制冷模块,剩下微模块被拆成跟传统机房一样,不妨可以定义为机架/IT模块。所以,引申出来有这么一条道理:X模块只是一个名字,本身一个产品就是一个模块,用户可以定义各种XX模块,卖家喜欢各种理念,然后才卖出价值,买家需要各种理念,证明自己决策英明和前瞻性,商业和技术总是如此。

市场宣传所谓各种XX模块化的好处,其实只要是模块化,大部分都有这类好处。大家不妨分析市场宣传的“微模块”价值、亮点时,基本围绕用了某种设备技术(例如直流UPS、列间空调),然而这些设备技术跟“微模块”其实并无直接关系。例如国内一些运营商,使用直流UPS,不做微模块,一样可以获得微模块里面直流UPS带来的价值。对于某种设备技术,在模块化四要素里面,属于系统设计。现有的微模块技术形式、就是机架多少个、多少kW、围绕这两个参数在一个通道密闭里配置UPS、列间空调。这说明微模块的外在更多只是四要素里面的系统设计,组合方式和平面布局,其差别并不大,而微模块数据中心与传统数据中心最大的差异在于逻辑,这二者推演是不同的出发点,微模块数据中心试图从固定化基于业务的IT容量模型,推演出电力模块,制冷模块,乃至建筑模块与之相配套,是从用户发起的定制化解决方案,而传统数据中心在试图先从标准的建筑、电力、制冷系统进行优化,最后通过机架/IT模块进行适配不同的业务需求,比如业界常用到的16A(3KVA)、20A机架(4KVA)机架,是从提供方发起的商品化解决方案。这个是观点思路的差别,一个是业务到IT到基础设施,一个是没有能力掌控业务,掌控IT,就做一个从机电基础设施侧的兼容性很强方案,适应很多场景,IT需求,典型如海外的Colo数据中心。而从业务到IT到基础设施这种逻辑的推演,再不断自我优化的过程中,会产生很多针对性匹配自身的设计,简单的例子,Facebook的三联柜,48V直流电源等,放在谷歌就不适用;同样谷歌的系统也未必适用于微软等。
(未完待续)

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