美国泛达：智能数据中心的物理层架构解

 　　由千家网联合千家品牌实验室共同主办的第十四届中国国际建筑智能化峰会（广州站）于2013年12月10日在广州中国大酒店隆重举行。广州站作为本届峰会主会场，会议规模再创新高。峰会主题延续创新，再次聚焦智能建筑与智慧城市技术、数据中心机房建设等热点话题。从不同角度，解析了在智慧城市建设浪潮下，智能建筑、综合布线等行业如何抓住智慧城市建设大潮中的机会，实现商业模式创新、产品创新和企业与个人创富。综合布线行业知名品牌美国泛达成为本届峰会黄金赞助商，华南区的客户经理许超源于现场专业讲解智能数据中心的物理层架构解决方案。

　　说起泛达很多人印象是感觉泛达是色彩化、模块化等等，泛达是一直在布线里面线缆管理的领航者，但是在峰会现场，美国泛达华南区的客户经理许超源跟大家分享的不是线缆管理，而是探讨如何做到数据中心的节省成本，就是怎么为客户省钱。以下峰会现场美国泛达华南区的客户经理许超源讲解智能数据中心的物理层架构解决方案的文字实录：

美国泛达华南区的客户经理许超源：智能数据中心的物理层架构解决方案

　　许超源：近两年来综合布线行业遇到最多的话题是云，云技术的到来给行业带来很多机遇和挑战，对IT界来说是一个变革，可以看到近几年的数据中心建设的项目越来越多，像大型的数据中心、超算中心不断的涌现，这些数据中心给我们带来很多的机会，同时也带来很多的挑战，挑战在哪里呢？特别是这两年，很多客户遇到一个问题，我的数据中心越做越大，成本怎么控制，怎么减少、降低建设成本，达到要求，如果降低未来运营的成本。今天我们探讨的主要是这一块方面的问题，如何做到数据中心的节省成本，就是怎么为客户省钱。

美国泛达华南区的客户经理许超源

　　如何节省成本，我们先分析一下数据中心的建设成本会有哪些东西构成，可以看到这个饼是数据中心的建设成本，其中2%这部分是用地的成本、4%-7%是装修的成本、5%-9%是建筑的成本，整个数据中心的大头是黄色部分，这部分是我们的用电设备以及所有的电方面的能耗，这个图我们看一下整个数据中心或者说从以前的机房到现在的操作中心历程，一开始很多数据中心都是前几年说的电信那些运营和托管的机房，到现在机架式的高密度的数据中心，到国外比较推崇的这种集装箱的数据中心，以及现在很多模块化的数据中心，我们看到数据中心的变化除了他的空间越来越大，设备越来越密集之外，我们还看到很大的变化，就是PUE值的变化。相信我们做数据中心的同行都清楚PUE是什么值，PUE是整个数据中心能源与IT负荷的比例。

　　整个数据中心的能耗是相当于IT负载乘以PUE值，就是PUE值越低，数据中心的能耗就越低，解决所谓的节能安排要降低PUE值，或者我们看一下更直观的数据，刚才提到四种不同的数据中心，在不同的PUE值下面换出来的成本，可以看到当代最先进的数据中心运营成本是相当于十年前降低了40%多。我们说一下怎么做到这一点，看到整个数据中心的花费本空间、能源、制冷、等等，我们会分开来讲怎么降低这个成本。

　　首先看一下冷却成本，我们的方法可以帮大家降低40%的成本，经过分析发现很多的数据中心不够冷，不是说数据中心的温度不够低，而是说用在发热量比较大的设备上面的制冷不够，如果我们能解决这些发热量比较大的设备的温度问题，整个数据中心的制冷温度可以往上提高两到三度，甚至四度，那么怎么做呢？我们会通过四个步骤达到非常好的解决问题的方法。首先有很多的密封的方案，一个机柜就相当于进入一个房间，进入个房间里面觉得不够冷，首先做的问题是先把所有的窗户关上，因为窗户可以把制冷量流失出去，所以首先进线有这种封套帮大家减少空气的流失。另外从机柜顶部帮大家减少这种冷量流失，所有的机柜内部每一个孔都有专用的这种套件帮你全部封住。很多机柜都不会把设备装满，装不满的设备有这种空白的挡板帮大家把所有的位置都挡住。在整个机柜的内部不会流失任何一点的冷量。有时候感觉到在一个房间里面的空调下也不会冷，是因为这个空调没有对着你送风，就用这个办法解决机柜里面的送风问题，看到越来越多的设备是前进冷风后出热风，如果这些都装在里面的话，这种冷热设备很混乱，这样导致大部分的冷量流失，所以我们有很多导风的设备，我们会配合你的制冷机房方案，我们把他改成前进冷风后出热风，把冷热风隔开，提高机柜的制冷效率。

　　同样根据很多的实践经验来看，这种TOR方式是装在我们机柜顶部的设备散热是最差的，因为我们的冷风从底部上来，热风从上面出去，所以相应的设备和配件帮我们解决顶部散热的问题，整个机柜无论是下面有最好的地方，还是上面制冷最薄弱的地方，都可以提出这种散热的效应。这个图应该是大家经常看到的图，是冷通道封闭，特别是近两年看到的中大型数据中心客户都用这种方式来做。冷通道封闭最大的原则，就是把冷风完全锁在我的机柜内部，所有的冷风都由整个通道里面的设备使用，这样外部是不会做这种专业处理的。进入这个机房的时候发现设备内部的温度是很低的，但是机房内部温度跟常温一样，这样对我们工作人员来说是好的，因为在里面容易得感冒，就是机房跟外面的温差比较大就容易感冒，这个可以很好的解决这个问题。

　　使用这个处理之后，这是热能量分析图，这个颜色是整个机房里面的温度，可以看到我们的机柜内部温度是非常低的，然后机柜外部的温度跟室温一样。这个是另外一种方式去封闭冷风和热风，我们看到这种没有把机柜的通道封闭起来，但是会在机柜的后面加装一个烟囱，这个烟囱在这个机柜里面配合我刚才提到的导风轮，让机柜的热风通过这个烟囱排到机房的顶部，然后再排到外面，这也是我们常说的热通道封闭技术。我们可以看一下热通道封闭之后做出来的效果，上面是没有使用热通道封闭，下面是使用之后整个机柜内部的温度非常协调，不会出现像上面顶部温度非常高，已经超出设备运行允许的温度。

　　我们用了这些方式之后可以有效的提升我们在机柜内部的冷风效率，另外还配有专用的一些监控软件，有Unite和PIM两个来监控。刚才讲的这些都是一些理论值，想象这些理论值很多书本或者资料都可以看到，但是我们看这个实际效果如何？泛达在美国有一个专门的热能实验室，专门是针对客户提出的一些需求解决方案进行模拟，模拟之后看这个效果是否可以解决客户各种各样的问题。

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　　我们模拟这么一个效果，这种是很经典的数据中心的机柜摆放结构，可以看到这个是存储区、服务器等等，可以看到发热量最大，这里还有这里，这个是整个模拟区域中心的其他条件，像看这个模拟环境里面的面积、地板、机柜等等，直接看后面的数据，我们看到这个是没有使用任何的冷通道封闭和热通道封闭的热能量分析，看整个中心的热点是在哪里呢？就是这里，冷风从机柜的正面进去，所以这个通道会非常的冷，在机柜的顶部进行交互，这种效果出来的话，会浪费大量的冷量，就是说至少这个数据中心要把制冷空调调到22度以下才能达到比较好的效果。

2013年第14届中国国际建筑智能化峰会现场

　　这样是做了冷通道封闭之后，我们可以看到机柜两排作为一个冷通道，里面的温度很低，然后外面的温度相对比较高，是接近我们的室温的，就是我们在机房外面用普通空调就可以解决问题。这个是使用热通道封闭，我们的机柜并没有两两的封闭起来，只是单独的在机柜的背后做了热通道的烟囱，把热空气排到底部再排出去。

　　我们比较一下两种方案的效果，针对这个数据是常规做法，没有月冷通道、没有用热通道，这个是用冷通道封闭、这个是用热通道封闭，同样的温度情况下，制冷空调温度提升了10%，就是说可以在空调温度提高10%的情况下，保证设备里面的制冷量是一致的，这个就是节能。

　　换算成成本或者钱来看一下，在这种方式下我们直接减少的金额以美金来计算，这个金额和这个金额的比例节省了40%，刚才能源部分是最大头的，所以花了很多篇幅介绍能源方面降低数据中心的成本。另外三个方面怎么帮助大家减少数据中心的成本？首先看一下空间，很多人忽视空间这个问题，很多客户术语中心运行三年以后之后，都抱怨机房不够用、设备都搬进来怎么放进去，怎么解决这个问题？

　　可以考虑，因为在建数据中心之前，把数据中心建的更大一点是不是可以解决这个问题，是可以解决问题，但是成本在那。现在可能用大500平米数据中心，不可能建一千平米的，这个规划是有依据的。那么有没有办法减少这些空间？刚才提到泛达一直是在线缆管理的领导者，有很多解决方案，包括机柜内外部的管理解决方案。可以看到在机柜内部，这个是针对空间非常小的客户，他所有的服务器、所有的存储都已经装上刀片服务器，所以把机柜的配线架用这种垂直的安装方式，我们建议客户在机柜的左边走弱点、右边走强电，然后帮大家节省这么多的空间，大概可以节省15%的空间。就是装了这个垂直的配线架之后，水平就不需要安装这个配线架，不要小看15%的空间。我们以一个中性型的数据中心420台的机柜为例，用这种垂直配线架之后可以把机柜的数量减少360台，然后把这个占地面积换算成可以减少多少的租金，我们以租赁的方式为例介绍一下，我们看一下北京和香港这几个我们熟悉的地方。这个是一年六万多美元，大部分数据中心都有这样的容量，我们在这里面什么都不用做，只是说装了一些垂直配线架，而且这个是每年数据。还有一块运维成本，建一个数据中心筹备两，建设期一年，运维期是五到十年，每一年运维上可以节省成本的话，十年大家算一下多少。首先我们发现运维人员中很大量的孕运维时间是耗费在线缆的跳线中，经常面临从这个机柜临时跳线到另外一个机柜，每一个应用启动都要做这样的重复操作，泛达在机柜顶部有这种顶部的走线槽，然后我们再所有的走线的时候，只要把机柜后面八个孔，从每一个孔上面把线走过来，这种走线方式跟传统的走线方式相比可以节省30%的安装时间，并且在整个走线结构里面都有一个弧度保护，我们在里面进行拉伸的时候能够很好的保护我们的线缆弯曲半径，当然这个更多是建议客户用在铜缆上面，因为铜缆的拉张性比光缆要好很多。另外还有很多的配件，这些可以在外面的展台看一下，我们会有这种预端接的铜缆跳线、光缆跳线、高密度的快速跳线配线架，还有这种地板下的桥架，空间立体化的桥架，可能很多人在数据中心第一次听到这样的名词，假设我们上面的灯线缆在上面走，我们可以通过搭建不同的配件，让我们路由在里面通过不同的方式走，并且有更多的空间给大家日后维护，并且可以搭建成一个立体的结构。

　　另外泛达在里面很多客户提出数据中心越来越大，但是维护人员没有增长多少，所以更多的像运维外包出去了，我们怎么确保数据中心的安全性呢，在自己管理自己的数据中心的时候尚且遇到很多安全问题，如果交给别人运维的时候有什么方法规避这些东西，当然从安全的角度来说，可以从三个方面解决安全的问题，这三个方面不是说单独孤立的。泛达有一个物理层的安全解决方案，比如说有一个专业的密码锁是用在机柜的，另外对每一个机柜里面的数据端口都有这种安全锁，像这种是用在RJ45下面的，这种跳线插进去之后只有专业的工具才能把这个跳线取出来，并且我们可以用在光纤的跳线上，这个也可以用在终端上面，包括笔记本的网卡，还有座位的安全锁、USB锁，一种可以插到USB上面，用钥匙控制，一种用在政府单位对安全方面要求很高的地方，我们有一些会用到屏蔽的系统保证我的安全性，他的最基本原则就是我们每一他网络必须是物理隔离，这是一个物理上的，人为操作可能会把内网的电脑不小心插大外网或者另外的网络，这样无意的操作都会导致信息的泄密，我们除了用颜色区分不同的网络，另外我们会结合跳线，比如我的内网是红色这个网络，那么红色这个网络配置的跳线永远只能插到红色的端口上面，不能插到其他的端口，会做这种模块和跳线的一一配对，这样可以非常有效的降低大家的误操作，这样可以节省我们IT人员的维护成本和维护时间。

　　刚才提到有PIM这套软件，这个主要是我们可以扫描整个布线系统的硬件系统，除了发现布线的脱口，还可以发现使用率、监控连通性，这个是结合泛达的电子PIM实现的，很多厂家会提出电子配线架的方案，我们有两套，有九针跳线和十针跳线，大部分厂家推的是九针跳线，第九针是监听的，十针跳线直接在跳线上做一个回路，我在跳线上有一盏灯指示这个链路有没有通，或者我们通过外路用眼睛可以看到数据中心的连通性，这个软件除了记录，可以通过终端方式查看这个信息，并且这个软件跟我提到的产品做结合，我们数据人员可以用最简单的方式察看我们数据中心的情况。

　　通过对能源管理，帮大家减少40%的制冷情况，通过垂直的解决方案可以帮我们客户增加14.28%空间使用率，通过泛达的线缆通道和相关的配件产品，可以减少30%的安装时间，通过预端接的解决方案可以减少70%以上的安装时间。总体来说这些制冷量的节省、空间、安装时间的节省都可以演变成为数据中心建设成本和维护成本。

　　泛达是基础架构的解决方案商，除了解决布线方面之外，有专业的服务团队和咨询团队，帮大家解决数据中心遇到的种种线缆问题、管理问题、空间问题、散热问题，有专业的数据中心咨询团队，在前期帮助大家规划数据中心，保证数据中心有很好的性能、有很好的拓展性、有很好的模块和管理性，有很好的安全性。