UPS是數(shù)據(jù)中心最核心最關(guān)鍵的設(shè)備之一。UPS承擔著為數(shù)據(jù)中心中IT設(shè)備及其它關(guān)鍵用電設(shè)備提供穩(wěn)定可靠電力供應(yīng)的責任,是保障數(shù)據(jù)中心電源質(zhì)量和供電連續(xù)性的最后一道防線。如圖1所示,UPS只是數(shù)據(jù)中心眾多設(shè)備類別之一。
一個數(shù)據(jù)中心實體,通常由一個或者一組建筑內(nèi)的如圖1所示的設(shè)備組成。數(shù)據(jù)中心是一個復雜的系統(tǒng),是一個工程。要建造一個數(shù)據(jù)中心,需要經(jīng)過選址、規(guī)劃、設(shè)計、施工、調(diào)試、測試驗證和驗收等一系列復雜的過程,見圖2。
據(jù)有關(guān)機構(gòu)統(tǒng)計,2014年,我國各類數(shù)據(jù)中心的總數(shù)達到273,165個,其中大型的企業(yè)級數(shù)據(jù)中心為993個。2015年起,數(shù)據(jù)中心的年增長接近3%。截止于2016年12月,我國超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心數(shù)量已經(jīng)位居全球第二。2017年我國在用機架166萬架,規(guī)劃在建機架107萬架。2017年中等規(guī)模以上的數(shù)據(jù)中心保有量約為5.9萬個,總面積超過1800萬平方米。預計到2020年,中等規(guī)模以上的數(shù)據(jù)中心保有量將超過8萬個,總面積將超過3000萬平方米。
目前，我國已經(jīng)形成13省市數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，如圖3所示。
圖4是來自中國數(shù)據(jù)中心工作組(CDCC)的一組數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)中可以看到,我國人均數(shù)據(jù)中心擁有量還僅是美國的一個零頭。
我國已經(jīng)經(jīng)歷了若干年的數(shù)據(jù)中心大規(guī)模建造的時期,隨著網(wǎng)絡(luò)強國戰(zhàn)略、國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、中國制造2025、兩化融合、云計算、互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、CPS(信息物理網(wǎng)絡(luò))、智慧城市等等國家戰(zhàn)略的提出,數(shù)據(jù)中心作為支撐這些國家戰(zhàn)略的重要基礎(chǔ)設(shè)施,必將繼續(xù)迎來大發(fā)展時期。隨著5G技術(shù)的出現(xiàn)以及5G應(yīng)用的成熟,數(shù)據(jù)中心也將從分散到集中的發(fā)展階段過渡到大規(guī)模的集中數(shù)據(jù)中心與分散的邊緣數(shù)據(jù)中心共同發(fā)展的階段。
一個數(shù)據(jù)中心是否能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用,運維起著至關(guān)重要的作用。數(shù)據(jù)中心的運維期是整個數(shù)據(jù)中心全生命周期中最長的一個時期,也是整個生命周期里唯一的價值創(chuàng)造階段。
伴隨著前幾年大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)高潮,很多新建數(shù)據(jù)中心已經(jīng)進入到運維期。
數(shù)據(jù)中心的平均壽命為15～20年,我國有45%的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)超過10年,65%的數(shù)據(jù)中心存在供電和制冷方面的問題,30%希望在未來3～5年升級主要的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施,90%表示高能效服務(wù)是重要的選擇。運維工作越來越受到重視。
大型數(shù)據(jù)中心的電力消耗巨大,以2000個機架的數(shù)據(jù)中心為例,以每個機架平均功率如果按照3kW計算,其總負荷就將達到6000kW,全年的耗電量將達到5256萬千瓦時,電費支出超過5200萬元。如果再加上為此配套的空調(diào),照明等其他設(shè)施的耗電量,電費將接近1億元。
2017年我國數(shù)據(jù)中心用電量1200億千瓦時,已經(jīng)超過三峽水電站一年發(fā)電量(1000億千瓦時),占到全社會用電量的2%。
如圖5所示,數(shù)據(jù)中心的電費支出占數(shù)據(jù)中心全生命周期總體擁有成本中的最大部分,節(jié)電也成為當前數(shù)據(jù)中心一個最重要的主題。要節(jié)電,不僅選址、規(guī)劃設(shè)計和建造過程中需要采取必要的技術(shù)和措施,運維階段也同樣發(fā)揮著重要的作用。
2012年,工信部在關(guān)于印發(fā)《工業(yè)節(jié)能“十二五”規(guī)劃》的通知”(工信工信部規(guī)[2012]3號)第一次提出綠色數(shù)據(jù)中心的要求。通知要求重點推廣綠色數(shù)據(jù)中心、綠色基站、綠色電源,統(tǒng)籌數(shù)據(jù)中心布局、服務(wù)器、空調(diào)等設(shè)備和管理軟件應(yīng)用,選址考慮能源和水源豐富的地區(qū),利用自然冷源等降低能源消耗,選用高密度、高性能、低功耗主設(shè)備,積極穩(wěn)妥引入虛擬化、云計算等新技術(shù);優(yōu)化機房的冷熱氣流布局,采用精確送風、熱源快速冷卻等措施。到2015年,數(shù)據(jù)中心PUE值下降8%?！?emsp;
隨后印發(fā)的“關(guān)于印發(fā)《2012年工業(yè)節(jié)能與綜合利用工作要點》的通知”(工信廳節(jié)[2012]56號)又進一步要求推動信息技術(shù)促進節(jié)能降耗。加強對信息技術(shù)推進節(jié)能減排工作的指導,深化信息技術(shù)推進企業(yè)節(jié)能減排,促進“兩化”深度融合。組織研究綠色信息技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略,推進綠色數(shù)據(jù)中心、綠色基站、綠色電源、綠色計算機評價標準的建立,加大現(xiàn)有通信設(shè)備節(jié)能技術(shù)改造,淘汰高耗能落后設(shè)備。
此后,國務(wù)院、工信部多次發(fā)文,對綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)提出指導意見和要求。2018年公布了第一批49家國家綠色數(shù)據(jù)中心名單。北京、上海、深圳等地也密集出臺了數(shù)據(jù)中心有關(guān)政策。
此時聽聞《UPS應(yīng)用》更名為《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》,看到總編何春華的刊首語,深感更名勢在必行,是支撐國家戰(zhàn)略的必要舉措。《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》為數(shù)據(jù)中心行業(yè)搭建了更大平臺。盼望著《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》能夠成為數(shù)據(jù)中心全生命周期綠色建設(shè)的交流平臺,成為數(shù)據(jù)中心支撐國家戰(zhàn)略的交流平臺。希望《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》能夠成為一個重要的平臺,促使我國數(shù)據(jù)中心產(chǎn)業(yè)能夠引領(lǐng)世界,而不只是跟上世界的腳步。
在《UPS應(yīng)用》創(chuàng)刊20周年前夕,祝愿《數(shù)據(jù)中心建設(shè)+》越辦越好,迎來下一個嶄新的20年。
作者簡介
趙勇祥:藍廳(北京)信息科技有限公司首席顧問,高級工程師。曾長期服務(wù)于中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司、聯(lián)想集團數(shù)據(jù)中心等知名數(shù)據(jù)中心。具有二十余年信息技術(shù)行業(yè)和數(shù)據(jù)中心管理與應(yīng)用實踐經(jīng)驗,專注于數(shù)據(jù)中心服務(wù)能力成熟度研究、業(yè)務(wù)連續(xù)性管理在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用實施以及綠色數(shù)據(jù)中心建設(shè)等領(lǐng)域。
