最新云计算数据中心情况介绍.ppt

,1,2,3,4,整合： IT资源包括数据中心的整合和集中趋势,增长： 数据中心资源的大幅增长及相关压力,可用性： 客户在提高可用性方面不断提出新的要求,运作效率： 企业更加关注数据中心的管理和运作效率,企业级数据中心发展趋势,数据中心发展趋势,数据集中已经成为国内电子政务、企业信息化建设的发展趋势,企业更加关注IT价值和IT效率，对企业IT基础架构提出了更高要求,融合了数据集中、系统整合、企业网络升级、安全与管理等内容的系统工程,数据集中,IT基础架构,系统工程,信息化核心,新一代的企业级数据中心将成为行业信息化的新热点和企业IT建设的核心内容,新一代数据中心,数据中心研究和评估框架,2019年6月26日星期三,数据中心 需要关注的,大功率机房空调,特殊就近冷却,液体冷却,电力输送,火灾,通讯，网络,成本,恐怖分子,空中交通,电网冗余后备,自然灾害,安全,电缆,服务器密度,后备电力,数据中心冗余后备,高速管线,操作中心,工人和扳手,需求, 输出,虚拟化,管理,培训,设计,数据中心需要特别关注,互联网数据中心、企业数据中心、灾备数据中心 大型数据中心建设和运维成本如何优化（开源、节流） 绿色数据中心 客户需求多样性-场地分步分区投入运营 IT需求-高密度、可靠性、远程监控、运维自动化 数据中心运营关注点-展示、客户服务、业务管理支持 项目规划、设计和建设流程,数据中心关键基础设施实施服务（CFI) 数据中心综合监控软件 数据中心迁移服务,数据中心基础设施运维外包服务（CFOS） IT运维管理与自动化软件 数据中心IT运维支持外包服务（DCOS） 数据中心安全咨询服务,数据中心关键基础设施验证服务（CFA） 绿色数据中心改造服务（GDCT） 数据中心动态制冷系统（DSC）,规划,设计,实施,运维,持续 改善,数据中心 关键基础设施规划服务（CFC) 数据中心整合战略与规划服务 IT共享服务ITSS规划服务,数据中心关键基础设施设计服务（CFD) 数据中心业务可用性和连续性服务（BC&A) 数据中心IT架构整合实施服务（Consolidation） IT共享服务 ITSS设计与实施,新一代数据中心：24x7 无人值守的计算环境，基于标准构建模块， 使用模块化软件实现自动化， 通过全面的服务实施交付。,新一代数据中心完整生命周期服务,新一代数据中心：NGDC,服务生命周期,数据中心 战略规划 数据中心 设计 数据中心 部署与过渡 数据中心 运营 数据中心 持续改善 与发展,自动化,虚拟化,安全,IT 系统与服务,供电与散热,管理,建设目标：智能化机房设施，适应性 IT 基础设施，7x24 业务连续运行,新一代数据中心基础设施（机房）：可靠、绿色、智能、灵活,Zone B,Zone A,Site 1,Site 2,Site 3,Site 4,Zone C,Site 5,Site 6,存储整合,网络整合,应用整合,服务器整合,数据库整合,工作地整合,HP IT 数据中心整合,80,2009 年 3 月 26 日,HP IT 目标 支持更好的商业决策 大大降低 IT 成本，同时提供更高的商业价值 通过加强基础设施的控制来降低企业风险,HP 转型成为世界级 IT 企业,IT 员工团队效率,对HP 业务帮助 衡量 IT 项目的商业价值 应用程序标准化 85 个全球数据中心转型为 6 个 NGDC 处理能力提高 80% 年节约成本 10 亿美元 能耗成本减少 60% 网络成本减少 50%,新一代数据中心设计/改造关键点 可靠、绿色、灵活、智能,合理的可用性等级定位（T3，T4）和具体实现 数据中心基础设施可靠性、维修性和维修保障性的综合反映 绿色数据中心实现 1、最佳PUE（数据中心基础设施能源利用效率）实现 2、实现动态智能制冷，精确送配风系统 3、优化的场地设计、电气系统设计 4、支持全球领先环保节能标准LEED（美国领先能源和环境设计规范） 5、场地利用CFD工具进行模拟，实现最佳系统部署 区域化和模块化设计高热区和低热区，采用不同的散热方式，实现对不同负载的有效支持。对大型数据中心，模块化设计理念。 整合的智能的机房监控系统 (动力设施,环境与IT设施,平台统一)实现自动化管理 数据中心全生命周期服务,11,2019年6月26日星期三,12,2019年6月26日星期三,TIA-942数据中心分级,Tier1: 基础级数据中心 典型特点：100%电源负载、低供电能力、单路供电、水灭火、安全防护单级管理、无UPS冗余、混 用建筑物、单电信运营商，可用性99.7% Tier2：冗余部件级数据中心 典型特点：100%电源负载、低供电能力、单路供电、气体灭火、安全防护单级管理、无UPS冗余、垂直混用建筑物、单电信运营商，可用性99.9% Tier3：可持续性维护级数据中心 典型特点： 99.98% Tier4：容错级数据中心 典型特点：99.995%,TIA-942数据中心分级,投资回报分析：运营维护成本,投资回报方面,资料来源: China Research Corporation,SAMPLE,模块化数据中心设计方案 Tier级别可转换、低成本高级别模块冗余、可分期实施,结构化布线设计 -灵活,布线系统高密度要求,布线系统高可靠要求,19,2019年6月26日星期三,解决方案多层级混合设计,能源效率和优化,20,2019年6月26日星期三,多层级设计的益处,避 免用 不 着的冗 余；减少建设成本 ； 提 高能效 ，减少运营 成本； 合理 规划数据 中 心建设成本； 为动 态 多 变的IT 环境 提 供 适用 性高，非 静的基 础设施响应； 契合正 常运行时间期望值，提供可变、可 扩展的可用性 负 载的关键性定义决定不同的可用性分区； 将机 房内 系统 和 设备的故障限制到最小 范围区域 现有技术就可 以 实现目 标,21,机房环境智能监控,动力设施,环境与IT设施,平台统一,配电监测,UPS监测,温湿度监控，3D图像,安保,闭路电视监视,机房环境智能监控,人员进出监控,资产信息,RFID智能化数据中心资产管理,业务及服务级别监控,基础设施监控 现场视频监控CCTV、门禁开关状态监控、灯光监控等； 环境监控 机柜进风出风温度、冷通道供风风压监控、空调或水管下方 积水监控、机房湿度监控等 设备运行状态监控 IT 设备运行状态、空调运行状态、UPS等供电设备运行状态 设备负载能耗监控 各类设备的负载、耗电功率监测 RFID资产管理 与现有资产管理系统集成，实现即时性智能化资产管理 与IT运维系统、智能化楼宇系统（BAS）集成 基于开放平台和标准的应用接口（API），提供二次开发能力,惠普机房环境智能监控系统特点,IT 服务器: (效率) (适用性) （温湿度范围）,气流 组织管理目标 提高送风 /冷冻水送水温度 减少气流旁路和负压 减少气流短路现象 匹配实际需要风量 隔离送回风,机械 空调系统 自然冷却 （风冷或水冷） 冷冻站/系统优化 冷冻机 精密空调 加湿器 等,电气系统: UPS 发电机、加热器 灯,可再生能源（主干/现场） - 主要能源（风能， 水力） - 现场 （太阳能，风能，可持续生物燃料）,数据中心能源策略,28,2019年6月26日星期三,不同的PUE值对您意味着什么,降低运营成本：绿色节能，节省约35%电费,增加供电容量：支持的IT设备约为PUE3.0的两倍,PUE1.6 Vs PUE 3.0,延长生命周期：支持与适应业务增长与发展,绿色数据中心最佳实践,过低的回风量和过低的天花板高度 空调摆放位置不佳 机柜排列不合理 机柜空白部分不使用挡板 机柜内部产生气流循环 机柜之间产生气流循环 较低的冷气流风压 通风地板摆放不合理,合理设计回风口/冷热通道 垂直于热通道摆放 机柜间无空隙，排列适当长度 请使用机架空白挡板 高密度设备安装在中下方 高密度和低密度区域相间 合理设置CRAC参数并抬高地板 需要CFD建模计算,不同目标PUE设计带来巨大运行成本差异,Cooling the data centre 数据中心制冷,常见机房制冷系统部署,1、气流方式 上送风上回风方式 下送风上回风方式 2、机柜摆放方式 非冷热通道布局 冷热通道布局 3、设计布局模式 上送风上回风、非冷热通道布局 上送风上回风、冷热通道布局 下送风上回风、非冷热通道布局 下送风上回风、冷热通道布局,总制冷量 制冷方式 场地与机柜部署 送回风 热点问题,热负荷分析 总制冷量设计,设备热量估算 照明热量估算 人员热量估算 建筑结构导热估算,主要测试工具,差压仪: TESTO 512 （风压）,风速仪: Testo425/625/506 （温度、湿度、风量、风速、风压等）,风量仪： DBM700风量计 （风量）,数据中心送回风问题分析,下送风气流分析（冷热通道布局）,无效气流 热回流 负压影响,场地优化和机柜部署优化,过低的回风量和过低的天花板高度 空调摆放位置不佳 机柜排列不合理 机柜空白部分不使用挡板 机柜内部产生气流循环 机柜之间产生气流循环 较低的冷气流风压 通风地板摆放不合理,合理设计回风口/冷热通道 垂直于热通道摆放 机柜间无空隙，排列适当长度 请使用机架空白挡板 高密度设备安装在中下方 高密度和低密度区域相间 合理设置CRAC参数并抬高地板 需要CFD建模计算,冷热分离技术 精确送风或辅助回风系统,风道改造 使用送风器达到精确送风效果 智能调节送风量,风道改造,上送风气流分析（冷热通道布局）,风道改造,下送风气流分析（非冷热通道布局）,风道改造,下送风气流分析（冷热通道布局）,风道改造,上送风气流分析（非冷热通道布局）,合理布局评估工具举例： TileFlow 仿真程序,某互联网数据中心某应用机房建模,此图片中比较全面表现机房各个部分的温度，各点的雾的颜色表明该点的温度大小在空调位置和小型机位置形成的FOG较多，而且在小型机位置的FOG温度比较高，说明此部分的温度差异较大，功率为20KW的机柜温度差异很大，出风温度比较高。,机柜温度分布图,此图片可以看见温度高于阈值的各机柜和热源，各WARNING LIGHT用以提示温度过高的机柜和热源，上图取于进风温度大于21.1度报警的情况下，没有任何机柜出现报警现象，效果非常理想。,气流模拟图,46,2019年6月26日星期三,Rack Intake Air Thermal Sensors,VFD Blower Speed Controller,Setpoint Control for,DSC Energy Manager Sensor Network/Data Depository System Status Evaluation Thermal System Control,Sensor and Control Network,Variable Capacity CRAC Unit,Chilled Water Supply Loop,动态智能制冷系统 适用于水冷、或风冷系统 1、实时控制总制冷量；2、动态精确送风，实现高效气流组织,针对总制冷量和热点问题,动态智能制冷 网络组件,传感器网络 Base Station 连接 电源 以太网 传感器 温度传感器 5 个入口传感器 5 个出口传感器,温度传感器,精确送回风系统,冷通道封闭示意图,49,2019年6月26日星期三,冷通道封闭后气流组织图,50,2019年6月26日星期三,冷通道封闭效果图,51,2019年6月26日星期三,机房环境智能监控,实时数据中心能效/PUE监控,电力分析,机柜顶部走线系统,工业接插件实物,PDU 插座,强弱电分开,机架式配电单元（Rack PDU）实物,国内某IDC,项目概述 总建筑面积90,000m2 数据中心面积60,000m2(16个机房模块） 总用电量为90,000KVA 主要设计亮点 节能性 PUE1.6 ，部分1.3 模块化设计，每个模块不同等级 EYP R-R UPS系统节约设计（不降低可靠性） 高压系统（柴油发电机）设计 自然冷却节能设计 持续制冷可靠性保证设计,一期二期 共6个机房模块,三期四期共10个机房模块,运维/办公/带宽接入,研发楼,园区布局规划及分期建设步骤,1,2,3,4,主入口,辅入口,首层电气及空调设计（一号楼）,冷冻机组,辅卸货区,主卸货区,柴油发电机,模块化的电气及空调设计，便于扩 展或灵活改变投资策略。 设主备两个卸货区。,备份UPS模块,10KV配电,Container预留,模块化的机房区域,UPS及电池室,服务器机房,精密空调,T4,T3,T1,63,2019年6月26日星期三,63,2019年6月26日星期三,建设之前应当考虑的问题,为了什么目的而建？ 需要多大规模？面积、密度 需要支持未来多少年的业务扩展？分阶段建设计划 需要什么样的可用性?定位在什么级别? 选择投资规模与能够承受的运营成本 运营管理是否需要流程化、自动化? 是否需要最新技术以满足某些特定需求?例如:刀片服务器、虚拟化 确定需求时依据什么：标准？行业经验？专门针对自己的模型计算？ ,机房设计与施工工作和交付物,绿色数据中心咨询和改造,温度控制优化 风量控制优化 压力控制优化,智能冷却服务,数据中心评估,数据中心成熟度模型,绿色数据中心,DSC,场地布置调整 设备机柜优化 布线路由优化,场地优化服务,IT设备供电改造 电源路由改造_ UPS系统改造_,电源改造服务,节省运维成本（降低PUE）：耗能是数据中心主要的运维成本，在满足同等IT设备供电