预制模块化数据中心优缺点有哪些

作者:兰洋科技    浏览量:4366    时间:2023年07月20日    标签: 模块化数据中心 集装箱数据中心

1.什么是预制模块化数据中心

根据YD/T3292-2017《整机柜服务器总体技术要求》标准的“术语和定义”,模块化数据中心的定义如下:

以若干机架为基本单位,包含制冷模块、供配电模块,网络、布线、监控在内的独立的运行单元,该模块全部组件可在工厂预制,并可灵活配置,现场快速拼装,模块化数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式。

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预制模块化数据中心是一种预先设计、组装和集成,且事先测试过的数据中心物理基础设施系统(包括机柜、冷水机组、泵、制冷单元、UPSPDU、开关柜、变压器等),它们作为标准化“即插即用式”模块被运至数据中心现场。这与传统做法截然不同:以往数据中心的物理基础设施都拥有独一无二的一次性工程设计,其所有组装、安装和集成都在施工现场完成。预制模块化方案带来诸多优点,包括提高成本和效率的可预测性、节省时间、节约空间、简化规划、提高可靠性、改善灵活性以及增强供应商责任感。

预制模块化数据中心可采用传统ISO标准的运输集装箱形式,抑或是专门建造的具有外围结构的空间。模块也可在滑动底座上建造。鉴于其外观特征方面千差万别,本系列文章统一使用“预制模块”这一术语(而非“集装箱”)来描述预制化解决方案。

相比传统方式部署同一基础设施时,预制模块可加快部署速度40%,且投资成本大致相同。有成本分析表明,虽然预制化系统的材料成本相对昂贵,但是安装和空间方面的节省足以抵消这一额外支出,使得总成本大体相当。既然成本大体相当,并无成本优势可言,那么为何要选择预制化解决方案,而不是传统的方案?预制模块化数据中心优缺点有哪些?

预制化模块优点

节省成本这一优势外,数据中心业主还有其他理由选择预制化模块方案:

可预测的效率–基于设计时的实测数据,预制化模块允许用户提出将预期效率写入规格书的要求,要求制造商公开这一预期效率。这种可预测性对于注重能效的公司来说非常具有吸引力。新数据中心建设要面临的一个常见挑战是管理现场不可预见的问题和变化,这些对实现设计的预期效率不利。预制化模块方案有助于实现这些效率目标,因为这种方案可以免受诸多现场施工问题的困扰。

可预测成本–建设项目越复杂,出现变更和成本超支的可能性就越高。将大多数数据中心基础设施集成在受控的工厂环境中,现场变更和延误的机会显著减少。

可转移性–如果可转移性是一个重要的考量指标,那么预制化模块方案更是明智的选择。假设一家公司需要部署数据中心供电和制冷设备,但是它的场地租期只剩18个月了。如果场地租期到期后不续约,这家公司可以将他们的物理基础设施(供电和制冷)搬走,而不是将它们丢弃在原租赁的场地。

财务灵活性–从财务角度来说,预制化模块可被归入“设备”类别而不是“楼宇”类别。这可能会带来一些税费、保险和财务方面的利益。当然,各地区的税法、保险政策和采购/租赁合同各不相同,因此,应事先确认在具体业务环境中是否可以获得这类财务方面的利益。

应对不确定性–如果未来增长存在高度不确定性,预制化模块方案堪称行之有效的选项。它的灵活的可扩展性和按需配置的特点可以将风险降到最低。

释放高价值的占地空间–在许多情况下,数据中心所占用的物理空间可能更适合用于部署一些核心职能。大学、医院、呼叫中心和工厂就是其中的典型代表,数据中心的扩容会侵占宝贵的楼宇空间,使其存在的财务合理性遭受质疑。将数据中心迁移到楼宇外或非核心的占地空间,对于企业的CIO和CFO而言,不啻于是财务上的双赢局面。

加快部署速度传统数据中心从概念设计到试运行可能需要花费2年的时间,具体取决于数据中心的规模和复杂性,但部署速度对业务部门而言,往往至关重要。那些希望抢先推出产品的公司(比如,期望将新产品首家推出市场的公司)非常看重时间成本。采用预制化模块构建的数据中心,从概念设计到试运行的部署时间比传统数据中心最快可缩短40%。预制化模块供应商为客户实施的设计过程采用可重复的流程,设计和集成在一起的子系统可以节省50%的设计/施工时间。此外,采用预制化方案时,可以并行开展更多任务,节省大量时间。例如,现场准备工作可以在工厂建造模块时同时完成。现场测试、安装和调试也能更快完成,因为模块是在工厂经过预测试并作为子系统而不是单个元件或设备交付使用。

简化培训–预制化模块方案可以大大简化对工作人员的培训,因为模块全部采用标准化设计并使用系统级别的界面进行操作。如此一来,数据中心运营人员的变动对数据中心的风险大幅减少。

预制化模块缺点

既然预制化模块方案具有灵活性、快速部署以及成本等方面的优势,那为什么并不是每个数据中心都适合采用这一方案?预制化模块方案面临的部分挑战如下:

楼宇现有投资–在评估IT机房的预制时,务必对传统楼宇现有或已计划的投资进行考量,因为这会对成本分析有重大影响。已经具有防风雨的外围部件的预制化模块,将它们安置在已经完工的机房内所增加的成本,将弱化其所带来的成本收益。

预制化模块和室内数据中心的距离–如果由室外模块为室内IT机房提供供电和制冷,那么距离将是重要考量因素。如果室内IT机房毗邻外墙或屋顶,数据中心与预制化模块之间的连接费用可控制在最低水平。但是,如果数据中心位于楼宇底层,那么敷设电线和水管的高昂成本(需要穿墙、地板和/或天花板)将令人望而生畏。

物理风险–暴露在室外的预制化模块将受诸如恶劣天气、蓄意破坏、车辆进出(如放在停车场里)以及动物/昆虫骚扰的影响。在选择部署预制化模块前,应对其场地做风险评估。在这些情况下,还必须对其他支持系统(例如发电机、冷水机或冷凝机)加以考虑。

供电和网络连接–当预制化模块安装后,应提供额外的配电装置(额外断路器/开关柜)以及光纤连接。

尺寸限制因素–预制化模块体积庞大,且较为笨重,虽然可以移动,但在放置或者迁移时仍有一定困难。这些模块有时因为超重,无法安装在楼宇的屋顶上,或在狭窄的城市街道中运输时,会遇到通行方面的问题。

当地法规的要求–由于预制化模块是一项新技术,当地政府可能还没有制定预制化模块限制要求方面的指导说明。各市政当局对供电、制冷和IT模块的类别划定,可能也各不相同。

运输–非标准宽度的预制化模块需要获取特殊通行证才可上路,有时还需专门护送,增加了预制化模块的运输成本。

表1 传统和预制化模块方案对比汇总

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与传统的实体数据中心相比,预制化模块方案可以提供多种优势,但这些优势取决于公司的具体业务挑战。预制方案为数据中心运营商和CIO提供了便于管理增长、投资成本和部署速度的“利器”。在各大领先企业中,数据中心正在从实体式建筑向模块化方案过渡,而云计算商业模式也将加速预制化模块在市场上的快速部署。

本文标题:预制模块化数据中心优缺点有哪些

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