数据中心是干什么的

作者:兰洋科技    浏览量:3719    时间:2023年10月04日    标签: UPS电源 冷却系统 风冷散热

社会在工作、教育、交通、娱乐、医疗保健以及现代生活的方方面面都依赖于数字应用。通过这些数字应用,我们创建和消费了大量数据,全球数据流量从2019年到2022年增长了两倍。所有这些数据都被处理,并存储在一个数据中心里。

虽然数据中心已成为数字世界的基石,但很少有人去过其中。我们可能在日常通勤中经过数据中心,甚至不知道它,但了解数据中心的工作原理可以帮助解释这种新兴资产类别的价值。

数据中心如何选址?

这对于家庭和商店来说是数据中心价值不可或缺的一部分。位于大城市很重要,但即使在特定的城市中心,数据中心开发人员也需要找到最靠近终端用户,且拥有最高级别基础设施的位置。

为了确保数据中心为用户提供快速、稳定的服务,同时为投资者带来可靠的回报,数据中心运营商需要考虑以下几个因素:

  • 选址因素

  • 经济、稳定的供电

  • 自然灾害风险低

  • 强大的网络连接

  • 可再生能源的可用性

  • 获得技术人才

  • 关键任务资产

如何维护数据中心?

数据中心的使命是确保租户可以在其服务器、存储设备及其终端用户之间传输数据。完成这一使命需要三个组件:

  • 管理数据中心网络设备

  • 维持网络、冷却和IT设备运行的电力基础设施

  • 冷却基础设施,以消除所有这些电路产生的热量

在可同时维护的数据中心中,任务关键型设备是冗余的。这需要每个关键组件至少有两个实例,并有足够的备件来保持网络、电源和冷却系统运行,即使组件由于维护或故障而离线也是如此。

网络冗余意味着至少两个独立的电缆入口点、至少有两个不同的会议室数据交换,以及至少两套电缆分配系统。确保物理网络元素从独立来源进入数据中心,以避免数据中心上游的单点故障,这一点至关重要。

冗余电力基础设施意味着两个独立来源的公用事业馈电,两套不间断电源(UPS)和两个独立的配电系统。冷却基础设施,如空气处理器、冷却器和泵,同样需要冗余。

网络

数据通过网络提供商运营的光纤电缆进出数据中心,或者通过专用于单个租户并由单个租户运营的“暗光纤”。大多数数据中心都是“运营商中立”的,这意味着它们允许任何运营商部署其网络基础设施、将光纤电缆铺设到设施中。

电力基础设施

  • 现场发电机:可同时维护的数据中心,必须能够在公共电力中断时继续运行至少12小时。这需要现场发电能力,如柴油发电机和现场储存的足够燃料来为它们供电。

  • 不间断电源:设施的电力不是直接连接到租户的IT设备,而是通过UPS系统来保护服务器、路由器和其他设备免受电涌等干扰,并在公用事业停电时提供临时应急电源,以保持数据中心的运行。

  • 配电:通过UPS直接配电到数据厅和租户的IT设备。

冷却

一个数据中心建筑所使用的电力足以为36000个家庭供电。使用所有这些电力容量的IT设备会产生大量的热量,而这些热量需要冷却。

市场上有一系列冷却基础设施技术,“最佳”取决于IT设备正在执行的工作类型、当地气候以及能源效率和水效率之间的权衡。

在所有其他因素相同的情况下,闭环风冷冷水机组比水基蒸发冷却系统消耗更少的水,但消耗更多的能源。在水资源紧张的市场、可随时获得可再生能源的市场中,领先的数据中心开发商越来越依赖风冷式冷水机组。这些系统使用通过闭环管道泵送的水,从数据大厅中提取热量并将其排放到外部空气中。

信息技术设备

大型数据中心拥有价值上亿的IT设备,甚至更有价值的IT系统和专有数据是大多数企业跳动的心脏。

这些数据存储在数据大厅的服务器中。如果站在数据大厅内,会看到一个大房间,机架上堆放着一排排服务器。

冷却后的送风可以通过多种方式输送到服务器机架,包括通过一个凸起的地板静压室,通过机架上方的管道系统,或者通过数据大厅内衬的一排排风扇,这些风扇被恰当地称为“风扇墙”。

随着数据大厅内密度的增加,租户可能会寻求更先进的散热方法,包括使用液体冷却来补充或代替强制通风。通常,可以将使用后门热交换器等设备的液体冷却,甚至直接芯片冷却纳入传统的强制通风数据大厅。

一些数据中心运营商已经率先采用浸入式冷却技术来提高效率,然而,由于需要专门的服务器、设备和材料来操作系统,该技术尚未得到广泛采用。

如何配置特定的数据大厅取决于租户的特定需求。在全球运营着千兆瓦级数据中心容量的超大规模企业,通常更喜欢在其投资组合中进行标准化部署,但一家企业的数据大厅的配置可能与其竞争对手的配置大不相同。

确保数据大厅设计支持最广泛的租户,并允许随时部署客户请求的配置,而无需一次性定制,这意味着数据中心运营商必须与租户和了解运营需求的经验丰富的团队建立深厚的关系。

本文标题:数据中心是干什么的

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