模块化数据中心的工程化落地

图1 数据中心里常见的子系统

要准确描述模块化架构的特性，应当将模块化架构分解为如表1所示的三个要素，不同模块化架构在这三个要素上都有所不同。

 

　　表1 模块化架构的三个要素

模块化类型

具体而言，模块化类型包括设备模块化和子系统模块化两类，如表2所示。

表2 模块化类型的分类

设备本身由模块化部件组成，例如500kW SYPX UPS 由20个25kW电源模块组成 。数据中心的很多设备已经逐渐实现模块化，如服务器、存储、网络设备等都实现了模块化，不过，这并不代表数据中心就是模块化架构的。

数据中心的功能块(子系统)如UPS、机房空调和冷水机组等，可作为一个整体单元部署，也可作为多个设备(模块)部署，这些设备同时运行并分担负载。例如，要满足1MW UPS需求，可以使用1个1 MW UPS，也可使用4个250 kW UPS，或10个100 kW UPS，甚至1000个1 kW UPS。

子系统模块化普遍存在于大型数据中心是因为PDU和CRAC等子系统通常都是由多个设备单元组成的。

高容错性、易并行维护和易搬运是推动子系统模块化的三大要素。容错性，是指当某个模块发生故障时，子系统仍能运行且对负载无影响。并行维护，是指在不影响负载的情况下，对一个模块进行离线测试或维修。数据中心设施中移动设备得益于模块化，特别是当某个模块较小，能够通过客梯搬运、由卡车运输，并能顺利通过门廊。当设备需要在室内地板上移动时，易搬运特性更为重要。这些因素促使数据中心设计从庞大的单一子系统，向由多个模块构成的子系统转变。

尽管对数据中心的许多设备类型来说子系统模块化很普遍，但这些子系统使用的很多设备并未实现理想的模块化“即插即用”式的安装。例如，在数据中心添加一个60kW 机房空调设备，仍需要开展大量的规划、设计、管道铺设、控制编程和试运行工作。这些产品的供应商将继续致力于改进产品，简化流程，以实现子系统“即插即用”式模块化架构的优势。

和设备模块化一样，子系统模块化通常是模块化数据中心设计的重要元素，但只是子系统模块化并不意味着数据中心采用模块化架构。真正的模块化架构中，设计方案还必须定义不同子系统通过何种方式部署在一起。

模块化层次体系

随着数据中心建设的规模和涵盖内容不断扩大，其复杂性日益加剧，在定义模块化架构时，仅关注模块化、设备、子系统这三个方面是不够的，我们还必须说明将它们应用在架构的哪个层次。为了清晰地说明数据中心单元，我们定义了如图2所示的标准层次结构，不同模块化子系统可以部署在不同层次 。

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