世界正處于新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革之中,由于對(duì)數(shù)據(jù)中心可性要求越來越高、對(duì)綠色節(jié)能的高度重視以及新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),數(shù)據(jù)中心很多傳統(tǒng)的理念和方法等都面臨挑戰(zhàn),從數(shù)據(jù)中心前期的設(shè)計(jì)、規(guī)劃到中期的建設(shè)再到后期的運(yùn)營(yíng)和管理等環(huán)節(jié)都迫切需要做出相應(yīng)的調(diào)整。種種因素共同促成了數(shù)據(jù)中心全生命周期管理服務(wù)這一新趨勢(shì)。
數(shù)據(jù)中心新變局
近年來,在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)和應(yīng)用的推動(dòng)下,數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)出現(xiàn)了蓬勃向上的發(fā)展勢(shì)頭。
1、大型和超大型數(shù)據(jù)中心頻頻出現(xiàn)。
10年前,一個(gè)單體能承載6、7萬臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心能讓業(yè)界為之側(cè)目。如今,10萬臺(tái)、50萬臺(tái)服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心也都稀松平常。這些大型數(shù)據(jù)中心大部分來自互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)商和專業(yè)云服務(wù)商。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),以AWS、Google、微軟為首的全球10個(gè)超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心其服務(wù)器部署量占到了全球服務(wù)器保有量的10%,這些大型和超大型數(shù)據(jù)中心通常擁有成千上萬的客戶,一旦數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)故障可能帶來大范圍的影響。特別是有些企業(yè)業(yè)務(wù)與IT的聯(lián)系非常密切,有些甚至IT即業(yè)務(wù)(比如金融,托管),故障不僅影響數(shù)據(jù)中心的收入,還可能帶來不好的社會(huì)影響。
2、綠色節(jié)能成為數(shù)據(jù)中心剛需。
綠色數(shù)據(jù)中心被認(rèn)為是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然。近些年,國(guó)家一直在積極引導(dǎo)綠色節(jié)能數(shù)據(jù)中心的建設(shè),先后出臺(tái)多項(xiàng)政策大力推廣綠色數(shù)據(jù)中心先進(jìn)適用技術(shù)。此前工業(yè)和信息化部、國(guó)家機(jī)關(guān)事務(wù)管理局、國(guó)家能源局三部委聯(lián)合公布了《國(guó)家綠色數(shù)據(jù)中心名單(第一批)》名單,對(duì)于綠色數(shù)據(jù)中心的落地實(shí)施進(jìn)一步進(jìn)行了政策層面的引導(dǎo)。然而,要很好地實(shí)現(xiàn)綠色節(jié)能是一個(gè)非常復(fù)雜的事情,或者說是一個(gè)系統(tǒng)工程,涉及多個(gè)環(huán)節(jié),需要綜合考量,需要技術(shù)更需要經(jīng)驗(yàn)。
3、數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)出現(xiàn)了不少非專業(yè)業(yè)主。
數(shù)據(jù)中心持續(xù)多年火爆的市場(chǎng)行情引來了眾多投資者,有一些投資者通過收購直接進(jìn)入這個(gè)市場(chǎng),還有不少傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心在云計(jì)算等需求的推動(dòng)下需要改造升級(jí),然而,它們的運(yùn)營(yíng)者往往欠缺相關(guān)的能力,并不能很好設(shè)計(jì)和運(yùn)維數(shù)據(jù)中心,這就需要專業(yè)團(tuán)隊(duì)的幫助。
4、數(shù)據(jù)中心相關(guān)技術(shù)進(jìn)步。
最近幾年軟件定義數(shù)據(jù)中心、模塊化、異構(gòu)計(jì)算為代表的新技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的供電、制冷設(shè)計(jì)都提出了新的要求,加快了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域的進(jìn)步。比如,AI的興起帶來了高密度計(jì)算,單機(jī)柜超過8kW的供電需求挑戰(zhàn)的不只是供電,對(duì)制冷要求也相應(yīng)提升。同樣,鋰電池取代傳統(tǒng)鉛酸電池而興起的分布式電源正在改變機(jī)柜內(nèi)的部署和數(shù)據(jù)中心的整體設(shè)計(jì)和管理。
技術(shù)和觀念的雙重制約
一直以來數(shù)據(jù)中心的核心訴求有兩個(gè):高可用和低TCO,但數(shù)據(jù)中心的上述變化讓我們?cè)絹碓诫y以滿足上述兩個(gè)訴求。而另一方面,因數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)故障被頻頻爆出,故障帶來的損失也越來越高,不少企業(yè)不得不尋求外部幫助。今年10月份,Github因?yàn)楦鼡Q海底光纜引發(fā)對(duì)美國(guó)用戶服務(wù)降級(jí)24h;去年CBRE數(shù)據(jù)中心停電導(dǎo)致英國(guó)航空公司672個(gè)航班被取消,預(yù)計(jì)損失超過1億英鎊。在中國(guó)類似的事件也不新鮮。
根據(jù)2017年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),18%的數(shù)據(jù)中心在一年內(nèi)出現(xiàn)過宕機(jī)等業(yè)務(wù)中斷的情形,另有50%的企業(yè)雖然沒有業(yè)務(wù)中斷,但也發(fā)生過異常事件。其原因包括規(guī)劃設(shè)計(jì)階段因控制成本導(dǎo)致的建設(shè)質(zhì)量低下、運(yùn)維階段出現(xiàn)的體系流程不完善、人員資質(zhì)和數(shù)量不夠?qū)е碌木S護(hù)不足等諸多因素。
與此同時(shí),每次事故的損失越來越多。根據(jù)波洛蒙研究所發(fā)布的“數(shù)據(jù)中心中斷成本”報(bào)告顯示,自2010年以來,停機(jī)時(shí)間的平均成本上升了38%,平均每起事件成本為74萬美元,損失從每分鐘926美元到17244美元不等。
造成這一現(xiàn)狀的根源不在于數(shù)據(jù)中心的管理者和運(yùn)維者不重視,根本原因在于要滿足數(shù)據(jù)中心高可用、高可靠,同時(shí)還要降低整體運(yùn)營(yíng)成本,非常困難,其中有技術(shù)方面的原因更有觀念和認(rèn)識(shí)上的原因。
我們必須承認(rèn),和美國(guó)等進(jìn)國(guó)家相比,我們對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)維的研究要晚,對(duì)其理解和美國(guó)等相比有一定差距。比如,對(duì)于數(shù)據(jù)中心運(yùn)維我們常常滿足于不壞,只要設(shè)備不報(bào)警就是好運(yùn)維,但是在歐美,運(yùn)維除了不壞外,還要讓客戶的數(shù)據(jù)中心有更高可靠性以及更好的經(jīng)濟(jì)性,這就是觀點(diǎn)上的差異。
我們很多數(shù)據(jù)中心在設(shè)計(jì)和建造的時(shí)候,往往只考慮到建設(shè)階段需要投入的成本,沒有為數(shù)據(jù)中心的可持續(xù)發(fā)展做太多考慮。而不恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)和建設(shè)盡管可能會(huì)節(jié)省初期投入,但會(huì)給后期滿足可用性、可靠性和節(jié)能的要求帶來更大挑戰(zhàn)。
除了觀點(diǎn)上的也有技術(shù)上的原因,數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維一直以來非常依賴個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)。比如,數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)完成后要真正施工前,是要對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行審查以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,這非常依賴審查者的個(gè)人經(jīng)驗(yàn),經(jīng)驗(yàn)豐富就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,否則就得到真正實(shí)施后才發(fā)現(xiàn)。不過,今天隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,人們逐漸研發(fā)出很多工具可以幫助來做這件事,甚至可以直接借助工具來進(jìn)行設(shè)計(jì)驗(yàn)證,在實(shí)際建設(shè)前對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行一次模擬故障、性能推演服務(wù),以降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn),并優(yōu)化核心指標(biāo)(PUE、可用性),從而最大程度地發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。
另外,我們?cè)诩夹g(shù)的跟進(jìn)上過于謹(jǐn)慎。比如,數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)我們最常用的設(shè)計(jì)是UPS雙機(jī)備份的雙路供電,原來這樣設(shè)計(jì)是因?yàn)閁PS的旁路技術(shù)不足以保證斷電后無縫切換,但今天隨著施耐德電氣E變換運(yùn)行模式這樣的技術(shù)日漸成熟,可以通過旁路直接用市電供電,從而既保證了可靠性又降低了能耗。有研究顯示,和2007年P(guān)UE值為2.0的數(shù)據(jù)中心相比,最多能讓PUE值降低11.5%。但我們?cè)谛乱淮鷶?shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)中大膽采用這些技術(shù)的并不多。還有,在制冷技術(shù)方面,國(guó)外采用自然冷卻的案例越來越多,不少數(shù)據(jù)中心充分利用自然條件制冷,而把傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)作為后備,從而降低了制冷系統(tǒng)的能耗,甚至海底數(shù)據(jù)中心、礦洞數(shù)據(jù)中心等非常規(guī)數(shù)據(jù)中心不時(shí)出現(xiàn)在媒體報(bào)道中,而在中國(guó)這方面才剛剛開始。
所喜的是,我們也在進(jìn)步,比如這幾年在張北、寧夏中衛(wèi)建了很多數(shù)據(jù)中心,充分利用這些地方的氣候條件來制冷,PUE值得以大大降低。施耐德電氣參與設(shè)計(jì)和建設(shè)的河南中原云案例,該項(xiàng)目中我們因地制宜,充分利用緊鄰熱電廠產(chǎn)生的具有一定溫度、壓力的余熱,作為溴化鋰制冷機(jī)的動(dòng)力,將熱電余熱轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)中心的冷源。該制冷方式電能消耗僅是電力驅(qū)動(dòng)制冷機(jī)用電量的2%～3%,大幅度降低了數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)成本。
數(shù)據(jù)中心的全生命周期管理
如上所述,數(shù)據(jù)中心是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng),要滿足高可靠性、高可用性以及低成本的要求并不容易,不是單靠某個(gè)環(huán)節(jié)就能實(shí)現(xiàn)的,而是需要全面的、系統(tǒng)的考慮和評(píng)估、周密的實(shí)施和長(zhǎng)期的優(yōu)化和改進(jìn),換而言之,要對(duì)數(shù)據(jù)中心從前期的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)、部署、運(yùn)維和優(yōu)化實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的全生命周期管理。
本質(zhì)上,數(shù)據(jù)中心全生命周期管理是通過一套工具和方法論來讓我們能系統(tǒng)、周密、長(zhǎng)期的來設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)中心,而不局限在一個(gè)點(diǎn)、一個(gè)設(shè)備或者一個(gè)階段。具體來說,從數(shù)據(jù)中心的咨詢和設(shè)計(jì)階段開始,它就要指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員以前瞻性的眼光來進(jìn)行,不光是看到初期投資,同時(shí)也看到將來運(yùn)營(yíng)階段的可用性怎么保障、高經(jīng)濟(jì)性怎么保證;在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)階段,它指導(dǎo)人們挑選最合適的產(chǎn)品(包括UPS、空調(diào)、配電設(shè)備)來保證系統(tǒng)級(jí)的高可用性和高節(jié)能;在運(yùn)營(yíng)階段它指導(dǎo)運(yùn)維人員通過對(duì)供電、制冷等不斷優(yōu)化來滿足IT設(shè)備的供電制冷的需求,同時(shí)降低能源消耗。
但是,很少有數(shù)據(jù)中心的業(yè)主(或擁有者)具有這么全面的能力,這也就是數(shù)據(jù)中心全生命周期服務(wù)出現(xiàn)在市場(chǎng)的重要原因之一。有必要指出的是,數(shù)據(jù)中心全生命周期管理服務(wù)并不是新事物,但是今天數(shù)據(jù)中心行業(yè)的新變化讓它成為市場(chǎng)的一個(gè)新熱點(diǎn)。
施耐德電氣很早就提供這項(xiàng)服務(wù),相比其他跟進(jìn)者,施耐德電氣的數(shù)據(jù)中心全生命周期服務(wù)是一個(gè)沉淀了自己在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域20多年的積累,并基于收購公司Lee Technologies的先進(jìn)方法論,是覆蓋數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)的一體化解決方案,可協(xié)助客戶建立起內(nèi)部運(yùn)維管理標(biāo)準(zhǔn)和M&O認(rèn)證體系,從而便于客戶日后因業(yè)務(wù)擴(kuò)展等需求實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速部署和運(yùn)營(yíng)管理。
作者介紹
王曉軍:施耐德電氣IT業(yè)務(wù)部服務(wù)業(yè)務(wù)及能力中心總監(jiān)。
（來源：《UPS應(yīng)用》雜志）
