集装箱数据中心简介
随着人们沟通方式的丰富和多样化,数据中心作为互联网信息传播的渠道和平台,扮演着越来越重要的角色。数据中心的建设,涉及供电、制冷、弱电、安全、管理、物理结构及装修装饰等各个行业和领域,一种好的建设模式所带来的巨大价值不言而喻。在各种新型的数据中心建设模式当中,模块化的理念逐渐被行业接受和认同,集装箱数据中心作为一种模块化解决方案,特性突出,具有明显优势和较大的发展潜力。
一个完整的集装箱数据中心按照物理区域通常划分为动力区和IT区两部分,箱体外围及两区域之间加设保温层,以确保机房的隔热性能。动力区主要安装制冷设备,如压缩机、风机、间接蒸发冷却设备等;IT区主要安装配电柜、电池柜、消控柜、IT机柜、监控设备等。当需要采用行间制冷时,列间空调也可以安装在IT区内。下图为某采用间接蒸发制冷的集装箱数据中心布局俯视图。
图1 采用间接蒸发制冷的集装箱数据中心布局
图为集装箱数据中心的配电系统架构,此系统没有设计柴油发电机,数据中心由两路市电供电,其内部主要设备供电形式如下:
空调动力设备通过ATS切换功能实现双路供电;
IT设备采用UPS、市电双路供电;
弱电设备(动环、BA、消防、智能照明)、排风设备及应急照明采用UPS、市电双路STS切换供电,默认市电为主路;
工作照明采用市电单路供电。
图2 间接蒸发制冷的集装箱数据中心的配电系统架构
以上配电系统架构对照金融行业常采用的2N架构,保障等级有所欠缺。若要提高系统配置,按照2N架构安装配电柜、UPS和电池,对于20尺集装箱,基础设施将占用大部分物理空间,导致出柜率低下,因此2N的配电系统架构在40尺集装箱内实施的可行性更高。
本文所介绍的集装箱数据中心采用的间接蒸发制冷技术主要通过水的蒸发吸热来制冷,当室外温度较高无法通过蒸发满足制冷需求时,则通过风冷直膨空调进行补冷。因此间接蒸发极为适用于新疆、甘肃这类空气具有较大的干湿球温度差的地区,全年基本无需开启空调。考虑到金融行业网点遍布各地,集装箱数据中心的制冷系统可根据地区的气候特征灵活选择,不必拘泥于这一种制冷模式。
图3 间接蒸发制冷原理
市场上的间接蒸发冷却器主要有板式间接蒸发冷却器和管式间接蒸发冷却器两种形式。板式间接蒸发冷却器优点是换热效率高、制造工艺比较成熟,应用较多。存在的主要问题是流道窄小,容易堵塞,尤其是空气含尘大的场合,随着运行时间的增加,换热效率急剧降低,流动阻力大,布水不均匀、浸润能力较差。同时使用的金属材料易被腐蚀,造成结垢、维护困难等。管式间接蒸发冷却器优点是布水均匀,容易形成稳定水膜,有利于蒸发冷却的进行。其空气流道较宽,不会产生堵塞,因而流动阻力小,且二次空气流道和风机便于布置,存在的主要问题是占地空间较大。
二、集装箱数据中心的优势与特点
集装箱自身作为大型设备运输的主要载体,其所能提供的运输便利性与可靠性毋庸置疑。一般标准的货柜车货台高51in(约1.3m) ,加上集装箱高2.89m,运输通道最小高度应不低于4.2m,最小宽度不应小于2.8m。
目前集装箱式数据中心多采用符合海运标准的工业集装箱箱体,内部增设保温结构,IP防护等级达到IP56(防护灰尘,不可能完全阻止灰尘进入,但灰尘进入的数量不会影响设备的正常运行;防护大浪,大浪或强射水进入设备的水量不应引起损害),确保在室外开放的运输环境中能够满足数据中心的环境性能要求。
图4 集装箱式数据中心货柜车
三、集装箱数据中心在金融行业应用展望
从需求角度来看,金融行业分行、支行机房机柜需求量通常不大,且架构要求不高,1-2个40尺集装箱即可满足业务需求。采用集装箱数据中心,一方面可以统一机房架构,方便运维和远程管理;另一方面还能够解除机房扩容的空间限制。
从安全角度考虑,集装箱数据中心所处的半开放或开放环境存在着人为蓄意破坏和自然因素影响的风险。金融行业数据机房对安全性要求非常高,这也是目前集装箱数据中心在金融行业鲜有应用的重要原因之一。
图文:肖 维
编辑:殷清宇
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