急劇成長的數(shù)據(jù)處理量已經(jīng)成為越來越迫切需要解決的問題。為了因應(yīng)這一挑戰(zhàn)，我們需要比目前更強大的大規(guī)模計算機運算能力，同時也需要構(gòu)建新的數(shù)據(jù)中心、增加每組機架的電源密度，并改善能源效率。之前建造的設(shè)施必須進行升級，才可滿足不斷變化的產(chǎn)業(yè)要求。如今，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)不再被視為是一個完整的一次性項目。每個數(shù)據(jù)中心在構(gòu)建時，都要將逐步擴容的可行性納入考慮。當擴容成為構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的重要議題時，設(shè)計師便可通過模塊化做法與智慧生產(chǎn)解決方案（例如：預制組件）。在上述解決方案的協(xié)助下，可以延后數(shù)據(jù)中心目前不必要元器件的啟用時間點，并于日后需要時，再使其投入運轉(zhuǎn)。關(guān)于預制組件有許多迷思與傳聞，本文在此將試圖解開若干疑惑。

 

預制組件和傳統(tǒng)解決方案有何不同？

所有數(shù)據(jù)中心子系統(tǒng)均可劃分為三大類別：電源供應(yīng)、空調(diào)與 IT 負載。為方便說明，我們將電信通訊的部分也納入 IT 負載的類別。模塊化做法意味著將這些子系統(tǒng)或其組件，視為功能完整的產(chǎn)品生產(chǎn)。這些產(chǎn)品可以是工廠安裝的機柜，或甚至專為戶外安裝用途制造的貨柜。模塊化元素可定義為任何足夠大的預制單元。但一般而言，模塊化組件是指某些工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)預先于工廠安裝的集裝箱式解決方案，抑或是采固定式母線干線系統(tǒng)、電纜線槽系統(tǒng)和其他系統(tǒng)底座設(shè)計，以便組裝于機架式的解決方案。

 

這種做法可大幅簡化數(shù)據(jù)中心的安裝與測試。由于所有模塊均已于生產(chǎn)階段完成測試，因此可免除兼容性問題以及各種可能推遲測試過程的故障問題。在理想情況下，幾乎所有服務(wù)器機房的工程設(shè)計與機架安裝組件均于同一工廠組裝，因此也會仿真負載情況，進行全面檢查。特殊加熱器可安裝于機柜內(nèi)，取代服務(wù)器。系統(tǒng)檢測完成后，將其拆解以利運輸包裝，之后送至顧客指定地址，以進行現(xiàn)場安裝。并行處理則可進一步加快試俥速度。當顧客正在處理現(xiàn)場與服務(wù)器機房的準備工作時，工廠已經(jīng)將數(shù)據(jù)中心建制完成。

 

集裝箱數(shù)據(jù)中心尚無法全面普及的原因

使用預制模塊可加快對不斷變化需求的應(yīng)變能力。您可以隨需擴容，或者反過來，卸除不再需要的資源。集裝箱數(shù)據(jù)中心可在必要時，從一處移至另一處，然而，盡管具備諸多優(yōu)勢，此仍非一體適用的解決方案。原因其實很簡單，可在公共高速公路上運輸?shù)姆ǘㄗ畲筘撦d規(guī)格相對來說太小。如果使用一個貨柜建制一個服務(wù)器機房，則要靠幾列機架容納所有通訊設(shè)備系統(tǒng)，是有相當難度的。服務(wù)器隔間將會變得太過狹隘，而且沒有什么余裕可供設(shè)備維護使用。

 

唯一的辦法就是將尺寸規(guī)格提升至特定限制值，因為運送超大集裝箱的成本可能會比制造成本來得高出許多。此類解決方案最適合小型與移動數(shù)據(jù)中心。可易于現(xiàn)場部署，也能夠迅速卸除。有時在擴建傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心時，也會使用貨柜，例如：在可建制另一個服務(wù)器機房的情況下。建制大型集裝箱數(shù)據(jù)中心仍是一個理想的概念，但現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心的模塊化發(fā)展卻偏離此概念。最重要的一點在于，現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心仍舊是以混凝土或預制的金屬結(jié)構(gòu)建造，并且使用夾芯板。在這樣的情況下，只有工程設(shè)計基礎(chǔ)架構(gòu)的機架設(shè)備，甚至 IT 負載的組件能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化。模塊化主要的概念，是要發(fā)展出一套可于日后復制，并且能夠隨需擴容并提升效能的標準解決方案。

 

電源供應(yīng)的模塊化

市面上有現(xiàn)成的模塊化設(shè)計，可用于迅速安裝機架式安裝設(shè)備以及所有必要的母線干線和電纜線槽系統(tǒng)。現(xiàn)在也已經(jīng)可以利用融合與超融合解決方案，將 IT 負載置于模塊化滑軌上。就連模塊化最難導入的空調(diào)或不間斷電源（UPS）系統(tǒng)，也出現(xiàn)了可行的做法。現(xiàn)在已經(jīng)有適用于 UPS 解決方案的模塊化選擇，而且此類產(chǎn)品也日益普及。模塊化的優(yōu)點很明顯：可通過新增電池機柜，以相對較小的單位，逐步增加系統(tǒng)電力。安裝與維護也更加簡易，而且若發(fā)生意外事件時，也只會損及可由數(shù)據(jù)中心運維人員自行更換的部分 UPS。

 

資本支出與營運支出

采用模塊化做法并不會減少資本支出，但可以使其在整個數(shù)據(jù)中心的生命周期（平均為十年）內(nèi)攤平。同時也可減少營運支出，并縮短對象的回本期。您可以建立一個分成好幾個階段的模塊化數(shù)據(jù)中心項目，然后視數(shù)據(jù)成長需求擴容。模塊化解決方案的擴充能力十分出色，而且?guī)缀趺總€現(xiàn)代化的后續(xù)階段與前者均不會產(chǎn)生沖突。這意味著，在設(shè)計時間就能夠?qū)崿F(xiàn)完整的獨立性，而且可以分段完成整個設(shè)施的深度現(xiàn)代化。

 

預測

全球數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)正面臨一股所謂的超大規(guī)模趨勢。全球科技公司紛紛建造可處理數(shù)十或甚至數(shù)百千瓩負載的大型數(shù)據(jù)中心。最重要的一點，這些項目均由搜索引擎、云端解決方案供貨商和大型社交網(wǎng)絡(luò)（例如：Microsoft、Amazon、Google 或 Facebook）實作。就我們所知，俄羅斯的 Yandex 也準備跟進。特定的模塊化解決方案在此類數(shù)據(jù)中心的工程設(shè)計基礎(chǔ)架構(gòu)中，已經(jīng)有相當普及的使用。分析師對于超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的成長可能性，持不同看法；部分預期每年最多可成長 40%。以信息系統(tǒng)朝云端化邁進的新興趨勢看來，這樣的評估實屬中肯。在較小型的項目方面，模塊化解決方案的應(yīng)用也逐漸普及。就現(xiàn)在而言，這是數(shù)據(jù)中心設(shè)計與架構(gòu)產(chǎn)業(yè)的一大趨勢，將可帶動頂尖設(shè)備制造商，定期擴展其智能生產(chǎn)解決方案的產(chǎn)品系列。