模块化架构的躯壳，智能化系统的灵魂

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数据中心未来演进方向
前言：12月28日上午，在中国数据中心工作组、中国电源工业协会主办，华为协办的第二届数据中心基础设施技术论坛上，400多位用户、专家、学者云集一堂，共同探讨数据中心基础设施行业先进技术和未来发展趋势。

在研讨会上，华为数据中心基础设施技术总监吕艺行向大家做了“智能模块化数据中心趋势及技术研讨”主题演讲，向业界专家分享了目前业内的主流技术趋势以及华为公司做出技术创新努力，并给出了什么是模块化数据中心发展趋势的答案。在这里，将研讨会上关于数据中心基础设施建设模式的精彩研讨向大家一一分享。
▎万物互联，数据洪流汹涌而至，云时代业已到来。功率密度、PUE、交付及运维给数据中心基础设施面临巨大挑战。
数据显示，2025年，全球将产生1000亿联接，全球数据总量将超过100ZB，包含人与人，人与物，物与物的互联互通。在未来，一辆无人驾驶汽车每天将产生4000GB数据量。云时代，面对如此海量的数据业务需求，作为承载业务运行的数据中心基础设施的新建需求也将大量涌现。伴随着云时代的到来，数据中心基础设施将面临哪些挑战？
首先，看到一个重要的变化时，数据中心已经从传统的“配套设施”转变为“生产中心”。随着业务运化诉求，数据中心的平台架构也从过去的“烟囱式”往“资源池化”演进，管理方式也从“分散式”走向“集中式”统一管理。在具体建设方面，发现机柜功率密度从4kW/柜逐步增长至10kW/柜，IT部署时间从过去的数月缩短至几周内快速部署交付，业务发放也从“周”为单位的时间缩短至“小时”。因此，基于业务驱动下的数据中心基础设施对生产效率提出了更高的诉求：更低的PUE，更高的功率密度，更快的交付速度，更高的运维效率。
▎单位成本损耗（PUE）和单位生产能力（机柜功率密度）是推动数据中心架构演示的驱动力。
数据中心基础设施建设模式历经了3个阶段的技术演进。PUE（单位成本损耗）和功率密度（单位生产能力）两个因素贯穿始终。期初阶段，数据中心单柜功率密度极小，因此采用房间制冷的传统建设模式基本满足需求。随着单柜功率密度的逐步提升、气流组织混乱带来的高能耗和局部热点问题日益严重，数据中心建设模式演进到了第二阶段——密闭通道。在该阶段，实现了冷热气流完全隔离，PUE从传统的2.5降至1.8，同时消除了局部热点的隐患，单柜生产能力也从3kW提升至6kW，因此，这一阶段取得了巨大的进步。当单柜功率密度超过6kW继续上升时，房间级远端制冷已经无法满足制冷需求，而且能耗呈现上升趋势，因此数据中心建设模式演进到了第三个阶段——近端制冷微模块。在此建设模式下，成功的将PUE从1.8降低至1.5，功率密度也从6kW提升至30kW/柜，生产效率得到更大的提升。
随着云业务的快速发展，也要求数据中心基础设施能够灵活扩展和快速部署，并能够实现以模块为单位的统一监控界面，又诞生了“一体化微模块”建设模式。该建设模式将机房内基础设施全耦合，和机房L0层又全解耦，实现了不受机房限制且可以按照业务增长的“泊位”式扩容。
▎模块化数据中心是否主流趋势？厂商，客户，市场都已经给出了答案，全行业都在讨论模块化方式。
不做微模块的厂家寥寥可数。从微模块全套产品供应厂家，到部件厂商，甚至传统IT厂商都纷纷进入微模块供应市场，这是业务驱动和技术演进带来的市场变化。
从客户看，运营商、金融、互联网等领域都纷纷开始建立模块化数据中心建设标准规范，积极引入新型建设模式匹配业务发展。从市场看，ICT Research数据显示，模块化数据中心市场处于市场快速增长阶段，2020年预计达到52亿元的市场规模。
作为模块化数据中心的领先供应商，透过业务发现在中小型DC场景，模块化建设模式已经是主流；而在大型DC场景密闭通道当前是主流，但近端制冷模块化建设模式是未来趋势，高密场景已经广泛采用近端制冷模块化DC。
▎模块化数据中心带来的快速、高效、弹性、可靠等价值解决了数据中心的实际问题。
首先是快速：相比传统建设模式，模块化建设统一施工界面，项目管理协调工作非常少，一个厂家在现场快速拼装交付，最快一周可以完成并业务上线。在维护方面，只需要联系一个设备商提供售后服务即可，去掉了大量的沟通协调和责任划界的繁琐事宜，使得运维更高效、更省心。其次是高效。采用近端制冷模块化建设模式，PUE可低至1.5。对于一个100kW的微模块，相比传统的2.5的PUE，年省电达惊人的87.6万kWh。
▎然后是弹性，数据中心实现泊位式扩容，完美匹配业务的不确定性。
最后是可靠。全模块在设备商工厂预制化和预测试，将许多现场的施工工程问题迁移至工厂通过标准化流程严格质量控制，从而提高方案可靠性。传统建设模式下往往部件的品质控制尚可，但整体方案的可靠性只能靠现场工程施工质量，处于不可控状态。
▎Opex成本在数据中心基础设施建设长达15年的生命周期中远超Capex成本。
采用模块化建设方式只是解决了6个月到3年的初始建设难题和Capex问题，那么剩下长达10年以上的漫长生命周期，该如何降低用户运维管理的Opex才是我们的终极挑战和行业机遇。
▎智能化才是解决数据中心可靠，节能，运维的最终选择。
大量数据中心运维实践表明，在整个运维过程中最不可靠的因素是人为因素，但人工运维确实目前个大数据中心的主流管理模式。数据表明，80%的数据中心依靠人工运维，70%的故障出自人为因素，20%的故障维护时间大于1天，50%的数据中心缺乏能效和资源有效管理，60%的OPEX产生于电费支出。
那么，未来数据中心的运维管理模式是什么？华为数据中心能源技术总监吕艺行给出了答案——智能化。他指出，模块化是数据中心建设的躯壳，智能化才是提升运维管理效率的灵魂所在。在智能化方面华为做了哪些举措和创新，请继续关注后续的智能化供配电、智能化制冷和智能化管理的分享解读。
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