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深度解析云箱模块化数据中心

来源:机房360 作者:Mary 更新时间:2011/7/25 17:26:05

摘要:模块化/集装箱数据中心,具有标准化、灵活配置、即插即用等特点,一直倍受关注,Google、微软、Amazon、Yahoo、NASA等国外巨头纷纷大规模部署使用集装箱式数据中心,但同时也面临着不少的挑战。由天地云箱设计生产的集装箱式绿色机房——云箱系列产品,具有高密度、低能耗、快速部署、良好扩容性等特点,这些优势使其成为未来极具竞争力的数据中心解决方案。

作为率先在国内正式投入商用的模块化数据中心,云箱独领风骚,先不论云箱对中国云计算事业的发展意义,云箱在设计、功能上是独具魅力的。而在数据中心,低能耗高能效一直倍受关注,作为有效能源管理计划的一部分,确定数据中心基础设施效率的好处已被广泛认可。用电效用(PUE)的标准指标及其对应的数据中心基础设施效率1(DCIE)已经成为公认的标准。国内的传统数据中心的PUE一般在2.2-2.8之间,而云箱的PUE值可达1.2-1.3,以下让我们从数据的角度进行解析。

下面以160KWIT负载为例,以下就能耗方面做一对比。

传统IDC数据中心
  
采用42U的IT机柜,单个IT机柜的功率一般在3~10KW,但是一般的机架服务器设备,能到达7KW就很高了,我们取4KW作为测试(功率密度约1KW/m2)为参考,测试结果如下:

机架数(个)=IT负载÷单机柜功率=160(KW)÷4(KW)=40(个)

占地面积(KW)=IT负载÷功率密度=160(KW)÷1(KW/m2)=160(m2)

所需制冷量(KW)=160+160×0.15=184(KW)

UPS容量=160KW/0.9/0.7=253kVA(0.9为功率因数,0.7为容量负载)

供配电损耗=253×10%=25KW

数据中心总功耗(KW)=制冷用电总负荷+供配电损耗+IT设备总能耗

根据以上数值,计算所得的总功耗为369KW,但还有其他的损耗,根据实际情况,范围值一般为:352~448。

那么,能源使用效率PUE=数据中心总功耗÷IT设备总功耗=(352~448)÷160=2.2~2.8。

云箱模块化数据中心
  
云箱IT机柜除了MINI系和定制的外,均采用42U机柜,单个IT机柜的功率可达20kW(功率密度约为4KW/m2),测试结果如下:

机架数(个)=IT负载÷单机柜功率=160(KW)÷20(KW)=8(个)

占地面积(KW)=IT负载÷功率密度=160(KW)÷4(KW/m2)=40(m2)

制冷用电总负荷=10KW–80KW

UPS容量=160KW/0.9/0.7=253kVA(0.9为功率因数,0.7为容量负载)

供配电损耗=253×8%=20KW

数据中心总功耗(KW)=制冷用电总负荷+供配电损耗+IT设备总能耗

根据以上数值,计算所得的总功耗为190-260KW.能源使用效率PUE=数据中心总功耗÷IT设备总功耗=(190~260)÷160=1.18~1.63

数据对比如下表: 

对比内容项

传统IDC

云箱模块化数据中心

部署时间

12

48

单机柜功率(KW

4

20

机架数(个)

40

8

功率密度(1KW/ m2

1

4

占地面积(m2

160

40

总功率(KW

352448

190260

PUE

2.22.8

1.181.63

  
PUE是一个数据中心能效比指标,PUE越接近1.0则表示数据中心效率越高。

由上表可以看出,云箱可以实现比传统数据中心更高的计算密度,其单机柜计算功率为传统机柜的5倍,从而可以节省75%的空间。通过采用全封闭空间内的高效制冷技术,云箱能够极大缩短冷、热气流的路径,确保制冷量得到最充分的利用,从而使能源效率大大提高,PUE值可降至1.3以下。相较于传统数据中心,提供相同的计算功率,云箱耗电量可降低50%,极大降低了运营成本。

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