模組化資料中心 Emerson 模組化機房 不斷電系統 資料中心 隨需擴充 冷卻空調 冷熱通道 虛擬化 雲端

四級模組滿足各種需求 電力容量應優先規劃

2015-07-20
目前在市場上還有另一種設施模組化的設計,是將電力系統、冷卻空調以及監控管理系統集結起來構成一個模組,也有一說法稱為「模組式資料中心」。早期All in One貨櫃式機房的作法就是如此,在一個模組中承載了伺服器、UPS、空調設備、消防設施以及管理系統,儼然可以視為一個小型的資料中心。
資料中心最為人熟知的主要基礎設施可分為電力系統、冷卻空調以及監控管理系統等三大範疇。在模組化的概念下,目前設施業者也都各別設計出可模組化、彈性擴充的解決方案,最容易用來說明的就是不斷電系統(UPS)。

從以往單機式演變至模組化UPS,好處是盤體成本得以下降、機房空間縮小、電池費用降低、管理簡單,進而減少總體成本。特別是在N+1備援機制時,模組化UPS可以節省不少容量採購成本。

上述提到的設施模組化方式,主要是由若干個模組化元件構成一個單體。但是目前在市場上還有另一種設施模組化的設計,是將電力系統、冷卻空調以及監控管理系統集結起來構成一個模組。早期All in One貨櫃式機房的作法就是如此,在一個模組中承載了伺服器、UPS、空調設備、消防設施以及管理系統,儼然可以視為一個小型的資料中心。

由小至大四模組 因應不同需求

針對這類市場需求,Emerson推出SmartCabinet、SmartRow、SmartAisle以及SmartMod等模組式解決方案來因應。SmartCabinet是最小模組,單櫃機身就包含了獨立型空調、機架式不斷電系統、電源排插、KVM切換器以及環控管理系統(例如消防偵煙感知系統、門禁系統)。扣掉這些基礎設施,單櫃至少還有30U的空間可用來部署IT基礎設備,主要是針對小空間的運用,目前最高可擴充到三個機櫃。

▲SmartCabinet完整整合資料中心基礎設施,主要是針對小空間的運用,目前最高可擴充到三個機櫃。
SmartRow指的是單排的機櫃系統,最少由4個機櫃(3個IT機櫃+1個空調機櫃)組成,但也能彈性擴充到10個機櫃。SmartRow包含了機櫃式空調、機架式不斷電系統、電源排插(Rack PDU)、環控管理系統以及自動滅火系統(Fire Suppression)。不同於SmartCabinet把資訊機房所需的基礎設施分散在單個機櫃中,SmartRow則是採獨立集中的作法,把UPS或冷卻空調獨立且集中於單一機櫃中,好處是UPS以及冷卻空調不會有過多冗餘配置的疑慮,在成本方面也會較有優勢。

SmartAisle主要是針對中大型企業、已經具備一定規模的資料中心,可依據企業現有營運需求與容量,搭配所有不同種類的IT基礎設施設備組合,除了冷卻空調、不斷電系統之外,包含IT基礎設備管理、Access & Control等等也可以一併組合配置。由於SmartAisle可運用的機櫃數較多,除了採用高效機櫃式冷卻空調製冷系統之外,也納入了通道封閉的作法來提升能源使用效率。

最後則是Smart Mod,其為可快速部署的貨櫃式智慧型一體化基礎架構,能不受外在環境限制,也具有多種設計方式,以All-in-One來說,內部有配電系統、不斷電系統、精密空調、電力轉換開關、自動滅火系統以及環控管理系統。但是也能依照功能性來區分,例如將不斷電系統、冷卻空調、電力系統、IT基礎設備等各自單獨集結在一個Smart Mod中,如此一來,企業可以更彈性部署。

找出電力需求與容量上限

台灣Emerson應用工程經理陳仲倉指出,模組化資料中心並不是近一年來才有的設計方式,早在3?4年前的建置案例中,就已經把這樣的概念融入規劃設計。「模組化的需求還是源自於企業對初期建置成本以及使用效率上的考量。既要從節省成本著手,又要符合現今需求不過多投資,日後還希望額外擴充,最好的方法就是分階段建置。」

不過,他也提醒,不管是傳統一次性建置還是分階段建置,最重要的一件事就是電力容量規劃。以現在IT技術發展為估算基準,當然有可能會發生15年後,所規劃的電力總容量早已不敷所需,但是更改電力容量設計是一項大工程,甚至必須讓資料中心停止運作,不論在效益以及作法上都不符合企業期待。

「也因此,我們在規劃時,不僅要以企業現有的IT基礎設備作為考量,還必須納入『未來趨勢』這個元素,許多研究機構都會提出十?年後的預測報告,這些都是在制定容量上很好的參考素材。」他提到,當然,就算考量了預測報告,精密計算後發現超過台電所能提供的電力容量,那也不行。以台灣的現況來說,一棟建物本身可以申請到最大的電力就是資訊機房的總用電極限,由於台灣的電力並非無限制供應,即使基地再大,最終也必須以總用電量為基準進行設計。

初期建置成本vs.總投資成本

模組化資料中心具有多項優勢,包括可節省成本、符合日後所需並可彈性擴充,以及縮短建置時間。不過針對「成本」這個項目,陳仲倉認為有必要進行詳細的說明。「在我接觸的企業客戶中,不少企業都認為,當資料中心分3階段或4階段建置時,每階段的費用應該是總費用的三分之一或四分之一。」

「這個想法並不正確。」他指出,模組化資料中心的建置成本會較低,通常意指相較於一次性建置總金額,初期建置成本會較為低廉。這個論點雖然沒有錯,但是每個階段所花費的成本並不是均分。假設,一座以傳統方式新建的資訊機房全部完成需花費1億的成本。經評估後,企業可採模組化設計,分三期來建置,這時三期建置的費用則有可能分別是5000萬、2500萬以及2500萬。

這是因為在第一階段建置時,共用的必要基礎設施必須先行建置部署,例如台電高壓供電系統輸送到大樓後,基本的變電及電力輸送架構需先行完成,而這些必要的基礎設施也會成為第一階段建置的成本之一。

另外,模組化資料中心有可能會隨著物價以及當時的技術與產品的定價而有波動,甚至在三期建置完成後,出現會比採用傳統方式一次建置的總金額要來得高一些的情況。「但如果把空間利用率、設備折舊以及後續維修成本加總進來計算,模組化的部署效益確實會對企業更為有利。」


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