模組化資料中心 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 台達

正確規劃建置階段 中大型資料中心展績效

2015-07-03
並非所有的企業都適合模組化資料中心的部署模式。倘若資料中心的規模不大,相較於企業整體總用電量,資料中心用電佔比也微乎其微時,那麼打造一個模組化資料中心其實彰顯不出效益,反而有可能增加成本。
挾著在散熱、電源、機構以及組裝等方面的技術能力優勢,台達電投入資訊機房基礎設施研發,一開始便以「隨需擴容」架構理念發展InfraSuite資料中心基礎架構解決方案。從單一機櫃的各部零件、PDU,乃至於冷卻空調、不斷電系統,都已具備模組化的設計。

不僅僅如此,近年來,台達更將資料中心基礎架構管理(Data Center Infrastructure Management,DCIM)的軟體方案也加以模組化,將功能以及容量分切成各個不同模組,來因應企業需求。針對初期業務量不大的資料中心,企業可以選擇從最小的系統以及最基本的功能來著手,當未來業務擴充或是需要報表、安全等面向,可再依需求擴充。

模組化並非一體適用

▲台達關鍵基礎架構事業部業務經理林士基認為,企業採用模組化架構究竟能夠在初期節省多少建置成本,必須取決於企業長遠的思考以及可負擔的成本考量。
在模組化架構上,台達不僅在設施面可提供各式模組化的需求,對於空間模組化規劃設計也累積了不少經驗。台達關鍵基礎架構事業部業務經理林士基指出,「但根據我們的經驗,並非所有的企業都適合模組化資料中心的部署模式。倘若資料中心的規模不大,相較於企業整體總用電量,資料中心用電佔比也微乎其微時,那麼打造一個模組化資料中心其實彰顯不出效益,反而可能增加成本,這是因為模組化設施的成本會比一般傳統設施來得高些。另外,如果該企業已經是成熟產業,而且未來的成長爆發性不高、每年的擴充需求很穩定,這時我們也會建議採用傳統方式,一次性部署即可。」

反觀,中大型以上的資料中心建置,模組化架構就能展現其綜效。他說明,傳統一次性的大容量資訊機房,其開關與線材的選用也必須採用較大的容量,但是這些開關與線材的成本費用並非是等比例的增加,有時候是數倍的差距,例如,500安培的開關就比250安培的開關成本多了不只一倍,而且配線的施工成本也會增加。採用了模組化架構之後,直接在總開關後縮小了分部開關的容量,相較於大系統共同開關的傳統作法,在線材與施工成本上相對都會較為精省。

另一方面,傳統的建置手法並沒有加入「複製」的概念,每一次的建置都必須重新加以規劃,但是模組化的概念其實就是運用了複製的手法,只需要第一次做好規劃,日後就可以依此複製,而且施工錯誤的機率相對也會減少。此外,傳統大容量的不斷電系統是採1+1備援,而模組化的備援設計卻是N+1,其中備援的容量只有N分之一,以1000kW為例,在1+1的環境中,企業必須配置兩台1000kW不斷電系統,如果切成10個模組,每個模組是100kW,那麼備援的容量就只要準備100kW即可。這樣對比下來,費用確實也能較為精省。

最精省V.S最完整

但是,企業採用模組化架構究竟能夠在初期節省多少建置成本,必須取決於企業長遠的思考以及可負擔的成本考量。一般來說,最精省的作法是只要建置到總開關即可。右上圖示描繪了Uptime Tier 2的電氣系統拓樸架構,這是台灣多數資料中心最為常見的設計,以Tier 2要求為標準,配置雙迴路設計,備援為N+1方式。在這個拓樸架構圖可以看到,不斷電系統是採取N+1架構,企業運用UPS模組化方案,初期便能只配置基本所需容量。

不斷電系統後面會接上UPS Output Sw Gear,之後會接上MPDU,假設企業模組化資料中心打算分三階段施行,那麼從MPDU中又可分出PDU A、PDU B以及PDU C三個開關,並且分別分配給不同的空間模組。一般來說,大致上做到這個階段即可。接下來就是針對A空間的規劃設計加以建置,例如冷熱通道、冷卻空調、冰水主機等等部署。


▲模組化架構設計示意圖。

「但是,不管是加開關還是鑽孔都會有粉塵,如果擔心第二期施工所造成的粉塵導致服務運行中斷,那麼第一期建置的程度要愈完整愈好,最佳的狀態做到只需接上設施的階段,」林士基提到,因為要不影響IT現有營運,卻又要擴增資訊機房,又擔心粉塵會影響到設備運轉,唯一的作法就是讓初期建置愈完整。當然,這也會影響到初期建置成本的投資。「或許有些企業會認為,只要在施工時進行一些防護措施即可,但是這些防護工程其實也會提高投入的有形無形成本。如果企業預期業務成長快速,很快就需要第二個Island(一組冷熱通道即是一個Island),不妨在第一期就提早作業。」

新舊世代產品難並聯

IT技術發展一日千里,未來IT設備的樣貌,誰也無法預期。以現今IT技術所規劃出的容量未必能符合未來所需,而模組化設計的好處是先把必須要的基礎設施建立好之後,後續可以更從容地因應這些變化。

但是模組化也並非沒有風險。林士基提到,一如IT設備的改朝換代,IT基礎設施也會跟著技術精進,模組化產品當然也可能出現新舊世代並陳的狀況。「例如,企業年前採用模組化設計完成第一階段設計,預計5年後要再擴建第二階段,但是設施業者在明、後年可能會設計出新一代產品,而且效益比起第一代更好。」

他分析,以這個情況來說,第一代產品的生命周期可能會有些風險。不過,由於現今的設施業者多半會承諾企業使用年限,在這些年限內,舊款產品都還會有備品,因此風險應該不高。「可能會出現的問題在於,新舊世代產品無法並聯使用。」

林士基以台達自家模組化產品舉例說明,每一代不斷電系統在設計的過程中,其本身的控制邏輯不同,導致電壓、相角以及頻率的不同,甚至也有不同的效能表現。也因此,往往不能並聯互用。因此,當100KVA的第一代NH Plus模組化不斷電系統,遇上100KVA第二代的DPH模組化不斷電系統時,就無法並聯為200KVA,只能是雙?路供電100KVA。遇到這種情況,一是企業繼續沿用第一代的產品,二是把IT設備做好區分,哪些是由NH Plus模組化供電,哪些又是由DPH模組化不斷電系統供電,只要做好管控,IT設備也能運轉無虞。


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