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数据中心论文参考文献：
数字化时代,物联网技术正在成为驱动创新与实现数字化转型的重要力量.一个新的数字化经济时代正在来临.数据中心基础设施建设和服务者应敏锐把握市场变革趋势和客户需求,以不断创新的物理基础设施、全生命周期服务、软件和数字化解决方案全面布局云端和边缘计算,构建高可用的数据中心基础设施,为企业的数字化转型保驾护航.
2018 年,数据中心将迎来以下三大趋势和四大技术变化.
数据中心三大发展趋势
1. 新型可验证数据中心是未来数据中心建设中的新关键责任方遥数据中心建设模式的创新与变革,决定着未来数据中心的安全可靠性及产品竞争力.而传统“设计院+ 施工监理”的建设管理模式已无法满足数据中心建设需求.规划设计方案决定着30%的数据中心建设成本,一旦设计阶段出现误差将导致施工变更成本不可控.
基于全生命周期的新型可验证数据中心,在规划设计阶段,可利用权衡工具与参考设计库,提供设计验证服务,对设计方案进行容量配置和设备材料选型的成本优化,并通过提供审图清单、CFD 气流组织模拟、BIM管线综合、PUE 节能措施、电力与面积最优匹配、标准化、预制模块化设计理念、多系统架构方案对比、预测最佳功率密度点等,确保数据中心整体的高可用性和可靠性.在施工及交维阶段,进行性能与功能验证,通过对各系统调测及故障模拟、运维知识与技能交付、风险识别与管控,满足对SLA 及安全运营的基本要求.
未来,数据中心建设的责任方更需要具备综合一体化和全生命周期验证服务统筹技术管理能力.单一专业和单一阶段的建设管理模式无法使数据中心建设整体可控、进度最优,而新型可验证数据中心提供的基于全生命周期的验证服务将以新型权衡工具与标准化建设模型成为新的建设责任方.
2. 基础设施或整个数据中心的监控管理将由本地向云端转移遥基础设施管理是确保业务连续、系统整合,以及应用可靠运行的基础.然而,日益混合的IT 环境和分布式数据中心生态系统的发展,使得IT 基础设施越来越复杂,也为数据中心基础设施管理者带来重重难题.一方面,公共云、托管、本地共存的生态系统,使企业面临更加复杂的IT 混合环境,这要求企业走出孤岛管理模式,尽快实现基础设施应用集成的统一协调管理；另一方面,分布式数据中心的发展,使企业分布式站点发生“断电”时,无法实现远程管理.此外,由于本地化管理的可视化程度低,导致缺乏可以预防事故发生和多端平均修复时间的可操作信息.
因此,能够对多个站点的IT 基础架构实现全局管理、统一监控、报表和规划的基于云端的管理系统成为出路.Gartner 预测,到2020 年,90％的组织将利用混合云管理基础设施.基于云端的管理系统可以充分发挥厂家的专家队伍的作用,提高管理效率,降低管理成本,提高预判和预处理的能力,从而提高系统的可用性；同时极大地提高数据分析的广度和深度；通过单一远程设备即可掌控所有站点,使企业享受来自外部专家的远程专家服务；无限拓展管理系统；还可利用大数据分析提供趋势洞察,并对故障进行预测.
3. 用于边缘计算的微型数据中心将呈爆发式增长遥时至今日,处于互联网时代的人们愈发倾向于浏览带宽密集型的内容,并关注大量可穿戴设备.与此同时,移动通信网络和数据网络正在一致性地聚焦于云计算架构.为支持当前及未来需求,计算能力和存储设备将部署到网络边缘,从而减少数据传输时间,提高可用性.
边缘计算技术能够解决网络延迟的挑战,利用云计算架构帮助企业在更佳时机把握各种机遇.例如,在线视频流媒体播放会占用大量带宽资源,由此引发的巨大负荷将导致网络拥堵和延迟,而边缘数据中心可使带宽密集型内容更加靠近终端用户,使对延迟时间敏感的应用更加靠近数据源.
边缘计算包含本地设备、本地数据中心和区域数据中心.边缘数据中心可包含1 至10 个机柜,并提供满足未来物联网应用需求的部署速度和容量.用户可借助按单配置或预制化产品的边缘数据中心,轻松实现快速便捷的设计和部署.
数据中心四大技术变化
在新型可验证数据中心、数据中心监控管理将由本地往云端转移,以及用于边缘计算的微型数据中心将取得高速发展的同时,数据中心基础设施在技术层面,也将迎来以下深层次的突破.
1. 锂电池在数据中心UPS 应用中逐渐增多遥锂电池在各种不同应用中的商用化进程已有20 余载,但在数据中心领域,却在很长时间内未被普及用于静态数据中心UPS 的电池.究其原因,与所有其他的应用一样,锂电池在静态UPS 应用中无法为UPS 供应商提供、能量密度、功率、安全性和可靠性方面的合理平衡.但在过去10 年中,锂离子化学成分和技术的改进已为UPS 供应商提供了现实方案,这些改进很大程度上是源于电动汽车产业提出的要求而进行的.
锂电池具备诸多优于阀控铅酸蓄电池的优势：UPS 使用寿命内电池更换次数较少（可能无需更换）,可消除电池更换造成的宕机风险；同等能量下,重量为铅酸蓄电池的四分之一；放电次数是铅酸蓄电池的10 倍（取决于化学成分、技术、温度和放电深度）；自放电率约为铅酸蓄电池的五分之一（不使用时,电池放电迟缓）；在多种主要断电场景中,充电速度提高4 倍以上.
但相比阀控铅酸蓄电池,锂电池也存在两大主要缺点：由于较高的制造成本,加之必要的电池管理系统成本,锂电池投资成本约为等能量铅酸蓄电池的2～3 倍；运输法规更为严格.
2. 通道封闭系统的框架设计将逐渐与IT 机架分离遥大型数据中心往往采用机架群或整机房机架规模一次性进行更多的IT 设备部署.在部署过程中,效率、简单化和速度都是非常重要的考虑因素,这将有助于降低成本,减少部署和操作过程中的错误.标准化部署和操作过程使得实现这一价值目标成为可能.
通过采用独立于IT 机架的独立式区域框架系统可以提高区域部署的效率.高效的区域框架能够降低成本和缩短部署时间.与其说它是一个建设项目,不如说它是一个组装项目.在独立于IT 机架的独立式区域框架系统中,IT 设备可以同时进行部署和堆放.装满IT 设备的机架可以更容易地部署到组装完成的框架遏制系统区域中,通过集成在区域框架上的遏制系统,添加、移动和更改操作得到了大幅简化,同时影响可用性的操作风险也得以降低.设计良好的区域框架适用于不同的配电和制冷架构、机架数量和尺寸,以及不同几何形状的房间.这种天生的灵活性有助于跨机房、区域和在不同设计间实现架构标准化.
3. 间接风侧换热将取代水侧换热成为数据中心自然冷却方式的主流遥水侧自然冷却是基于冷水机的冷冻水系统而设计的,因为具有复杂的冷冻水管道,设计周期长、部署缓慢、可扩展性差.冷冻水系统后期的运行维护成本也很高,而整个系统的性能表现是由后期的运行维护水平所决定的.不仅如此,冷水机一般部署在建筑的底层,增加了建筑物的投资成本.而间接风侧换热系统可以解决上述水侧换热系统的缺点和高投资成本等一系列问题.接风侧换热系统采用一体化设计,可根据IT 机房对冷量的需求进行自动控制,无需人为设置.因此,它具有可快速部署、高可扩展性等优点.同时,该机组可放置于房顶,不占用建筑空间,可降低建筑成本,建筑的设计仅需要考虑机房和机组送回风的流通道设计.
4. 机柜功率密度将随人工智能的应用而不断攀升袁更多的液冷技术将进入实验阶段.人工智能的快速发展需要大量使用GPU,每个GPU 的功耗可高达300 瓦特,假设每台服务器可装载8 块GPU,则每台服务器的功耗将高达2.4 千瓦,那么每机柜的功耗可高达数十千瓦.面对如此高的功率,传统的风冷技术将无法实现如此高密度的机柜散热.在此情况下,芯片级液冷和浸没式液冷将成为解决散热问题的主要途径.
液冷技术很早之前就被用于解决高性能计算的散热问题,但并未成为大型互联网数据中心的制冷解决方案,主要原因是机柜功率密度并不是很高,且液冷的初投资较大.但随着人工智能的发展,高密度计算需求的增长将推动液冷技术在数据中心被广泛采用.
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