2021年12月,国家发改委等部门发布了《贯彻落实碳达峰碳中和目标要求 推动数据中心和5G等新型基础设施绿色高质量发展实施方案》,旨在促进老旧基础设施的转型和升级,逐步实现对PUE超过1.5的数据中心的节能降碳改造。
2022年8月,工信部等机构推出了《信息通信行业绿色低碳发展行动计划(2022-2025年)》,强调加速“老旧小散”数据中心资源的整合与节能改造,同时鼓励应用先进的节能节水技术,如自然冷源、预制模块化机房及智能化能源管控系统。
因此,老旧数据中心的改造已成为必然趋势。
传统机房面临多重挑战,亟需改造
众所周知,老旧数据中心常常面临高能耗、空间利用率低、安全隐患突出以及运维管理复杂等问题。
以中国联通郑州二长数据中心为例,该中心所在楼宇投产已超过20年,设施仅有低功率机柜,空间狭小,供配电和暖通系统老旧,能耗高,无法满足市场需求,迫切需要建设高等级、大规模的数据中心。
例如,在数据中心耗电大户空调系统方面,原二长大楼的空调均为“一拖一”风冷式,不仅能耗高,且容灾能力不足,易出现单点故障,影响整体系统稳定性。由于大楼整体结构设计的限制,室外机安装位置不足,导致散热能力差,极端高温天气时,易出现外机过压保护停机的现象,需人工冲洗降温,增加了运维成本及机房的高温隐患。
此外,随着机房建设时间的推移,网管系统存在分散和管理手段陈旧等问题,原有系统杂乱无章,部分设备缺乏监控,无法及时显示故障点,已无法适应当前数据中心运营运维的高要求。
改造进行中,河南联通二长数据中心正在进行样板建设
针对老旧数据中心改造的痛点,各相关企业积极探索解决方案。
例如,中兴通讯从“气流组织改造、暖通改造、配电改造和管控改造”四个方面入手。其中,气流组织改造使用封闭冷/热通道系统,避免冷热气流混合和局部热点;暖通改造引入氟泵行间空调、间接蒸发冷却空调和冷板式液冷,以延长自然冷使用时间;配电改造采用高压直流、智能母线和电力模块,提高供电效率;管控改造则通过IDCIM统一管理和AI系统实现节能。最终目标是将PUE降低至1.4以下(在线改造小于1.5),空间利用率提升10%,机房可用性最高可达99.995%,CLF降低10%~15%。
具体到二长数据中心,河南联通高级工程师雷宇表示,通过与中兴通讯合作优化改造方案,采用智能项目线、VRM智能双循环氟泵多联空调及DCIM系统,显著提升空间利用效率,PUE大幅降低,目前综合PUE下降了15%;在人员管理方面,统一的IDCIM系统使整体运营效率提升了50%;同时使用VRM智能双循环氟泵多联空调后,能耗较传统风冷空调降低超过50%。
事实确实如此。
以空调系统为例,中兴通讯在项目中创新性采用智能双循环氟泵多联空调,该方案具备自然制冷、压缩机制冷和混合制冷三种模式,空调群控系统可根据室外温度变化,自动切换制冷模式。其V字型室外机整体空间较小,可集中放置于大楼顶部,实现数据中心PUE从原先的1.6X下降至1.3X,下降幅度超过15%。雷宇对此评价道,控空调系统改造的特点及影响十分显著。
在管理运维方面,中兴通讯的IDCIM数据中心智能管理系统通过统一监控、管理和优化数据中心基础设施,提供从规划设计到运营维护的完整解决方案,确保数据中心的可用性,实现运维管理与运营管理的有机融合。部署IDCIM管理系统帮助二长数据中心提升20%的资源利用率,增强运维能力,减少50%运维工时,达到高效低成本的运维。
对此,中兴通讯数据中心国内市场总监马涛表示,智能管理系统的应用能够将原本分散的管理小平台整合到一个大平台上,运维人员在统一管理平台上对动环监控、门禁、视频和电力监管等进行统一管理,从而显著提高运维便利性和效率,同时也提升数据中心的可用性及安全性。
通过IDCIM系统,可以实现自动调节温控,避免因人为操作引起的不必要损失,温控更智能,达到节能效果。此外,在配电方面,智能母线、高效率的UPS以及休眠功能,简化了供配电管理,减少了供配电损耗,使改造后的PUE达到1.3,这在国内相对罕见。雷宇补充道。
最后,通过改造,数据中心在机房等级、网络部署和机房安全管理等方面取得了质的飞跃。
首先,机房具备高等级能力,按照国家A级标准交付,满足政府、互联网企业等客户对高可靠性的需求;其次,确保用电安全,通过双路市电保障和冗余高压配电系统,实现业务不中断的用电保障;最后,优质的网络部署使二长数据中心直连CHiNA169骨干网络,提供高质量的网络应用、网络安全、流量分析、负载均衡和存储备份等服务。
综上所述,中国联通郑州二长数据中心的成功改造显著增强了河南联通在通信基础设施和数据服务方面的能力,成为数据中心绿色改造的样板,为同类项目积累了丰富的经验和成熟的技术方案。
