2011年9月15日,“2011中国绿色数据中心技术大会”在北京世纪国建宾馆隆重举行。
郑宏:今天最后一个发言的是中国联通湖北省分公司的李欣,题目是“集装箱式机房在IDC业务实践中的探索”,有请!
李欣:大家好!我是中国联通湖北省分公司的李欣,下面由我给大家介绍一下湖北分公司在IDC业务中实践中的探索。IDC行业的发展、机遇与瓶颈,IDC行业的需求快速增长。
首先看运营商的需求,4.5亿宽带用户提速,WLAN无线城市,EPON。然后是ICP需求,第三是用户应用需求。
关于移动互联网兴起,这是行业里最热门的话题,我们首先看一下用户与带宽,带宽7.2M至14.4M至21M,平均用户带宽从200K提升至1.5M,在线时长提升3倍,用户数从10年3亿增长至13年7亿。还有是移动应用,视频、音乐、阅读、图片分享、备份同步等,还有是移动商务,位置服务,广告推送,应用商店,微博、KIK、IM、通信录。再有是中终端门户,像苹果,iCloud,从手机到平板到PC到TV,终端类型高达500款,延伸至平板及TV,微软阵营不可忽视,我认为微软会换一种方式继续延续,移动互联网的兴起也为业界提供想象和实践的机会,大家热炒移动互联网的应用,这些业务最终也会流到IDC,这是我们认为IDC需求迅猛增长的主要原因。
对于我们湖北联通来讲,用户与机房是一个比较大的问题,是先有机房还是先有用户?可以说没有机房就没有用户,像多媒体,游戏,互联网圈子里面的IDC四大家,以及下一步大规模看到的云计算与互联网的应用,对整个机房的需求与消耗是巨大的。与此同时,我们的机房又做了哪些准备呢?要建多大的机房?建什么样的机房以满足我们用户的合作需求呢?我们希望从这个地方开始介绍一下集装箱机房的特色,也就是我们为什么考虑采用集装箱式的机房来承载数据中心。
首先是集装箱的优势,建设周期短,采用工厂预制的方式,两到三个月就可以接货,然后现场接水,接电,接网络,一周内就可以运行,可以灵活移动,随时到达应用现场。
第二是选址灵活,便于迁移,良好的隔热涂层,建立相对独立的空间,对环境要求很少,几乎可以放置任何地点,湖边,坑道,建筑物边上。
第三是有良好的扩展性,按照箱体个数,进行扩展,箱体可根据需求按20尺或40尺集装箱进行定制,配套设备也是模块化设计,包括空调、UPS、油机等。按需建设,简单复制,即插即用。
这是我们做的机会成本的对比表,5000万一次建设一个传统机房,我们按6%计算,建设期为一年,受益期每年的机会成本都是300万,从建设期到投产期,把机房装满,大概是五年的时间,整个的利率成本是1800万。而5000万分五期建设,每期建设周期是三个月的话,可以得出1000万的6%,就是60万的年利率,三个月的利率就是15万,我们会得出975万的动态投资的利率。所以我们的结论是分批投资与整体投资利率可以优化,将近800万,占投资总额的16%,如果一次性综合配套成本占比达到50%,投资利率优化仍占总投资的8%。这为我们进行投资决策以及整个行业内的考核,包括分公司产品线的考核会提供一个有力的支撑,这也是我们考虑集装箱发展方式的一个理由之一。
这是一个绿色数据中心的会议,机房的节能是必不可少的,我们认为机房节能由三个方面组成,首先是机房的建造节能,以5000平米机房为例,可以得出5000平米的机房有4000吨的碳排放。同样如果用30个40尺的集装箱所需钢材的碳排放为250吨。这里面所需的钢材,生产环节中产生的碳排放是250吨,这个资料是哪里来的呢?这是《长沙大学学报》2011年5月《低碳背景下钢铁产业碳排放情况的实证研究》中得来的。
第二是建筑物回收节能,5000平机房拆除将产生55吨碳排放,5000平机房填埋将产生100吨碳排放。这些可能是我们容易忽略的问题,机房节能最重要的要素就是空调系统节能,我们将在下一个章节给大家介绍,就是集装箱机房的实践。
首先供电系统的节能。我们现在采用的是380V的三相市电从开关电源直接进入集装箱内配电柜,220V单项电进入整流器,没有损耗。220V交流转成48V直流,接入服务器,损耗是5%。这是关于供电系统的节能。
关于空调末端的节能,左侧有一个图,中间的是冷通道,墙壁方面的通道是热通道,通过这么一个向两侧吹风,然后从后方产生负压,是一个循环的过程,这一共有六组风扇从上到下。通过这样一种水平送风的方式,集装箱机房不到50厘米,其他机房通常为5米到1.2米,最短的送风距离的确是比较大的改善。再有是水平送风,散热比较均匀,气流组织更为有效。还有一点是外部风扇可以替代服务器内风扇,冷热通道通过风扇强制散热,闲置机位加挡风板,防止冷热通道短路。
还有是空调主机的节能,冷水机组进出温度为18到24度,流量是27吨/小时,温差是5-7度。Free Gooing,当环境温度低于15度时,空调压缩机不启动,而使用自然冷风制冷。
我们还采用了其他节能措施,左上角的图片讲的是集装箱的箱体节能,采用了超级的隔热涂层,图片中是一个视频中的截图,国外和国内都有这样的材料在应用。这样的箱体节能,我们采用的是金属外壳,要防止外部热量进入箱内。另外,直流服务器内去掉CPU风扇,使用外部风扇,节约37W。还有是照明节能,高密度部署面积小。
最后介绍一下实验机房的测试结果。(PPT),我们在过去一年内,在特定的条件下的确是这样的,在秋冬环境下,室外温度处于13-22摄氏度时,在机房整体负载10%的情况下,实测PUE值为1.55%。同上环境,加模拟负后,在机房整体负载20%的情况下,实测PUE值为1.41。夏季环境下,室外温度处于25-38摄氏度时,在负载20%的情况下,实测的PUE值为1.88。
下一步希望集装箱的机房在业界寻求一些合作机会,为此讲一讲我们的想法。首先,我们希望集装箱机房按照厂房式规划,按需扩展,以集装箱为模块,按需灵活定制。第二,希望采用高压直流供电为主。另外,根据武汉当地的情况,这是地下水源热能结合应急制冷系统,就是冷水储存系统。另外,我们有比较好的喷泉系统,我们认为喷泉冷却系统可以解决一部分散热系统。还有是消防水应急,冷水机组备份和地表水制冷。
我们下一个阶段的目标,在湖北这个地区采用水源热泵的情况,因为湖北这个地方好是好,但是没有比较低的温度,也没有比较低廉的电价,但是我们有水。武汉的地下水,根据现有公开的资料,武汉有很多地下水源热泵的项目,本地已经有很多案例了。整个湖北省地表水丰富,地下水也尚在开发,旱季还可以结合地表水混合制冷,水平循环节能。相关规范表明,武汉地区较适宜开发地下水以及地表水的水源热泵系统。我们PUE的目标值是1.2,希望在未来五年以内能够实现。
最后,我们希望能够站在移动互联网发展的契机上,促进中部信息产业的快速崛起,同时,我们IDC业务发展也结合了互联网内容合作规划,我们希望能够和广大IDC主流厂商形成新的合作模式,不仅仅是IDC,应该有更多的应用合作,比如说内容推送,推送个性化的内容与应用。第二,做定向流量包,比如说微博,8块钱搞150兆,我们完全可以做这样的服务。第三是上网导航,根据用户行为提供相应的上网导航、终端匹配、网点预装。第四是代扣费,为无线互联网应用提供便捷的小额支付渠道。
创新引领发展,携手共创未来,中国联通湖北省分公司真诚欢迎业界与我们进行合作,谢谢大家!