华为智能微模块数据中心解决方案 2 华为智能微模块系统解析 3 成功案例 4 目录 1 数据中心发展趋势及挑战 2 华为智能微模块的建设理念 3 数据中心的发展历程 云计算 时代 计算机 时代 分散化 控制：模拟控制网络普及率低，数据 中心需求小 各地多建小型数据中心服务局网客户 物理设施多单点故障 设备多为临机手动控制，管理无规范 集中化 网络普及广，带宽提升， 数据中心需求大 设备集中，服务区域客户 基础设施一次性建设为主 集中自动化管理运维 智能模块化 大数据时代到来，对基础 设施需求加速 高运算密度造成节能压力 打包基础设施资源，要求 模块化分期建设 智能化、精细化管理运维 互联网 时代 4 2亿 5亿 3亿 4亿 1亿 433天 23.09万/天 172天 58.14万/天 120天 83.33万/天 105天 95.23万/天 86天 116.27万/天 大数据的发展远远超出想象 云计算 移动互联网 大数据 信息化 ICT融合 虚拟化 物联网 SDN 现在，大数据、移动互联网促进了数据中心的蓬勃发展，云 计算、虚拟化等新技术正深刻改变着数据中心的形态与面貌， 数据中心行业经历着新的巨变。 5 大数据带来的挑战：扩张迅速、机柜高密化、运营成本攀升 高密度，发热加剧 芯片性能提升，机柜功耗持续上升，需 改变机房散热系统 机柜功耗动态变化，要求按需供冷 运营成本逐年攀升 随着规模扩大，能耗高，电源和制冷成 本及管理维护费用逐年大幅飙升 人工管理成本增长尤为明显 业务增长，扩张迅速 数据急剧膨胀，大型DC建设投资增长 迅速 信息化发展迅猛，企业数据中心建设数 量倍增 6 传统DC四大痛点：周期长、无弹性、能耗高、效率低 添加标题添加标题 能耗高 传统DC PUE普遍在2.5左 右 市电的获取成为数据中心 建设主要瓶颈 IT设备生命周期3年 基础设施生命周期10年 僵化的架构无法满足业务 的弹性扩展 子系统交叉，工程界面复 杂、建设周期长 定制化、工程化、生产无 法复制 效率低 周期长 无弹性 数据中心是孤岛状态，分 散管理，被动维护 主要依靠人工7*24小时维 护 600天 机房平均建 设周期 90天 业务上线 时间 18个月 IT业务数据 增长翻1倍 50% OPEX用于电费开支 ￥ 21900万 10MW（IT）数据 中心年电费 7*24小时人工 7 新一代数据中心应运而生 工程简单 建设短，易复制 分期部署 易扩容，避免过度投资 多节能手段 实现高效低能耗 智能化管理 大量节省人工成本 采用密封通道、行级制冷、 高效UPS等技术，实现高效低 能耗PUE 满足机柜高密度散热要求， 解决局部热点问题 智能管理系统，实现实时监 控，减少人工维护成本 通过能效管理、3D虚拟展示 等功能，显著提升数据中心 的运维效率与体验 模块化建设模式，基础设施 依据业务需求柔性规划 实现分期部署，避免一次性 投资、建设，提升ROI，初始 投资下降30% 标准化接口，部件、子系统、 IDC整体泛模块化，快速部署； 批量生产,易复制 相比传统建设模式建设周期 缩短50%以上 新一代数据中心采用模块化设计和智能化管理，实现快速建设，按需部署，高效低耗 13个月 模块化数据中心 建设周期 低能耗 8 智能微模块，新一代数据中心的基石 智能管理系统 综合管理系统 智能 控制器 Busway Busway DC1 DC2 DC3 DC控制器 智能微模块 智能微模块：以机柜为载体，包含供配电模块、制冷模块、网络、布线、消防(可选)等硬件 单元和智能管理单元，具有标准化管路、电路、管理接口的智能化、预制化、一体化产品 IT设备 智能防护 智能配电 智能制冷 9 目录 华为智能微模块系统解析 3 成功案例 4 1 数据中心发展趋势及挑战 2 华为智能微模块建设理念 10 简单 模块化架构，数字化系统，按需部署，易扩容 高效 智能化管理，网络化协同，让运营更高效 可靠 三重可靠设计，主动预防，保障业务运行零中断 华为智慧微模块建设理念: 简单、高效、可靠 11 标准化部件、模块化架构、工厂预制、现场安装简单 简单 高效 可靠 标准接口 部件模块化 架构模块化 机房模块化 UPS系统 制冷系统 机柜系统 配电系统 工厂预制标准化的接口， 工程界面清晰，建设简单， 实现快速部署，极简交付 简单复制，分期部署、按 需扩容，提高机房负载率， 降低能耗 模块化标准化组件，设计 统一，按需增减，在线更 换，即插即用，易维护 供配电、制冷、机柜等系 统都集成于模块内；部件 工厂预制，现场安装简单 从接口、部件、子系统到整体架构的模块化设计，按需部署，安装简单，易维护，易扩容从接口、部件、子系统到整体架构的模块化设计，按需部署，安装简单，易维护，易扩容 12 灵活部署，适配不同场景 简单 高效 可靠 安装要求简单，适应多数室内环境 多种部署方式，适应不同业务场景 仅需2.6m层高、 最低350kg/m2楼板承重即可完 成模块部署，适应绝大多数室内环境 采用水平送风方式，可直接水泥地面部署，无需 架空地板，大幅减少工程量 2.6m 单排、双排两种排列方式，避免面积浪费，室内 空间利用率最大化 封闭与不封闭两种部署方式，适应低、中、高密 不同业务需求 13 智能一体化供配电系统，降低SUE 简单 高效 可靠 智能一体化供配电系统 PDF柜+UPS柜 华为方案 传统方案 UPS与配电一体化，节约占地面积 配电智能化，机房精密配电 高集成设计，减少安装工时，维护方便 *SUE (Space Usage Effectiveness) 即机房空间利用率，SUE值越小，证明 机房越节约空间，单位面积支持安装的 设备越多。 14 智能管理，运维简单 NetEco 管理系统 综合管理一站实现 随时随地移动运维 设备信息全面掌控 简单 高效 可靠 15 多手段达成低碳绿色数据中心基础设施 简单 高效 可靠 整合多种技术实现最低的PUE（可复制、规模应用的技术手段） 2.1 2 1.8 1.6 1.45 高频UPS，效率96% 封闭通道，盲板， 节能照明，集中加湿等 高负载率运行(模块化设计)， 提高机柜进风温度， 能源管理 冷冻水行级空调，变频水泵 智能群控组网，冷冻水系统内外机联 动，基础设施-IT联动，实现自调节 传统机房 1.45(深圳地区深圳地区) 智慧DC PUE 2.1-1.45： 节能约30% 增加45%机柜当量 核心：高效UPS、直流变频、行间制冷、密闭通道、智能管理 16 密闭通道+行级空调，高效制冷 简单 高效 可靠 紧靠热源制冷，精确制冷，解决局部热点问题 直流变频+EC风机，制冷量和风速无极调节 送风量大，不受限于风道及开孔地板 解决机柜高密度散热，满足高密部署 隔绝冷热气流混合，高效利用冷气资源 空调提供冷气至冷通道，服务器按需取用冷气 高效散热，支持的单机柜功率密度大大提升 提升空调回风温度，节省30%制冷系统能耗 密闭通道技术 行级制冷技术 17 智能制冷，精确感知L2，降低PUE 智能制冷 智能群控组网功能 由主机统一控制，按需分配，实现群 组节能 平均磨损运行，延长使用寿命 PUE风冷下降0.04，水冷下降0.01 L0/L1联动，冷冻水系统内外联动 iCooling智能组网，冷水机，水泵， 室内单元智能联动，更精确匹配冷量 需求，节能降耗 温控温升控制（水温升高），温控随 动（PUE下降0.03） L1/L2 联动，实现按需制冷 读取服务器温度、功耗等参数智能调 节空调送风风向以及风量，精确制冷 空调末端节能15%（风冷PUE 下降 0.045 水冷PUE下降0.01） 60% 30% 80% 收集实际冷量需求 冷水机组需 要输出55% 效 率 提 升 7% 40% 40% 60% 70% 计算周边服务器负荷，智能调节空调送风风向以及风量，精确制冷 简单 高效 可靠 18 多种技术保证华为UPS极低负载时高效运行 简单 高效 可靠 ECO技术实现全高效模式，UPS系统效率99%以上，适合电 网质量较好地区使用；可实现2mS快速切换逆变模式 Self-load自循环测试，耗电量仅为带负载测试的4%；减少 负载租赁费用，实现快速测试，投入运营 2ms 多种节能模式 模块休眠功能 UPS系统建设初期满配，但实际系统负载率低于10%，智能 休眠技术，可提升负载率，保持系统高效率运行 4ms 在部分模块休眠的同时，系统会对工作的模块进行定期轮换， 以保证工作时间平均，延长模块寿命 19 全网容量管理，实现最佳资源利用率 支持数据中空间、 配电、制冷、承重 四要素的容量展示 新建、变更系统违反 容量计划时发出告警 从系统已装基础设 施获得最佳机柜供给 提升配电、制冷、负 载匹配度，提高效率， 减少浪费 机柜级容量 最佳机柜 机房级容量 模拟变更 简单 高效 可靠 20 可用度 1 MTTR MTBF 更换时间 24小时 更换时间 10分钟 华为模块化UPS 模块化电源，替代塔式UPS，提高数据中心可用性 可靠 高效 简单 功率模块可 热插拔 旁路模块可 热插拔 能源控制单 元可热插拔 MTTR(Mean Time To Repair): 平均修复时间 MTBF(Mean Time Between Failure): 平均无故障工作时间 21 空调关键部件冗余备份，全方位漏水预警制冷 可靠 高效 简单 冷凝水排水有专门管路，限制漏水影响范围 冷凝水有水泵强排及溢流自排两个排放管路。 漏水检测装置与系统联动，若系统漏水，系统产生告 警提示并停机 系统漏水检测 强制冷凝 水排水泵 溢流冷凝水 排水接口 冷凝水接水盘 双路电源ATS系统 自动切换，保障供电 直流供电 采用1+1备份模式 多风机送风 8个风机送风，确保风量、 安全冗余 双液位开关/双冷凝水泵排水 单个水泵发生故障，设备安 全运行 防凝露功能 确保维护时无凝露风险 机组内部层层设防 水满报警 水浸报警 排水故障告警 阀门自动关闭 沿程管路及LDU天罗地网 管路漏水报警 LDU漏水报警 自动关断支路阀门 供电双备份，自动切换，保障供电 多风机送风，确保风量、安全冗余 防止凝露，确保维护时无凝露风险 双液位开关/双冷凝水泵排水，保障设备安全运行 22 蓄电池精确管理，提高健康度，降低着火风险 可靠 高效 简单 电池组1 信息处理 精度高 iBAT iBAT 电池组N iBOX iBOX UPS/HVDC iBattery 页面远程登录/操作 信息收集 信息汇聚 电池充放电智能管理，监控每节 电池的电压、温度以及内阻 电池故障提前预警，防止电池损 害带来的危害，提高安全可靠性 单体温度实时监控，温度过高及 时告警，杜绝热失控引起火灾 UPS电容健康检测，核心部件自 检、故障定位/一键获取数据 iBattery 23 系统级 器件级 部件级 热点检测与管理 制冷与供电冗余度不足预警 主动预防，健康度智能管理，保证系统持续可用 供电、制冷冗余度管理与预警 虚拟IDC温度云场 零过载事故 单元状态实时监控，预警故障 自动热成像、彻底消灭电气工程事故 无线电池检测、零电池着火事故 零空调漏水事故 耗损器件寿命预测与失效预警 器件寿命提升100% 可靠 高效 简单 24 目录 华为智能微模块系统解析 3 成功案例 4 1 数据中心发展趋势及挑战 2 华为智能微模块的建设理念 25 2 2大解决方案大解决方案 4 4 大核心部件大核心部件 软件平台+硬件 智能管理系统 UPS PDU 结构系统 通道 机柜 制冷系统 冷冻水型 风冷型 华为数据中心基础设施产品满足不同需求 IDS2000U 供配电系统 IDS5000U 模块