数据中心基础设施的模块化构建近年来一直是热门话题。特别是随着云计算概念的出现，相关的讨论更加暴力，涉及设备供应商，解决方案提供商，业务用户，灾难恢复中心，分包商等方面。在此，笔者分析了数据中心基础设施模块化建设的基本动力，以及不同形式的模块化，以促进数据中心产业的健康有序发展。
数据中心基础设施的商业价值
数据中心基础架构的业务价值如何反映？这取决于您支持的IT业务需求。随着数据中心整合，虚拟化和云计算的趋势不断深化，对IT基础架构和数据中心基础架构的需求在以下方面变得越来越明显：运营的高可用性持续灵活地快速响应需求变化。以及整个生命周期中的建设和运营总成本（TCO）
可以看出，为了提高整个数据中心基础设施的商业价值，我们可以从三个方面入手：提高可用性和灵活性，并降低总体拥有成本。随着本文的发展，我们将看到数据中心基础设施的标准化是实现这三个目标的唯一选择。
标准化和奇点。
我们的社会是一个独特和标准化的单位。许多东西因其独特的特点而被人们记住，例如东三环两侧国贸的第三阶段和新的中央电视台，郎朗的钢琴音乐和海底捞的火锅。这些东西因其独特性而异常。然而，在这些独特的东西中，有“基础设施”的元素：建筑材料，钢琴键，厨房用具。基础设施的功能是支持基本需求，这些需求必须是功能性的，可靠的，甚至是模糊的。实践表明，使基础设施高效，可靠和可预测的能力与——的奇点相反。
由于标准化，我们日常事务的大部分基础设施已成为现代生活的一部分，事物变得更方便，更可预测，更便宜，更容易理解和更安全。标准化在现代生活中无处不在，我们几乎没有注意到它的存在。有一次，阎锡山的火车不能离开山西。 1904年，巴尔的摩大火将整座城市烧毁。——仅仅因为其他城市的消防设备无法与巴尔的摩消防栓结合使用。如今，标准化非常普遍，我们甚至很少关注它。从驾驶汽车到更换电池，标准化隐藏在幕后：当我们购买灯泡时，我们知道它将与灯座完美匹配；当我们使用USB接口时，我们没有。我担心电脑不兼容。在某种程度上，标准化已经在许多行业中提升到一个全新的水平，成为一种创造性和战略性的企业理念。我们希望数据中心基础架构是相同的，并且可以悄悄地，可靠地执行自己的职能许多成熟的基础设施，甚至被遗忘，但在这方面的进展并不令人满意为止。数据中心的物理基础设施的建设还处于手工阶段，行业在许多方面：定制设计的不同类型从该领域的合并成一个单一的系统，大规模的基础设施不同供应商的组件。全球数千个数据中心的基础设施呈现出惊人的复杂性和不一致性。这种不一致导致数据中心的单一诊断和维护，这是昂贵且耗时的，并且缺乏对其他数据中心的参考。
如今，数据中心的基础设施建设已经获得了足够的重视，但在一定程度上反映了从标准化中心行业数据的差距，这既是机遇，并为我们的专业人员刺激数据中心行业。我们可以应用标准化的数据中心物理基础设施的设计，实施和运行，使数据中心为社会做贡献悄悄和可靠的，因为许多成熟的基础设施。
标准化数据中心基础架构的方法是模块化。
那么，我们如何标准化数据中心基础设施呢？在IT需求变化的环境中实现标准化的关键是模块化。可以根据用户的需求快速灵活地配置标准和预先设计的构建块。在数据中心基础设施的构建中，标准化基于模块化。模块化产品，系统或过程必须完成模块分为大小或类似的功能，并且然后被组装在必要时产生各种产品，系统或原工艺的变体的组合。模块不需要相同。以乐高积木为例。这些模块在某些方面是相同的并且在某些方面是不同的。例如，颜色，尺寸和形状是不同的，但连接和尺寸是标准的，因此块（模块）可以在集成系统中组装。可以根据所需的功能定向不同的模块化系统，定义相同元件的级别和数量以及模块之间的不同元件。仅举几例：可以组合不同数量的电池（模块）以获得不同的电源；在IT设备中，可以组合多个刀片服务器和RAID阵列以获得不同数量的服务器或不同大小。存储容量等等。
标准化为数据中心基础设施建设的各个方面带来了好处：物理空间的占用方式，功能和随时间的演变。——从初始设计和安装到后期配置的不同生命周期。对于具有多个数据中心的大型IT运营，标准化可以实现不仅在单个数据中心内，也可在多个数据中心，进一步扩大标准化的好处。如果不同的数据中心使用相同的配置尽可能多的，例如，从同一楼层计划相同的标签断路器，那么你就可以充分利用标准化的设计，安装，操作，维护，错误预防和成本。很有潜力所有这些优势都以各种形式出现，并扩展到数据中心基础架构和流程的许多部分，但几乎所有部分都具有强大的基本属性：模块化架构和改进的人类学习。手电筒电池，刀片服务器和RAID阵列是非常基本的模块化示例，它们构成整个系统的各种单元几乎没有变化。
对于具有多种功能的复杂系统，例如数据中心基础设施的构建，应从项目的工程设计和产品选择的角度考虑。
模块化工程项目的设计。
在功能上，数据中心基础设施分为区域或功能独立和相互依存的功能模块，包括电的支撑区域，HVAC支撑区域，客房中心IT设备，布线系统，安防，监控等。目标是将整个数据中心基础设施转换为零，并成为一个相对独立的模块，用于设计，建造，调试，运营和维护。同时，较大的模块可以分成较小的模块。例如，1兆瓦的IT设备室可以分为五个独立的200千瓦IT设备模块。
选择模块化产品
这要求制造商进行深入的工程设计，以实现标准化和用户灵活性之间的最佳平衡。模块化产品包括从机柜到行和不同大小的物理空间，从UPS到能量分配和冷却。
·模块化UPS电源和电池。可扩展的电源，冗余和正常运行时间以及在线更换，无需在维护期间停止系统运行。
模块化布线将房间布线细分为行级模块或机架级模块。有模块式接头可以为整个负载线供电，也可以为单个机架供电。
机架级的模块化空气分配单元。房间的气流细分为单独的框架控制，以精确冷却高温区域。
高密度组件。将机架，配电系统和冷却系统集成到一个封闭的“房间”（POD）中，以隔离和冷却需要大量热量的IT设备。
具有标准化结构和连接的模块化组件使一切变得更容易，更快速，更便宜。
模块化系统是可扩展的。
模块化系统是可变的。
模块化系统是移动的。
模块化组件是可更换的。
模块化标准化对改善人类学习和提高知识的好处是显而易见的，在此不再重复。
模块化如何提高数据中心基础架构的业务价值
如上所述，为了提高整个数据中心基础架构的业务价值，我们可以从三个方面入手：提高易用性和灵活性，降低TCO。现在让我们看看模块化如何完成这三项任务。
提高可用性影响可用性的因素是设备可靠性，平均恢复时间（MTTR）和人为错误。
提高设备可靠性：标准化模块化组件可以批量生产，减少生产缺陷。此外，具有标准化连接的模块化系统可以在工厂进行预先测试，以识别缺陷并确保后续安装没有问题。标准化模块化组件还使内部冗余和热插拔替换功能更易于实施。意味着减少恢复时间（MTTR）：标准化模块很容易更换和维护，有系统的恢复没有延迟由于等待维修，超速问题诊断和增加对用户做出自己的潜力诊断和纠正。
减少人为错误：统计数据显示，在数据中心事故的50％以上是人为造成的，所以减少人为误差，提高了可用性的最有效手段。随着设备和程序的模块化，功能更加透明，日常操作更简单，更容易学习，一切都按预期在——，所有这些都降低了不正确的命令，以配合插头的故障条目。可能性
增加灵活性灵活性是指能够快速高效地机会，业务需求和变化，包括部署，可扩展性和重新配置的速度作出反应的能力。
加快部署：模块化组件加快规划和设计，以及用户如何选择只有量，以满足当前的IT需求所需的设备的类型，只实现小型基础设施比设备更小典型的遗留系统。每个部署阶段所需的时间进一步减少。得益于标准化的大规模生产设备的标准配置，更快的交货，现场设置和连接的灵活性，模块化结构设计所固有的，可获得更快。这是因为该连接方法是标准化和简化，因为仅使用必要的积木减少装置的数量。另外，由于标准化模块可连接，并在工厂完全相同的方式如在网站上预先测试，调试系统的速度也提高。
可扩展的功能：采用模块化模块化架构，功能可逐块提供，可实现任何规模的任何IT空间的最佳配置，从配线间到大型数据中心。更重要的是，在初始阶段，可以根据当时的IT需求设计基础架构。从那时起，随着IT需求的增加，可以添加更多模块，而无需重新设计整个系统或关闭关键设备。这种“优化系统规模”的策略显着降低了数据中心在其使用寿命期间的成本。
可重配置功能：IT设备通常具有两年的更新周期，因此设备重新配置，更新或移动功能在数据中心基础架构的灵活性中发挥着重要作用。模块化组件可以拔下插头，重新组织并重新连接。除了业务需求的重新配置之外，IT设备的功率密度随着其物理尺寸的减小而不断增加（例如，刀片服务器），因此还需要定期重新配置机架，电源系统和冷却系统。 。此外，热插拔模块化组件可以重新配置不同级别的冗余，不同电压或不同类型的插头。模块化结构不仅简化了断开，移动和重新连接设备的物理过程，而且设备模块化的精心设计也最大限度地减少了重新设计系统和最大化现有容量的需要。设备重用新配置的能力。降低总体拥有成本：数据中心基础设施生命周期的总体拥有成本包括投资成本，非能源运营成本和能源成本。
降低投资成本：标准化的模块化结构降低了投资成本，有两种方式：（1）采用模块化结构，基础设施的大小紧密的IT需求，而不是依赖于要求当前对齐计划更大。凭借初始容量，您只需购买您需要的东西；（2）简单而简单的结构简化了整个实施过程的每一步，从规划到安装。这种简化不仅缩短了每个阶段所需的时间，而且通常减少了寻求外部帮助的需要。
非能源运营成本：设计简单易学，这意味着培训可以更高效，操作和维护程序可以更高效，并减少出错的可能性。标准化的设备和程序意味着IT人员可以执行更多维护工作，而无需提供商进行维护。标准化模块化组件可以更换为工厂维修，这比现场维修更可靠，更便宜。
能源成本：数据中心在其生命周期内的电力成本是TCO中最高的。随着IT需求的增长，现有IT需求的基础设施规划和新组件的增加，从而使用户能够简单地提供和冷却他们所需的设备，从而实现节能它们很重要。 UPS的模块化设计将UPS的容量与负载要求相结合，提高了UPS的效率并降低了实现冗余所需的UPS模块的容量。模块化冷却设计，例如基于机架的空气分配单元，使气流更加准确，提高冷却效率并减少冷却设备消耗的能量。
应用分析
下面我们具体介绍两种用于构建模块化数据中心的特定应用模式。
微型模块（内部模块）
微模块：将IT基础设施和建筑物分离，在分布式和标准化的单元中快速部署，以满足公司快速变化的需求。对Internet IT设备进行分类，包括网络，服务器和存储，并配置电源系统，冷却系统，管理系统，机架系统等。对应，并将它们添加到不同的微模块中，以执行数据中心的IT基础架构。模块化包装，模块化部署和应用。微模块中每个子单元的标准化可以根据微模块的类型以灵活的方式组合，根据要求配置并与其自己的控制系统结合以实现模块化操作。
此模式是模块化内部。最大的特点是机柜和其他装置组装到位。它更适合城市计算机房或多层建筑。它不能在工厂式的大型仓库式起重机房中实施。然后骑在网站上。通过工厂预制的标准组件，通过电梯运输，可以在现场快速组装，灵活配置，以满足不同的数量和不同类型的商业需求。由于集装箱化数据中心对建筑物的负荷和高度要求很高，现有场地往往难以满足集装箱对场地和运输的要求
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