集装箱式数据中心运用浅析

李康，王赵玺

（中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江 杭州 310014）

大数据及“云”计算的迅猛发展和运用极大地促进了用户对数据中心的需求，尤其期望快速建成数据中心，集装箱式数据中心正是在这样背景下应运而生。集装箱式数据中心包括供配电装置、制冷、IT机柜、服务器、交换机、存储系统、安防、消防和监控等模块化产品。集装箱式数据中心采用模块化的设计，大部分施工在工厂进行预先装配并完成调试，在现场以“搭积木”的方式进行搭建，大幅缩短建设周期，从而实现系统快速投运，提升数据中心效率。

1 集装箱式数据中心结构特点

集装箱式数据中心是在工厂里将供配电装置、制冷、IT机柜、服务器、交换机、存储系统、安防、消防和监控等全部数据中心设备集成布置到一个标准的40英尺或20英尺货运集装箱内，同时完成相关安装及接线工作，形成高度集成、具有多种用途的数据中心模块单元，既可单体运行，也可通过积木式的扩展，构建各种规模的数据中心。目前，集装箱式数据中心已经成为行业热点，世界著名IT公司，例如，IBM、HP、谷歌、SGI、思科等行业巨头都推出了自己品牌的集装箱式数据中心产品，他们各自都有自己的特色。总体而言，集装箱式数据中心具有如下显著的特点：高集成度、模块化设计、高空间利用率、高防护能力，实现一站式解决方案来简化设计和部署，加速实现网络互连。

集装箱式数据中心架构是以不同的模块为基础的，模块又是以标准集装箱的形式出现。集装箱式数据中心解决方案，采用一体化集成设计理念，由冷却、通信电源、配电、安防、环境监控和数据中心运维服务管理平台等多个子系统构成。相比传统数据中心，集装箱式数据中心主要优势如下。

1.1 建设周期短，节省施工成本

传统数据中心在固定空间内构建，土建施工周期长且不可控因素多，直接影响投运进度，抬高成本。然而，集装箱式数据中心建设可以省略放置设备的构建物，只需建造集装箱放置基础。同时，现场考虑提供集装箱各个功能模块所需的水、电以及网络的标准接口。由于集装箱数据中心内部各设备已在工厂完成的组装与接线，因此，外部辅助设施工作和数据中心模块的的建设可以同步进行。这一方式既可极大地节省数据中心的建设时间，同时，又可灵活满足数据中心变更的要求。相比传统建设模式，集装箱式数据中心建设周期大大缩减，可满足业务快速上线，为用户节省投资，优势明显。

1.2 模块化结构，机动性强，灵活扩展

集装箱式数据中心与传统数据中心相比，可以灵活、简便地实现网络扩展，较之传统数据中心具有更大优势。营运商只需要根据用户的不同需求将相应数量的集装箱网络设备安放到位，接上外部电源和运营商网络即可完成网络的扩展。

集装箱数据中心采用模块化设计，模块化设备之间的通信可以根据业务需求灵活扩展，进行快速部署，配电、冷却等子系统充分采用模块化设计，根据业务需求柔性规划，在业务发展需要时方便柔性扩展。采用N+1冗余配置的UPS供配电系统和制冷系统为整个数据中心系统高可靠运行提供有力保障。监控管理系统实时对配电、冷却、安防等子系统集中监控和统一管理，采用柔性拓展的物理架构和模块化设计的思路，既能对单个机房基础设施进行管理，也能对多个分地域的机房基础设施进行集中统一管理。

2 工程实例

该工程为加勒比海地区某国DWDM 100GB光纤通信项目，合同内容主要为全套DWDM 100GB光纤通信网络扩展系统设备EPC总承包，包括全国范围内23个光纤节点通信系统设备、集装箱通信数据中心及辅助设备、电气设备、备品备件及维护设备的供货、现场安装、现场调试和试运行，相关土建的施工，项目竣工验收，并承担本系统与已建一期光通信网的接入和网控中心(Network Operation Center)的接入。

在通信系统设备方面，采用DWDM密集波分复用（Dense Wavelength Division Multiplex）技术，系统容量达到100GB，完全满足业主对信息通道的传输要求，同时，具备OTN设备的保护性能。

供电方面，主用电源采用市电，同时，每个站点配置了柴油发电机作为备用电源，供电系统稳定、可靠。DWDM通信设备配置了专用通信电源，在交流电源断电的情况下，仍可确保设备继续稳定运行；集装箱通信机房内辅助系统设备通过UPS供电，在交流电源断电的情况下，仍可确保设备继续稳定运行，保证设备供电更加可靠。根据系统设备配置，单个光纤节点基站大小9.5m×10.5m，放置两台集装箱（20英尺）设备，同时，变压器、柴油发电机及电缆光纤井等根据设计布置在基站内。

辅助系统方面，每个集装箱通信机房内均配置有配电系统、双电源自动切换装置、接地系统、机房精密空调、照明、电缆桥架、CCTV、门禁、环境监控、消防系统等，为通信设备正常工作提供可靠的保障。上述设备的运行状态及报警信号通过通信设备传输至网控中心（NOC）的监控管理平台，实现集中监控，方便业主对二期所有集装箱通信机房设备的运行和维护。

项目是该国光纤通信骨干网建设的重要一部分，建成后，将成为该国数字化建设的关键设施，因此，对工期要求较高。由于采用了集装箱式数据中心模式，大大缩减了建设周期，在业主规定的工期内提前完成站点的建设，获得了业主的高度评价。

3 结语

集装箱式数据中心具有快速部署、快速组装、快速迁移、建设成本低、高空间利用率、高防护能力等多种优势，使用户能在短时间内完成数据中心的建设或是扩展。此外，集装箱式数据中心也可作为单独使用的单元，可快速部署到环境偏远、条件恶劣的地方，例如，油田、海岛，满足用户特殊需求，为用户提供了应对数据中心快速、灵活需求的最佳解决方案。随着IT技术的发展，数据和业务量不断攀升，新建或升级现有数据中心需求急剧增大，可以预见，随着人们对集装箱式数据中心架构和功能的更深入的研究，集装箱式数据中心将会取得更广的应用并发挥出更大作用。