中國電源協(xié)會專家委員會主席、中國數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能專家委員會副主任委員張廣明老師作報告，大家歡迎!

張廣明：各位上午好!剛才李鋒總經(jīng)理講得很好，他提出了一個非�？茖W(xué)，也是非常先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計方法。我也講的是關(guān)于規(guī)劃設(shè)計的問題，因為現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心這個產(chǎn)業(yè)發(fā)展太快了，新技術(shù)對于如何規(guī)劃設(shè)計數(shù)據(jù)中心非常重要。我們在建的假如有兩千個數(shù)據(jù)中心，我想還不止這個，就有兩千個規(guī)劃設(shè)計小組在工作，這個小組包括信息院、設(shè)計院、還有一些專家。我覺得真的是五花八門，在規(guī)劃設(shè)計中存在著新技術(shù)和老技術(shù)的對峙，新設(shè)計理念和傳統(tǒng)設(shè)計理念的對峙，還有老的設(shè)計規(guī)范甚至是標(biāo)準(zhǔn)與IT技術(shù)發(fā)展需要的矛盾，所以變得很復(fù)雜。所以，我講的問題就是強(qiáng)調(diào)規(guī)劃設(shè)計的重要性。

但是，因為時間問題，我只能舉一些例子。規(guī)劃設(shè)計決定著數(shù)據(jù)中心的性質(zhì)、商業(yè)需求目標(biāo)、規(guī)模，近期和遠(yuǎn)期升級擴(kuò)展計劃，可用性級別、能源效率預(yù)期目標(biāo)。這些是規(guī)劃設(shè)計決定的。規(guī)劃設(shè)計指導(dǎo)和規(guī)定了數(shù)據(jù)中心的整個過程，實際上對設(shè)備選型、施工安裝和運行維護(hù)都做了明確的規(guī)定。這兩句話講的是不是有點過頭了?自己細(xì)看一看，你數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中和建成以后發(fā)生的一系列問題都可以在你的規(guī)劃設(shè)計圖中找到，你當(dāng)時是怎么考慮的，你哪一點考慮不夠，哪一點是落后的，都可以在這個規(guī)劃設(shè)計中找到，后來都發(fā)生了。

這個圖是沈老先生提出的圖，它的基礎(chǔ)設(shè)施四個分系統(tǒng)里頭和規(guī)劃建設(shè)四個階段里頭，規(guī)劃設(shè)計都是最主要的。比如說供電系統(tǒng)，供電系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計、設(shè)備選型、施工安裝和運維維護(hù)里面，圈最大的是規(guī)劃設(shè)計，圈最小的是設(shè)備選型。但是我們的規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)在的現(xiàn)狀是什么呢?圈最大的是設(shè)備選型，它是反過來的。

規(guī)劃設(shè)計，你頭腦里首先要想到，當(dāng)前的問題是什么?有人總結(jié)IT技術(shù)進(jìn)步對數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)的挑戰(zhàn)主要是三個問題，一是可用性，這在十幾年前就提出來了，也就是連續(xù)運行的能力，第二是熱量管理，也就是密度的提高，空調(diào)制冷的問題。第三是電費的問題，也就是效率的問題�？v觀當(dāng)前設(shè)計的重點和存在的問題，弄來弄去都?xì)w結(jié)到這個方面，技術(shù)的進(jìn)步、爭論的焦點、投資的重點都在這三個方面。但是，由于這些新舊觀念、新舊技術(shù)對峙的規(guī)范以及與新要求的矛盾，使整個數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建設(shè)就產(chǎn)生了很多問題。

我對它進(jìn)行了總結(jié)，一共30多個問題，這30多個問題我今天能講幾個就講幾個。第一個問題，數(shù)據(jù)中心的價值是什么。這個問題我覺得作為信息主管和規(guī)劃設(shè)計里面，首先要明確這個，就好象你建一個樓堂館所，它的價值是什么，比如說一個劇院要舒適、美觀、大方，但是最關(guān)鍵的是它的音響效果要好，這是它的價值。數(shù)據(jù)中心的價值是可用性、適應(yīng)性和總擁有成本，這三個方面也跟我前面講的挑戰(zhàn)是一樣的，大家努力也是努力在這三個方面。

規(guī)劃設(shè)計階段要決定的事情很多，業(yè)務(wù)的定位、建設(shè)的規(guī)模、選址的問題、可擴(kuò)展的能力問題、可用性問題、經(jīng)濟(jì)性，還有可服務(wù)性等等。

但是不科學(xué)的、非規(guī)范化的規(guī)劃設(shè)計主要體現(xiàn)在兩個方面，剛才施耐德的講話正好說明了這一點，第一是憑主觀臆斷確定數(shù)據(jù)中心規(guī)模、預(yù)算、建設(shè)進(jìn)度、PUE。大家想一想，特別是信息主管領(lǐng)導(dǎo)是不是這樣干的?你有多少確切的數(shù)據(jù)來支持?當(dāng)然，有的還是很嚴(yán)格的，這方面的問題很多，憑主觀臆斷，這是第一個大問題。

第二個大問題，在功能和技術(shù)可行性不明確的情況下首先從工程細(xì)節(jié)和設(shè)備采購入手，我覺得這是我們一貫的習(xí)慣，一討論我們的規(guī)范設(shè)計，我要用什么樣的空調(diào)等等，本末倒置，他好像先選用了方案和技術(shù)，設(shè)計的時候反過來填空。如果我要選什么樣的設(shè)備，面積多大、承重多大，他是反過來的，所以規(guī)劃設(shè)計時要解決這兩個問題。剛才施耐德的講話我覺得太好了，當(dāng)然，施耐德這個能不能實現(xiàn)呢?我們做不到，是一個目標(biāo)，說明人家是走在我們前面，很先進(jìn)的。

還要特別注意，規(guī)劃設(shè)計中約束條件和選擇的傾向性和喜好一定要區(qū)分開來，我們很多的規(guī)劃設(shè)計設(shè)備選型是憑喜好和自己的傾向性來選擇的，這個要特別注意，它往往破壞你的整個規(guī)劃。因為這個喜好、傾向，一般不是要很科學(xué)的論證的，它是經(jīng)驗、實踐、道聽途說，或者其他的原因決定了我就用哪個廠家的，這是我們的弊病。

還有供電系統(tǒng)的規(guī)模和容量怎么確定，這個就不細(xì)講了，但是我講這里面的一個問題。就是說現(xiàn)在我們講先確定多少個機(jī)架，然后占地面積多少，每個機(jī)架5000瓦，我遇到的一個規(guī)劃設(shè)計這些信息里面，80%、90%都說5個千瓦，是不是這樣?在考慮空調(diào)制冷方案的時候，一定要考慮最大功率密度的機(jī)架，你要把它解決掉，讓它能工作。但是，你考慮整個供電系統(tǒng)容量的時候，一定要考慮平均功率密度，你不能用最大。事實上有的單位已經(jīng)做過這個測試了，就是我這個機(jī)房里頭，機(jī)柜按照標(biāo)準(zhǔn)擺，我按照IT設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置塞滿了，其中包括了有的地方要用刀片，有的塞滿了，它的結(jié)果是平均2.7個千瓦。所以，如果說你在三個千瓦的平均密度來計算你的數(shù)據(jù)中心、總?cè)萘康臅r候，你這個數(shù)據(jù)中心已經(jīng)是高密度數(shù)據(jù)中心了，其中可能有5千瓦、8千瓦、15千瓦，你不能用5千瓦來計算總量，所以這也是一個問題，這個問題的后果大家自己去想。

還有，當(dāng)前UPS供電系統(tǒng)存在的問題，簡單說一下。實際上問題表現(xiàn)在各個方面，比如系統(tǒng)的可靠性問題、系統(tǒng)成本和能源消耗問題、系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化問題、系統(tǒng)的靈活性、可擴(kuò)展性變更問題，維護(hù)難、使用難的問題。但是，我們對供電系統(tǒng)往往特別注意以硬件故障形式表現(xiàn)出來的問題，哪個壞了，哪個UPS宕機(jī)了，哪個開關(guān)不行了，往往看到的是硬件故障對于整個系統(tǒng)帶來的問題，過度的利用率很低等等反而注意得不夠。為什么這樣呢?按照傳統(tǒng)的硬件故障很容易去查責(zé)任，誰壞了就是誰的，馬上把廠家叫來解決。其他的問題，比如可擴(kuò)展的問題、效率低的問題、管理能力差的問題、維護(hù)難度大的問題，沒法追查責(zé)任，找不到責(zé)任人。反正設(shè)計的時候領(lǐng)導(dǎo)簽字了，設(shè)計院設(shè)計完了，甲方一簽字，我責(zé)任全免了。所以，真正的問題，硬件故障不是大問題，其他的反而是大問題，但是它要在三五年以后才能表現(xiàn)出來，在實際運行層面表現(xiàn)出來。設(shè)計理念的變化就不講了，供電方案布局也不講了。

我講一下柴油發(fā)電機(jī)這個問題，這是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心必備的設(shè)備，原來功率密度比較低，制冷問題很容易解決，它不突出，現(xiàn)在由于功率密度的提高，必須用柴油發(fā)電機(jī)。這個應(yīng)該作為一個結(jié)論，不要再懷疑這個事。柴油發(fā)電機(jī)怎么選擇呢?現(xiàn)在仍然有很多設(shè)計院在用UPS選擇發(fā)電機(jī)，這種方法是不對的。如何選擇容量?一定要注意，發(fā)電機(jī)是第二路交流能源，你要這樣去選擇。但是，如果說你里面UPS使用的是結(jié)構(gòu)大的，或者空調(diào)設(shè)備啟動電能大的，那你還要加大。所以說，如果誰用UPS容量，油機(jī)的能量肯定3以上，這是個選型方法的問題。還有一個困擾的問題，就是油機(jī)轉(zhuǎn)化的問題，如果用高壓的油機(jī)沒有什么問題，用低壓的油機(jī)肯定會出問題。如果這個油機(jī)是專門為你供電的，可以，這個與規(guī)范是矛盾的，電力部門一下子就卡住了，不符合規(guī)范就不給你簽字。電池的問題，這個觀念改變了，原來電池的功能是停電以后，維持向繼續(xù)負(fù)載供電。現(xiàn)在是電池沒有維持?jǐn)?shù)據(jù)中心繼續(xù)供電的功能，不管是UPS還是空調(diào)供電、還是EPS，不管是什么，電池都不具備繼續(xù)供電的功能。因為我們講的繼續(xù)供電是連續(xù)供電，電池不具備這個功能，那么電池功能是什么呢?電池是在故障后，在油機(jī)啟動和轉(zhuǎn)換過程中維持供電，所以這個觀念一定要轉(zhuǎn)過來。由于這個觀念的轉(zhuǎn)變就帶來了新的問題，電池容量是多少，油機(jī)的轉(zhuǎn)換時間，啟動時間典型時間是10—15秒，轉(zhuǎn)換時間幾百毫秒，所以說電池要打很大的余量，十分鐘足夠了。還有重新審視UPS的性能，如何選用UPS，這些就不講了。

還有模塊化的設(shè)計，我們理解模塊化要廣義的去理解，不要說UPS就是模塊化。模塊化設(shè)計是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)計必須遵守的原則。為什么呢?現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心一定要連續(xù)工作，那么就一定是可快速修復(fù)的系統(tǒng)，一個可快速修復(fù)的系統(tǒng)肯定是模塊化的。模板化的特征是什么呢?它有獨立的功能，可以整體拆卸、更換，一臺UPS是一個模塊，一臺空調(diào)是一個模塊，最簡單的模塊是一個電纜，這個電纜的功能很清楚，流電流。但是我們現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心沒有全部達(dá)到這一點，表現(xiàn)到從物理結(jié)構(gòu)方面是門的高度、寬度，走道的寬度，還有設(shè)備維護(hù)空間，工具的使用一系列問題。比如說電纜，80%、90%老的數(shù)據(jù)中心的電纜是不可修復(fù)的，一個最典型的電纜模塊在你這邊失去了模塊化功能，根本沒有可快速修復(fù)功能，所以模塊化設(shè)計一定要提到一定的高度來看待。

模塊化UPS本身就是N+1系統(tǒng)，但是它是集成了的N+1系統(tǒng)，然后再加上可拔插的模塊化的設(shè)計，所以模塊化和UPS肯定是發(fā)展趨勢。集成有集成的好處，模塊化快速修復(fù)有快速修復(fù)的好處。

供電方案，我們一般是參考美國的標(biāo)準(zhǔn)，我們現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心絕大部分都用第三級、第四級，特別是第四級是故障容錯功能。有的人解釋我們國家的標(biāo)準(zhǔn)，說一級是冗余系統(tǒng)，另外一級是容錯，這句話是不對的，冗余就是容錯。這就不細(xì)說了。主要講講具體的，比如2N冗余系統(tǒng)建設(shè)的問題，如果前面的UPS用了一個，整個系統(tǒng)是N系統(tǒng)，只有UPS才叫2N系統(tǒng)，你花那么大力量把UPS建成了2N系統(tǒng)，你前面用一個ADS堵住了，變成了N系統(tǒng)，所以說2N系統(tǒng)的建立一定要把前面ATS變成完全獨立的N系統(tǒng)。

第二，就是UPS輸出端不應(yīng)該再用STS，這個STS應(yīng)用要求前面兩路同步，前面兩路同步的時候，就是單路故障點，這種2N系統(tǒng)真正的是N系統(tǒng)，不是2N系統(tǒng)。如果一個50千瓦、60千瓦、一個40千瓦，這時候你前面的2N系統(tǒng)容量不變的情況下，變成了兩個N系統(tǒng)和一個N系統(tǒng)。還有冗余再冗余的問題，很多地方是對UPS不放心再冗余，這個效果你看后面的結(jié)果，這兩個系統(tǒng)可用性都是4個9，差別在什么地方?小數(shù)點第八位差了一個1。

供電系統(tǒng)的布局和安裝問題，我這里面特別提到這幾點，因為搞機(jī)房建設(shè)的，他們搞得很細(xì)，他們懂得最多，但是從供電系統(tǒng)要求來說，第一個，一定要注意可修復(fù)性要求，你安裝完了，你可不可修復(fù)。有的豎井里面把電纜擠得沒辦法了，是不是可修復(fù)的。還有可改造、可升級、可維護(hù)，可維護(hù)的因素很多，我就舉一個簡單的例子，我們到一個數(shù)據(jù)中心去查問題怎么也查不出來，后來我就想去查它這三項，我不看它的界面，我要自己去查一查，我這個前表進(jìn)不去，這個問題就大了，你別覺得是小問題，我就沒法修，維護(hù)它就很難，還有很多其他的問題，就是可維護(hù)的問題。

還有節(jié)能的問題，對于節(jié)能的看法，我的意見是這樣的，我覺得現(xiàn)在關(guān)鍵是測量問題、是定義問題，我們有些問題，比如說制冷，假如提高來是1.25，肯定IT設(shè)備是1，制冷只用了0.25。或者供電系統(tǒng)的問題，它不是整個PUE。我舉個例子，假定你這個數(shù)據(jù)中心是非常先進(jìn)的，你的IT設(shè)備全部發(fā)熱，供電系統(tǒng)0.15發(fā)熱了，空調(diào)系統(tǒng)肯定也有0.1發(fā)熱了，制冷風(fēng)機(jī)、溫濕度調(diào)節(jié)都在發(fā)熱，比如加起來是0.3，也就是說發(fā)熱的能量是1.3，假如你用了水冷，你的能效做得非常理想了，做到5。一般的數(shù)據(jù)中心的制冷能效比是2，你做到5，1.3除以5是2.6，IT設(shè)備是1，供電是0.15，再加上2.6，是1.36。再加上溫濕度調(diào)節(jié)本身的功率、風(fēng)機(jī)的功率，再加上燈，整個全加起來，你再把功率算到高壓變壓器的前面，除個0.98，我的推算是，最先進(jìn)的所有的節(jié)能措施都用了的，不能定義為1.7，極限。如果你用自然能源的，制冷的部分先拿掉了，它的極限值是1.3。如果其他的你要考慮他這個指標(biāo)是不是整個數(shù)據(jù)中心的PUE，還是局部系統(tǒng)的PUE。還有，就是它的數(shù)據(jù)是哪來的，測的方法對不對。

我就講這么多，謝謝大家!