该如何防护,数据中心成本

如何迎接新时代数据中心设施运维的新挑战?,新时代数据中心

新时代的数据中心

数据中心在国内兴起只有10多年的时间,但明显经历了几个阶段:第一阶段(-2005)是普通机房阶段,有UPS供电,有空调制冷,放上IT设备就算一个数据中心了;第二阶段(2005-10),随单机柜IT设备功率增加,强调了气流组织、地板下送风,双路UPS供电;第三阶段(2010-15),进一步优化气流组织,冷/热通道封闭、模块化机房、Tier
3/4等级安全性;第四阶段(2015-),互联网应用剧增、大数据、AI、云服务,导致数据中心规模迅速扩大和集中,数万机柜的超大型数据中心成为主流,能效的追求和创新应用发展到极致,自然冷、风墙、水下数据中心、液冷服务器等新技术不断被创造和应用。

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当前数据中心呈现如下特征:

  • 规模超大,5000机柜以上,有的规划已经超过10万机柜;以前的万平米数据中心都不好意思再说自己是大数据中心了。
  • 用电量超大,单个110/220KV变电站已经不能满足供电容量,需从多个变电站供电。并且供电电压提升,10KV供电直接到机楼。一个数据中心园区有多个变电站。
  • 用水量大,冷水机组的应用,导致冷却水蒸发量大,有的每月耗水量超过30万吨。建筑物内外管网密布。
  • 设施层面的新技术应用多,自然冷、风墙、液冷、山洞、水下、集装箱…

运维新挑战

针对上述新时代数据中心的特征,设施运维管理面临的挑战有:

  •  规模超大带来的人员、组织和效率的变化。以前万平米以内的数据中心,人工巡检一次2-4小时,现在数十万平米,人工巡检一次一整天都不够,势必需要划分更小的责任区域。需要更多的运维人员,组织的庞大增加了管理的难度,效率的下降。由于运维人员分布在不同的区域,互相交流减少、易闭塞,情绪变坏。
  • 电压等级提高,安全风险增加。以往运维人员接触的是低压(低于1000V),现在供电设备、发电机、冷机都是高压供电,维护安全要求提升,但人员的安全意识、工作习惯、个人保护、安全教育未必全跟上。
  • 新应用多,技术能力不足。各种层出不穷的新技术和新应用,对运维人员的培训相对较少,实际操作和维护实践不足,技术积累不够,都会影响发生问题时的处置效果。
  •  运维人才供应不足,面对迅速膨胀的超大数据中心,动辄数百人的运维人员需求,市场根本无法提供和满足。但基于上述的原因,运维人才的培训和成长周期比较长,以致大家互相挖角,争抢有限的优秀运维人才,导致运维成本增加。
  • 规模的集中,导致风险集中,事故影响增加。前些天亚马逊的数据中心事故,导致了全球大面积的服务和应用中断,损失惨重。因此运维管理的压力超前。

新时代的数据中心
数据中心在国内兴起只有10多年的时间,但明显经历了几…

不断变化的数据中心:网络成本的影响,数据中心成本

随着数据中心基础设施采用人工智能和软件定义技术,用户对其计算能力将会有巨大的需求。它将为跨多个数据中心的超级扩展和虚拟计算机提供更多的机会。因此,不断变化的数据中心的影响和较低的网络成本将最终可能解决当前不可能解决的问题。

瑞典电信商Telia Carrier公司首席布道者Mattias
Fridström表示,成本较低的网络硬件迫使数据中心和城域网络从根本上改变他们开展业务的方式:“如今,任何使用光纤的地点都可以成为数据中心,这为组织设计、管理、运行云计算和按需计算资源开辟了新的机遇。”

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以往的网络硬件成本非常高昂,因此将不同的数据中心连接到另一个数据中心往往是一项代价高昂的工作。谷歌、Facebook、亚马逊、英特尔等公司一直位于软件设计革命的前沿,他们正在进军SDN和SD-WAN的网络领域。而将传统昂贵的专用芯片应用在网络设备上即将成为过去。由于成本更低、速度更快,其技术和市场动态也在发生变化。反过来,这也正在降低与数据中心、公共云、混合云,以及私有云有关的成本,这将使其更容易获得。

容量受到限制

多年来,数据中心内部的网络容量受到其基础技术的限制,而随着新的处理器和信号处理技术的出现,降低了成本。与此同时,数据中心内部的网络性能也有所提高。过去的连接速度被限制在10Gb/s,但是现在通常拥有100GB/
s或更高的处理能力。因此,更低的成本和更高的性能已成为新的规范。这意味着企业现在可以利用这种新的高容量WAN连接。

成本对于广泛应用来说一直是一个抑制因素,减少成本和商品硬件以及开源软件定义的功能为各种规模的组织带来了灵活性,同时改变了广域网的动态性及其带来的新的可能性。尽管如此,在规划新安装时必须考虑延迟及其影响。

部署在任何地方

Fridström表示光纤现在可以部署在任何地点构建和定位的数据中心。组织现在可以创建对数据中心的全局访问,以减轻灾难恢复(DR)的地点限制。这样做可以将计算迁移到更接近消费者的地方,甚至更接近边缘。但是其传播速度是有限的,可能会导致问题,使数据中心之间的数据量难以移动。网络延迟和数据包丢失仍然是可能降低数据中心性能的问题。

在设计地理上分散的解决方案时,许多组织没有考虑到网络连接速度的影响。对于高速交易平台数据,数据中心之间的距离将会影响交易之间的时间。但是,对于由少量数据包组成的低速事务数据,几毫秒的延迟并不重要。

数据加速

在传输大量数据(如工作负载)或备份作为服务时,事务延迟和数据包丢失是一个棘手的问题。人们无法让网络速度更快,所以必须找到另一种解决问题的方法。数据加速解决方案(如PORTrockIT)通过使用并行使用人工智能,可以对恢复数据吞吐量产生巨大的影响。与WAN优化不同的是,它们还可以允许加密文件在位于其自身之外的数据中心之间安全传输。

广域网优化解决方案通常无法处理加密数据,通常要求数据以不加密的方式发送,以确保能够实现更快的数据传输。而且,虽然广域网优化和SD-WAN厂商经常声称他们可以处理延迟问题,但是在现在更高的广域网速度下,它们往往不足以对网络性能产生影响。相比之下,数据加速解决方案使用机器学习来减轻数据和网络延迟的影响。与此同时,需要在世界不同地区优化数据中心和灾难恢复站点,显著地降低延迟变得更加可行。

新的机会

然而,更低的成本为按需云计算资源的设计、管理和操作创造了机会。实际上,随着服务提供商在全球范围内部署,采用光纤为各种规模的组织提供了一系列的机遇。许多人仍然相信公共云是唯一可用的云计算模式。然而,拥有虚拟化、分布式数据中心的大型组织与高速光纤连接在一起。因此,他们可以为云存储和计算创建自己的云计算基础设施。然而,这将引发关于外包给第三方数据中心的费用是否低廉还是拥有和运营自己的数据中心的费用更加低廉的争论。

因此,考虑到不断变化的数据中心以及数据加速的需求仍然非常重要,以下是一些必要的提示:

未来的发展

预测十年之后的技术发展是一件很难的事情。然而,展望当前的一些趋势,就能够从当今的市场中看到未来。首先,随着数据量的不断增加,数据中心的功率和能耗必然呈指数级增长。这也会产生很多热量,数据中心将不得不进行处理。

光纤覆盖范围和性能网络的增加使得数据中心几乎可以部署在任何地方,但在许多国家的农村地区仍然不能满足这种需求。这意味着数据中心可能会保持在城市附近。但是,随着对网络基础设施的投资得到改善,可以使更多的数据中心位于成本更低、城市化程度更低的地区。

同样值得一提的是,网络就是云计算,所有这些互联性使得任何人和每个人(而不仅仅是大型数据中心)都能够以与购买电力相同的方式向用户提供闲置的存储和计算能力。所以,不断发展的数据中心可能会发现它将面临越来越多的非传统竞争,这为组织和消费者提供更多选择。

不断变化的数据中心也将越来越多地实现软件定义、超级扩展和虚拟化。随着数据中心基础设施采用人工智能和软件定义技术,用户对其计算能力将会有巨大的需求。它将为跨多个数据中心的超级扩展和虚拟计算机提供更多的机会。因此,不断变化的数据中心的影响和较低的网络成本将最终可能解决当前不可能解决的问题。

随着数据中心基础设施采用人工智能和软件定义技术,用户对其计算能力将会有巨大…

雾霾入侵机房会产生哪些危害?该如何防护,机房

相信雾霾的概念大家已经再熟悉不过了,空气污染对人的危害可想而知,会引发多种呼吸道的疾病,给人们的工作和生活都带来巨大影响,同样,空气污染对于数据中心同样也有严重影响,尤其是对数据中心里运行的电子设备。数据中心不仅是空气污染的一个产生来源,而且数据中心本身也会受到大气污染的影响,如果机房设备长时间在粉尘浓度及腐蚀性气体浓度超标的环境中运行,不仅会大大减少机柜的使用寿命,更严重的会导致重大的宕机事故,下面本文将告诉你雾霾对机房的危害有哪些,如何防止数据中心机房中的空气污染。

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全国的广泛地区就被持续的雾霾笼罩,遮住了耀眼的阳光。根据英特尔的一项环境测试报告,中国的空气具有很大的腐蚀性,以至于处于该环境下的数据中心电路板出现了污染腐蚀的迹象,这种系统被腐蚀的情况超出预期,达到了工业污染水平,似乎不应在密闭的数据中心里出现。雾霾是由于空气中的灰尘、硫酸、、有机碳氢化合物等粒子增多,使大气混浊与雾气混合。

这些灰尘、粉末状的金属等颗粒物常常会躲过数据中心的过滤装置,抵达数据中心的制冷设备、电路系统的表面,即使在非雾霾天,许多数据中心的风扇、多孔地板砖、电缆、设备柜的缝隙里都会积聚着大量的灰尘和脏东西。带有静电的灰尘会损坏服务器、网络或存储设备,250V的静电就可能导致数据丢失、设备重启、微电路的损坏,未密封或者密封不当的地板,暴露的墙面,打印机都会带来粉尘,造成停机、火灾的风险,细小的漂浮颗粒一旦进入数据中心,会覆盖在各种电子元件上,使得机房散热性能下降,而且其中的腐蚀物质会使线缆间的绝缘电阻下降,甚至短路,对于配线架的端口、机箱等等都会造成非常大的影响。

悬浮粒子对机房设备的影响。机房空气环境内的悬浮粒子是尺寸范围在0.1μm~1000μm的固体粒子和液体粒子,具有吸附力强的特点,一旦进入机柜服务器表面,就会长期附着,严重影响服务器散热,影响电路板的导电性能,造成短路,在湿度较高的情况下,会腐蚀电路板,造成严重的通信故障。

腐蚀性气体对数据中心机房设备的影响,腐蚀性气体主要包含硫化氢、氮氧化物、二氧化硫等气体,这些气体会对设备的电路板造成腐蚀,如果在一定的浓度下长期存在于机房环境中,电路板会断路或失效,从而形成设备故障导致安全事故。

空气粉尘由粉尘引起的故障包括:

  • 机械影响:这些影响包括阻碍冷却气流、*移动部件、磨损、光干涉、互联*、表面变形(例如,磁性媒体)以及其他的类似影响;
  • 化学影响:落在印刷电路板上的粉尘会导致组件腐蚀和/或临近的相隔功能部件短路;
  • 电学影响:这些影响包括阻抗变化和电子电路导体发生桥接。

一、雾霾对数据中心的危害

1. 降低机房电路与元器件绝缘性能

随着机房IT设备电器元件的越来越像,对大气污染的敏感性也越来越高。如果机房密闭效果不好的话,落在设备上或吸附在人体的灰尘,就会通过数据中心内的气流交换,进入网络设备内部,这些金属离子与潮湿空气结合,就会降低电路与元器件的绝缘性能。

2. 腐蚀电路板,缩短设备寿命

雾霾中的微小颗粒吸收空气中的湿气后,在被微小颗粒污染的设备表面上形成电解层,这对许多金属会产生腐蚀作用。如果电解液浸透到导线保护层形成腐蚀点,并且该腐蚀点所处位置的导体有不同的电压,则在导线与导体之间就可能产生电弧,这样的电弧通常会烧坏元器件。

3. 堵塞防尘网,影响IT设备散热效率

夹带在雾霾中的灰尘通过机房内部气流的交换,进入网络设备内部,积尘会导致机房IT设备防尘网的堵塞,导致散热器性能变差,大功率器件温度急剧上升,设备风扇转动更快,影响散热效果,导致局部元器件的温度上升,甚至会使IT设备因过热导致宕机、损坏等情况的发生。

二、如何防止数据中心机房中的空气污染

大气污染对数据中心的影响这么严重,就需要保持数据中心里的API指数较好才行。比如我们可以将数据中心不要建设在海边(距离海边不超过10公里),不要建设在化工厂附近、喧闹的大城市、污染严重的地区等等,这样可以改善数据中心空气质量;数据中心内的地面、墙面、顶棚采用不起灰材料,减少数据中心内的可污染颗粒物;数据中心机房入风口应背对污染源;定期对数据中心的空气质量进行检查和测量;定期检查空调系统的运行情况,清洗防尘网,定期打扫数据中心,保持内部的空气清洁。

大气污染对数据中心的影响是巨大的,其将直接决定了数据中心电子设备的使用寿命,良好的运行环境可以延长电子设备的生命运行周期,为数据中心节省大量的设备运营成本和维修成本。在人们普遍关注大气污染问题的同时,也应该将视角聚焦到数据中心上,作为承载多种重要应用的信息处理系统,一旦出现故障必将影响到人们的工作与生活。

1. 数据中心选址

数据中心的选址是影响机房空气品质的最为关键的因素之一,研究表明,城市工业区的含尘浓度远高于市区及市郊,农村空气污较程度低于城市一个数量级,具体对比如下表。因此在数据中心选址阶段,应该选择远离铁路、码头、飞机场、化工厂等会散发大量粉尘及有毒有害气体的区域,不同等级的机房距离这些区域的距离有详细明确的要求。

2. 机房室内正压控制

为防止机房外部未处理的空气渗入机房室内,*室内空气状态及洁净度,需要保证机房处于一定的正压状态,即机房内的空气压力保持高于邻区的空气压力。根据实验表明,当室内的正压值为5Pa时,室外空气有渗漏到室内的风险,而当室内外压差大于50Pa时,门的开关就会受到影响。因此建议室内外最小压差应该为10Pa,不宜大于30Pa.

3. 室内精密空调设置过滤器

机房内是一个相对封闭的环境,人员的进出、设备的搬运和运转都会产生污染物颗粒,室内循环空气会因此受到污染,因此在精密空调中设置一定级别的过滤器是保证空气品质的重要途径,在空气循环的过程中将污染粒子过滤掉,这是保证室内洁净度的常用方法,其过滤器的要求需要与新风过滤的要求一起综合考虑,达到最佳效果。

4. 加强通风换气

通风换气是机房内除尘、除臭、空气净化最有效的治理措施。按照机房对空气湿度及新风量的要求,配备新风机组将室外的新鲜空气经过过滤器处理到响应满足机房需求的空气状态点后,送入房间。在国内,新风机过滤器的选择常常采用G4级别的粗效过滤器配合F7级别的中效过滤器使用,大多数地区能够保证良好的新风品质。在室外空气存在硫化物等腐蚀性气体风险的地区,应使用化学过滤段能以降低新风中污染物的浓度,其中的滤料应适应室外空气的污染物品类及浓度,并且避免带来二次污染;对于风沙严重的地区,宜考虑采用沙尘专用的空气过滤器作为新风入口的第一级过滤。

5.三步走方法

虽然鞋套、防护服等预防措施能一定程度防止灰尘被人为带入数据中心,但空气污染的问题似乎并没有这么简单。也正是因为无孔不入的特性,雾霾才显得既可恨又可怕。但是,遵循以下三步走的方法,我们还是有办法最大限度避免雾霾对数据中心的损失:

  • 我们应当关好机房的门窗,空调过滤网清洗干净,尽量避免同外界的接触,形成一个密闭的空间,杜绝灰尘来源,维持机房内的空气清洁。控制人员的进出,以免人为带入或造成不必要的污染。
  • 应当维持机房环境的湿度,避免过于干燥。尤其在冬季,干燥的空气不光会产生静电对线路造成影响,还会产生扬尘,因此适当的湿度能够有益于数据中心机房的维护,但同时还要避免空气湿度过大,造成设备锈蚀、短路。
  • 当然是提前做好防尘措施。不仅仅是工作人员需要做好防尘措施,对数据中心的一些设备,例如配线架的端口加上全密封的防尘门也是非常必要的。在这些方面,许多厂家已经开始重视,随着数据中心的不断发展,对于设备端口的密封性也成为相关厂商关注的焦点。

三、总结:

人们的工作和生活早已经离不开数据中心,干净、清洁的环境对于数据中心有着重要的意义。

相信雾霾的概念大家已经再熟悉不过了,空气污染对人的危害可想而知,会引发多种呼吸…

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