以集裝箱為載體的模塊化數據中心

　　作為互聯網信息的管道和平臺，數據中心扮演著越來越重要的角色。數據中心機房的建設，涉及供電、空調制冷、安全、管理、物理結構及裝修裝飾等多行業、多領域，一種好的數據中心建設模式帶來的價值不言而喻。

　　而集裝箱通常被用于貨運行業，和IT行業很少有交集，但恰恰這種組合，卻成就了數據中心機房建設模式的天作之合。

　　集裝箱數據中心應運而生

　　時代在進步，科技在發展，人們的生活更加豐富，其中在信息的溝通交流上表現尤為明顯。三十年前，信件還是遠距離交流的主流方式，二十年前，固定電話開始“上山下鄉”，十年前，移動電話在全國范圍內逐漸普及。

　　到了今天，人們溝通交流的方式愈加多樣，FaceTime、在線游戲、高清視頻，使人類的溝通在世界每一個角落都觸手可及，體現在信息流量上則是呈幾何級數的增長，建設更多的數據中心勢在必行。

　　傳統的數據中心機房建設周期通常在兩年以上，遠不能滿足流媒體等數據業務井噴式的發展需求，集裝箱式的數據中心解決方案應運而生。2006年，SUN推出全球首個集裝箱數據中心Blackbox，隨后HP、IBM、華為也相繼推出了集裝箱數據中心方案。作為一種新型的建設模式，集裝箱式數據中心具備如下特點。

　　顆粒適中

　　一個集裝箱數據中心通常可以提供500-1000U的標準19英寸安裝空間。安裝機架式服務器，可以滿足2000人以上企業的信息化需求，如果布放刀片服務器，可以支持的用戶會在4000人以上甚至更多。基于這種顆粒度進行模塊化的擴展，管理成本和建設成本都較為適宜。

　　簡單快速

　　集裝箱式數據中心，外殼采用符合業界海運要求的工業集裝箱箱體，集成配電、監控、制冷、機柜、布線、消防、安防等所有基礎設施子系統，經裝飾后可以滿足數據中心的性能及維護需求。內部所有的部件以標準的工廠預安裝完成部署，快速完成生產。客戶僅需提供場地、電力和網絡即能獲得完整的數據中心。

　　擴容靈活

　　在園區前期的整體規劃中只需考慮電力的可擴展性，市電輸入的高低壓配電應預留合適的開關。當業務進行擴容，只需要對應成套增加集裝箱箱體，通過預留的開關為其提供電力輸入。每期的擴容，可以按首次部署的安裝調測過程批量復制。

　　高效節能

　　集裝箱數據中心內部空間結構緊湊，冷熱氣流隔離，空調近端制冷，在節能上易形成一定的優勢，通過高效水冷方案，可實現10千瓦/Rack以上的高密度部署。

　　隨需而變

　　華為充分理解數據中心建設的復雜性，致力于將解決方案產品化，為客戶提供可用性好、交付快、應用靈活、綜合成本低的機房產品。

　　華為的集裝箱式數據中心產品分為兩大類標準產品：一類稱為“All-in-one式集裝箱”，即一個標準集裝箱內集成所有的基礎設施;另一類稱為“集群式集裝箱”，即由不同的箱體形成制冷、供配電、設備安裝等功能模塊，進行靈活組合應用。

　　All-in-one：真正實現一體化

　　All-in-one式集裝箱受空間尺寸限制，容量密度都不會太高，最突出的優勢一是“快”，從生產到安裝調測完成，不超過8周時間;二是“簡單”，運輸、安裝、維護過程簡單可靠。三是高移動性，標準海運集裝箱，適合野外勘探、軍事演習等移動場景。

　　基于客戶對容量的需求，華為All-in-one集裝箱提供不同規格系列的產品：20英尺All-in-one式集裝箱，內置3-4個機柜，可支持部署約30千瓦的IT負載;適用于快速部署的小型數據中心，以及野外開采、軍事演習、影視拍攝等移動性場景數據中心。40英尺All-in-one式集裝箱，內置8-10個機柜，可支持部署約80千瓦的IT負載，并且可以根據客戶需求定制T3工況的解決方案;適用于大學、研究所、醫院、交通、石油礦山企業等中小型數據中心、運營商異地容災備份中心等。

　　華為的All-in-one集裝箱基于“去工程化”的理念，將所有硬件設施的安裝連接全部在工廠完成，6周內即可全球發貨，箱體結構符合船級社認證海運要求。到客戶現場后無需外掛功能部件，無需專業施工，接好輸入電源線纜即可開始部署業務;而在需要搬遷時，可以將集裝箱連同設備一起整體搬遷運輸。

　　麥肯錫大學是巴西最大的私立大學，隨著近年網絡教育、網絡實驗室的規模擴張，現有數據中心已不能滿足需求。華為為其推薦了All-in-one集裝箱方案，利用2個半月時間，快速低成本地完成了其教育互動平臺的建設。在實際應用過程中，其穩定可靠的優異表現獲得校方高度認可。

　　集群式集裝箱：將模塊化設計理念展示到極致

　　華為的集群式集裝箱按功能模塊化設計了三款不同的標準箱體：供電箱、制冷箱和業務箱。三種箱體在功能上既相互解耦，又能快速靈活地組合應用，進而形成完整的機房系統。一套標準集群式集裝箱數據中心，支持部署400千瓦的IT負載，組合方式可以是一個供電箱+一個制冷箱+一個高密的業務箱，也可以是一個供電箱+一個制冷箱+多個中低密度的業務箱。根據建設規模，支持并箱、堆疊的部署方式，適用于中大型企業、IDC、交易中心等大型數據中心大規模部署。

　　并且，集群式集裝箱通過雙套20英尺供電箱和雙套制冷箱部署，實現整體2N系統的解決方案，適合金融等高可靠性需求的應用場景。另外，三種箱體還可獨立應用，每個箱體支持按實際需求選配不同數量的核心功能部件。這是解決方案層面的模塊化設計。

　　供電箱核心部件為雙總線供配電系統，UPS最大輸出功率為480kVA，根據實際業務容量還可選200kVA/300kVA輸出。蓄電池支持15分鐘備電，同樣可選不同的AH數適配。制冷箱可輸出最大440千瓦的制冷量，其核心部件為4臺模塊化的冷水機組，實際應用可選配其中的1-4臺，支持斷電后15分鐘連續制冷，其數量也可以根據業務容量調整。業務箱提供18個45U標準19英寸安裝服務器機柜，分為3個艙，形成獨立的冷熱通道。每個艙從集裝箱兩側開門，可形成一個獨立的模塊，部署不同的業務。另外，運營商在出租業務上，可對門禁設置獨立權限，提供給不同的客戶使用。

　　除了上述三種箱體外，華為還提供標準的模塊化附件，如：箱體間連接的管路、線架、并箱密封連接件、堆疊時的維護旋梯平臺等，現場用簡單工具即可完成安裝。這是箱體配置層面的模塊化設計。

　　華為集裝箱內選用的關鍵部件，從軟件和硬件上也均采用了模塊化的設計理念。制冷機組內含兩個壓縮機可獨立控制;空調的風機、多組風機支持熱插拔、分區調速;模塊化UPS支持按最小顆粒度20千瓦進行擴容。這是部件規格層面的模塊化設計。

　　通過這三層的模塊化設計，不僅數據中心建設成本大幅降低，客戶業務實現按需部署，避免初期過度投資，而且提高了設備的負載率，實現最佳的運行效率。

　　全球首個TierIV等級的集裝箱數據中心于2012年8月在華為基地K3園區落成。由于華為原有的數據中心已不能支撐公司業務發展，公司急需建設一個可以支撐2萬人桌面云的數據中心。面對快速投產、空間有限、高密部署、靈活擴容、智能管理等挑戰，華為IT部門創新地使用了IDS1000集群式集裝箱數據中心解決方案，在短短3個月時間內，便建成了可提供總數36機柜、1620U安裝空間、7千瓦/Rack，PUE1.4的高效綠色數據中心。

　　系列規格應對差異化需求

　　華為的集裝箱產品，在設計和規劃上充分考慮了客戶的各種差異化需求。針對全球不同電源制式及環境溫度，華為均可提供系列化的集裝箱與之對應;在配置上可從單柜密度3千瓦-22千瓦的平滑擴展，兼容IT和CT的主流設備安裝，在低溫地區，還可提供節能系統，使最優PUE達到1.25。

　　目前，華為的集裝箱產品已在中國、拉美、中東多個地區成功應用，涵蓋電信、教育、石油、電力等多個行業，滿足客戶在運營業務增長、校園信息化、辦公自動化及臨建指揮中心等多種需求場景。

　　對比傳統樓宇式建設模式，集裝箱數據中心不僅在快速建設上具有無可比擬的優勢，而且按需擴容更方便靈活，在綜合成本上也有較大的優勢。隨著對數據中心建設的理解和體會的不斷加深，華為也開始致力于協助CCSA(China Communications Standards Association，中國通信標準化協會)等組織推動相關標準規范的制訂和優化，希望促進其在應用上的標準化和成熟化。我們相信，集裝箱式的數據中心建設模式，在全球的信息化進程中，必將寫下濃墨重彩的一筆。