模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、預(yù)制化、定制化、智能化……每當(dāng)看到這些名詞堆在一起，就像回到了上學(xué)時(shí)代，對(duì)著書(shū)本上一個(gè)個(gè)名詞解釋，睜大眼睛努力辨別它們到底有什么不同。為此，我們特地向幾位來(lái)自施耐德電氣的資深數(shù)據(jù)大牛討教。憑著對(duì)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的熱愛(ài)，還有十幾年在數(shù)據(jù)中心的摸爬滾打，這些大牛們對(duì)數(shù)據(jù)中心的理解已是神級(jí)。今天他們將從歷史的角度、用戶的角度以及商業(yè)的角度等等為大家一一剖析這些名詞的定義以及它們對(duì)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃建設(shè)的影響。

模塊化

數(shù)據(jù)中心的模塊化其實(shí)是指一種可以衍生出多種類型數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的方法。模塊化數(shù)據(jù)中心是由很多模塊化的設(shè)備，比如IT設(shè)備、供配電、制冷、機(jī)柜、綜合布線等組成。數(shù)據(jù)中心的模塊化設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了施工，也極大降低了維護(hù)難度。現(xiàn)在，數(shù)據(jù)中心的模塊化設(shè)計(jì)已是業(yè)界共識(shí)，這一概念是由施耐德電氣旗下的APC在1997年提出的。

為什么當(dāng)時(shí)會(huì)提出模塊化這一設(shè)計(jì)理念呢?原因是施耐德電氣在為用戶提供機(jī)房維修服務(wù)的時(shí)候，意識(shí)到一個(gè)問(wèn)題：當(dāng)時(shí)的機(jī)房運(yùn)維人員只有IT工程師，沒(méi)有今天所說(shuō)的機(jī)械工程師，如供配電和制冷工程師，當(dāng)機(jī)房的供配電或制冷設(shè)備出現(xiàn)了故障，客戶必須依賴這些設(shè)備的廠家來(lái)進(jìn)行維修，因此需要忍受漫長(zhǎng)的等待時(shí)間。于是，施耐德電氣的工程師們開(kāi)始思考，是否可以讓客戶自己——即使是IT工程師——也可以操作和維護(hù)這些機(jī)械設(shè)備。很快，他們提出了模塊化的概念，即將制冷、供配電等機(jī)械設(shè)備按照與IT設(shè)備一樣的原則進(jìn)行了模塊化設(shè)計(jì)，比如今天我們所看到的具有風(fēng)扇熱插拔功能的行級(jí)空調(diào)，模塊化的UPS系統(tǒng)，終于實(shí)現(xiàn)了“讓IT人員像維護(hù)IT設(shè)備一樣維護(hù)供配電和制冷系統(tǒng)“這一愿景。同時(shí)，為了提高機(jī)房的可用性，他們花了大量的功夫來(lái)提升模塊的容錯(cuò)能力，并合理配置冗余。

模塊化的歷史其實(shí)非常的悠久，可以追溯到遠(yuǎn)古時(shí)期。極早期的非模塊化系統(tǒng)——單細(xì)胞生物體——在三十億年前便生活在地球上。大約五億年前，多細(xì)胞生物體誕生。僅僅在幾千萬(wàn)年間，它們進(jìn)化迅速，趕超歷經(jīng)三十億年進(jìn)化的單細(xì)胞生物。因?yàn)槟�塊化多細(xì)胞生命形態(tài)具有更強(qiáng)的繁衍和進(jìn)化能力，簡(jiǎn)化了繁殖的流程以及能夠快速適應(yīng)環(huán)境。這里最重要的一個(gè)屬性就是容錯(cuò)，這是模塊化系統(tǒng)優(yōu)于單體化系統(tǒng)的一個(gè)重要的可靠性優(yōu)勢(shì)。模塊化將系統(tǒng)拆分成一個(gè)有許許多多小型組件構(gòu)成的裝置，這將有助于優(yōu)化組件的冗余，因此，當(dāng)系統(tǒng)中的一個(gè)，甚至多個(gè)組件發(fā)生故障時(shí)，也不會(huì)對(duì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。輕微劃傷時(shí)，人體皮膚細(xì)胞將會(huì)損失幾百個(gè)細(xì)胞，但是卻不會(huì)影響到我們的健康。因?yàn)樵谑軗p細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)時(shí)，其他細(xì)胞會(huì)正常的“各司其職”。模塊化并不是人類發(fā)明的產(chǎn)物——我們本身就是一個(gè)模塊化的機(jī)體。由于人均有數(shù)以萬(wàn)億個(gè)模塊(細(xì)胞)構(gòu)成，因此我們無(wú)時(shí)無(wú)刻不盛享容錯(cuò)性帶來(lái)的好處。

從單體化設(shè)計(jì)到模塊化設(shè)計(jì)的過(guò)渡是復(fù)雜系統(tǒng)必然的演進(jìn)，因?yàn)槟�塊化在效率、靈活性和可靠性方面極具優(yōu)勢(shì)，可以說(shuō)，正是模塊化理念的提出，才使得數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和發(fā)展能達(dá)到今天的速度和規(guī)模。

　標(biāo)準(zhǔn)化

數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)化，即將各接口、設(shè)備尺寸、參數(shù)等等都建立統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。如果沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，不同的設(shè)備廠商可能提供出五花八門(mén)的設(shè)備尺寸，這將給數(shù)據(jù)中心的施工增添重重困難。我相信大家都會(huì)記得，在Nokia風(fēng)光的那個(gè)年代，光是手機(jī)充電接口就七八種，這一度給手機(jī)用戶在充電時(shí)的使用造成了很大的困擾，想象下，如果放大到一個(gè)5MW的數(shù)據(jù)中心，里面所涉及到的接口更是多不勝數(shù)，沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化，我們將在優(yōu)化數(shù)據(jù)中心投資成本的道路上舉步維艱。

基礎(chǔ)設(shè)施對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的要求尤其之高，因?yàn)樗�是為其他系統(tǒng)提供支持的基礎(chǔ)系統(tǒng)。比如建筑物的建筑材料、烹飪的量匙、鋼琴的鍵、繪制油畫(huà)的畫(huà)布等——這些基礎(chǔ)設(shè)施的作用是功能性的，并且必須是可靠的——它要能工作。樂(lè)高之所以能以簡(jiǎn)單的顆粒構(gòu)成千變?nèi)f化的作品，其中最基礎(chǔ)的就是它的標(biāo)準(zhǔn)化——統(tǒng)一的插拔接口，使得任意模塊都能隨意拼接，正是在這樣的基礎(chǔ)上，才成就了樂(lè)高今天的商業(yè)成功。

正因?yàn)槿绱耍�施耐德電氣�?004年的時(shí)候在數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施(DCPI)的設(shè)計(jì)中提出了標(biāo)準(zhǔn)化的概念。它與模塊化一起，不僅簡(jiǎn)化了從初始規(guī)劃到日常操作的每一個(gè)流程，還顯著提高了DCPI業(yè)務(wù)價(jià)值，也就是提高了數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施的可用性和靈活性，降低了總擁有成本。

預(yù)制化

數(shù)據(jù)中心預(yù)制化是一種預(yù)先設(shè)計(jì)、組裝和集成，且事先測(cè)試過(guò)的數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)(包括機(jī)柜、冷水機(jī)組、泵、制冷單元、UPS、PDU、開(kāi)關(guān)柜、變壓器等)，它們作為標(biāo)準(zhǔn)化“即插即用式”模塊被運(yùn)至數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場(chǎng)。

面臨新的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)，隨著數(shù)據(jù)中心建設(shè)的高速發(fā)展，企業(yè)已無(wú)力承受建造傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心所需的前期高昂成本投入和可能發(fā)生的施工延期風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心作為一項(xiàng)重資產(chǎn)的投資，投資者希望能夠盡早見(jiàn)到收益。預(yù)制化可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的“去工程化”，將傳統(tǒng)的18個(gè)月以上的建設(shè)周期縮短為8個(gè)月左右，使投資者提前近一年見(jiàn)到收益。得益于預(yù)設(shè)計(jì)型預(yù)制化模塊的運(yùn)用，規(guī)劃周期的重點(diǎn)已從現(xiàn)場(chǎng)施工轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)預(yù)生產(chǎn)、預(yù)測(cè)試的供電和制冷模塊的現(xiàn)場(chǎng)集成。這種轉(zhuǎn)變帶來(lái)了諸多裨益，即：以總體相當(dāng)?shù)某杀�，加快部署速度，減少空間占用，提高預(yù)測(cè)性，增加靈活性。同時(shí)降低了數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場(chǎng)施工所帶來(lái)的人為失誤，提高了數(shù)據(jù)中心的商業(yè)價(jià)值。相比傳統(tǒng)方式部署同一基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，預(yù)制模塊可加快部署速度40%。

定制化

數(shù)據(jù)中心的定制化是指滿足不同用戶要求的一種設(shè)計(jì)方法。每個(gè)數(shù)據(jù)中心的用戶都有其獨(dú)特的需求，這些不同的需求主要來(lái)自用戶的IT需求不同，商業(yè)模型不同，對(duì)技術(shù)的掌握程度不同，財(cái)務(wù)指標(biāo)不同，希望的部署周期不同等等。為了滿足用戶的不同需求，我們需要為用戶提供定制化的解決方案。上面所講到的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化以及預(yù)制化為實(shí)現(xiàn)用戶的定制化需求建立了很好的基礎(chǔ)。比如：BAT的數(shù)據(jù)中心，動(dòng)輒就是幾個(gè)兆瓦，這時(shí)我們可以采用不同的標(biāo)準(zhǔn)化模塊組合來(lái)滿足其實(shí)際需求，可以采用大顆粒度的模塊化設(shè)備。由于他們對(duì)部署周期有非常高的要求，預(yù)制化可以滿足他們這一要求。

智能化

數(shù)據(jù)中心智能化是指基于云的軟件管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的收集和分析，遠(yuǎn)程的監(jiān)控和管理。隨著5G，人工智能，物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施將與電網(wǎng)和IT有更多的交互。我們可以通過(guò)產(chǎn)品的互聯(lián)互通，在本地實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的監(jiān)控和控制，同時(shí)，在云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和分析，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有價(jià)值的行動(dòng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)防性維護(hù)，從而提高數(shù)據(jù)中心的可用性。基于云的管理將是未來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心商業(yè)價(jià)值提升的關(guān)鍵因素。

結(jié)語(yǔ)

數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)，離不開(kāi)這五個(gè)“化“。但具體如何靈活巧用，則既是考驗(yàn)硬件，也在考驗(yàn)軟件，更是需要多年的經(jīng)驗(yàn)和總結(jié)。施耐德電氣根據(jù)多年的實(shí)戰(zhàn)，總結(jié)出一套完整流程，將數(shù)據(jù)中心生命周期拆分為評(píng)估、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、試運(yùn)行、維護(hù)運(yùn)行監(jiān)控優(yōu)化這6個(gè)階段，并逐一提出解決方案，為行業(yè)樹(shù)立了標(biāo)準(zhǔn)。地球從孕育單細(xì)胞生物開(kāi)始，發(fā)展為今天旖旎多姿的生態(tài)面貌。數(shù)據(jù)中心的世界或也將由模塊化始，最終進(jìn)化成不可估量的未來(lái)數(shù)據(jù)新世界。