一、分享主题由我给大家分享一下华为在数据中心的解决方案。分享的主题的是“智能极简遇见未来双力数据中心”。二、项目介绍云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术快速发展，数据呈现爆炸式增长，IDC建设成为大势所趋。世界主要国家和企业纷纷开启数字化转型之路，全球数据中心IT投资呈现快速增长趋势。在未来几年，IDC产业将迎来其新一轮的发展机遇。此外，以资源外包的网络服务方式逐渐受到企业重视，并取得长足的发展。在控制不超总投资估算的前提下，建设成“三机房、两靶场、两中心”的智慧城市大数据和算力中心，具备智慧城市数据汇聚、智慧城市应用调度、提供云资源、算力资源、网络安全防护能力及人才培训服务等多项功能。以满足XX市智慧城市各项政务及民生应用云资源运营，助力产学研转化、大数据算力、存储资源的可持续性升级，推动XX市乃至XX地区数字化的高速发展。三、关键技术分析本期项目建设规模含一层机房及二层机房两部分。本项目机房建设对标《数据中心设计规范》GB50174-2017中B级机房要求。湖南省XXX市的政府大数据中心的建设要求，XX市政府整体建设一个智慧政府数据中心，其他单位以及市直部门不在单独进行数据中心建设。既要数据中心机房项目作为承载XXX市算力中心的基础设施，在数字化转型中扮演着关键角色。该机房将承载算力中心的网络核心和汇聚功能区，也提供数据中心和云计算中心的空间和基础环境保障，为未来计算扩容等需求提供基础环境。推动整个市以及整个湘北地区的一个数字化的高速发展。它建设满足“数据中心设计规范GB50174-2017”- B级机房的标准。项目建设符合近些年来国家以及湖南省政府对于建设高效节能的新型数据中心的相关政策要求，PUE值小于1.3。整体建设方案是采用新一代的节能技术建设冷热隔离的封闭冷通道。相比于传统机房地板下送风，封闭冷通道更符合现有国策。虽说本次机房采用B级标准建设，但实际上我们在供配电上采用A级机房的架构模式。就是其中任何一路市电的中断或者是ups的故障，都不会造成机房断电风险，提高了机房的供电可靠性。在已经建设完成的大楼内改造为数据中心，关于经济效益方面：有效促进国有资产保值增值；提高工作效率，减少行政经费支出；本次机柜建设五百多个机柜。我们预计运行使用15年，租金总收益大概是五个多亿。节能设计在供配电采用智能融合电力模块技术每年节约电费约为52万元；暖通空调采用氟泵风冷精密空调技术每年节约电费为55万元。按数据中心运行15年的计算，总计可以节约1605万元。关于社会效益方面：助力国资监管转型，促进监管方式和手段的创新；提高国有资产监督管理能力和水平；加快推进国有企业“数智化”转型；促进信息化建设税收贡献，建设所产生的投资费用，可为该市的创造更多的税收，拉动就业；促进湘北地区的云计算、大数据、区块链等方向高新技术的发展。目前XX市各区县政府的机房均未统筹建设，整体规模偏小，设施陈旧，无法满足数智政府建设需求。同时，XX市政务云目前租用运营商机房，容量使用率已经接近警戒值，但因受到场地及配电等客观因素的影响，导致政务云无法就地扩容。XX市缺少一个大型自用集中的数据中心机房（目前周边地市如长沙市、常德市、益阳市、株洲市、永州市等均有自建的大型数据中心机房），现有机房建设处于零散式分布状态，自建及租赁的形式居多，待建“X慧云”急需机房。本期数据中心机房项目作为承载XX市算力中心的基础设施，在数字化转型中扮演着关键角色。因此，数据中心机房建设意义重大，是“智慧XX、数字政府”建设的支撑，是XX市产学研转化和存储资源可持续性升级的需要，是XX算力中心建设的必备。a)  智能融合电力模块技术智能融合电力模块技术，通过高密高效的UPS和融合UPS输入输出配电技术，相比传统方案在占地上节省40%，效率上UPS双变换模式下提升1.1%，UPS智能在线模式下提升3.3%，通过预制集成技术降低交付周期75%，同时通过全链路可视的集中管理及AI智能运维特性，提升运维效率降低成本，提升运行安全可靠性。该智能融合技术贯彻《2030年前碳达峰行动方案》指导思想，助力数据中心绿色低碳转型行动、节能降碳增效行动、绿色低碳科技创新行动，持续降低全生命周期能耗和碳排放。无论从发展趋势，采购成本，还是实际的售后维护角度来看，智能融合电力模块技术各方面指标都优于传统的供配电方式。智能融合电力模块技术取代传统供电方式这一发展趋势也已经获得业界的广泛认可，本期数据中心采用智能融合电力模块技术即符合“3060”国策下的绿色化、低碳化数据中心机房，又满足当前技术主流。b)   氟泵空调技术在数据中心节能领域研究比较火热的当下，为了降低能耗、推出新产品，市场上提出了很多制冷散热的新概念。所谓的“氟泵空调”就是其中之一，是制冷剂自然冷却循环。很多厂家研发了氟泵空调，在原有的直膨式制冷循环系统中增加了氟泵，在冬季温度较低时，氟泵开启压缩机关闭，利用氟泵实现制冷剂在铜管内的循环。如下图所示，“氟泵”不只是一个泵，它是一整套循环系统，包括数据中心内部的蒸发器、外部的风冷冷凝器、制冷剂气液分离器、油分离器和制冷剂循环泵。它主要由贮液器、氟泵、管路阀件等组成。氟泵与机房空调配套使用，在夏季，制冷压缩机运行；当室外温度低于设定点时，自动切换为氟泵节能系统运行，保证全年机房空调安全可靠运行；压缩机功率在10kW左右，氟泵功率在1 kW左右。 在室外低温情况下，氟泵的制冷量与10kW压缩机产生的制冷量基本相等这就是氟泵节能的关键所在。在联合国大会上面向全球承诺目标：“2030 碳达峰，2060碳中和”的国家政策下，在通过空调节能的技术方案上，本期数据中心行级精密空调采用“氟泵技术”的氟泵双循环空调系统，就是其中一个节能利器c)   封闭冷热通道技术近年来数据中心建设领域取得的进展，“模块化数据中心”无疑是一个热词。模块化数据中心因其能够提供高性价比、高可用性的建设模式，从而被众多基建厂商所熟知。众多传统数据中心基础设施厂商纷纷进入“模块化”的市场竞争中，“模块化”的理念深入人心。在我国已有不少数据中心开始采用模块化数据中心的建设模式，有的甚至步子迈得更大，采用预制模块化的方式。比如，XXX人工智能数据中心就是采用当下流行的预制模块化技术。在该数据中心的建设过程中，其电力、制冷、通信电缆以及相关的环境监控等都预先部署在一个框架上，类似积木，预先完成测试，然后将这个框架直接部署到数据中心，这样数据中心的建设就如同搭积木，从而加快部署。模块化数据中心是指整个数据中心是由不同模块组成。每个模块都有单独实现的功能，统一的输入和输出接口，模块之间可以相互备份。微模块化数据中心由于采用模块搭建的方法，使得单位面积的计算密度得到了极大的提升。同时，由于是以模块的方式进行组合扩大，所以用户可以根据投资情况和业务发展需求，实现灵活的分期建设。由此不仅提升了模块的利用率，同时降低了资金压力。冷热通道隔离的模块化数据中心作为一种趋势的出现并逐渐被成熟应用，反应灵敏的数据中心将会逐渐成为用户的首选。微模块数据中心由于具备绿色节能、快速安装等优点，在满足客户业务需求的同时创造更多价值，成为未来数据中心建设模式的新标准与方向标。d)   智能小母线技术智能小母线是在线即插即用，可以考虑满足当前4KW、5KW的需求，也满足后期的8KW、10KW、12KW扩容需求。智能小母线相比于传统的电缆，具有电流小、易插接、智能化程度高等优势，其电流规格在630A以内，能满足国内90%以上的数据中心机房配电系统。智能小母线通过始端箱从前端UPS取电，以铜排材料的母排系统组成输电结构，采用即插即用的方式，给各个机柜内的PDU配电。始端箱和插接箱内设置监控模块，可针对每个机柜的用电量以及温度数据进行监测，并具有通讯至动环监控的功能。无论从技术性能，全生命周期成本，还是数据中心的后续扩容等方面考虑，都会将智能小母线系统作为数据中心最后50米配电的最优选择方案。同时，在数据中心的建设过程中，限于有限的资源，提高单机柜装机的功率密度，使数据中心单位面积产生更大的价值是很有必要的，打破传统配电模式，驱动新型数据中心配电方式的变革也是势在必行。e)   智能化运维技术数据中心通过系统化、自动化、智能化的手段来改变现状，实现数据中心自动驾驶，即运维自动、能效自优、运营自治。通过架构级优化设计，减少能量的转换层级，去除多余部件，在减少故障点的同时，做到无损切换、无感知切换，实现系统的永续在线，实现全方位全体系的架 构安全。同时通过大数据分析和人工智能算法，深度挖掘分析数据中心能效数据， 实现PUE节能分析与优化，帮助用户做好能效管理。因此，本期数据中心监控系统选择数据中心自动驾驶技术。四、规划设计方案XX市大数据和算力中心项目第一阶段数据中心机房建设，目标是按照数据中心设计规范的B级机房标准，围绕XX市算力中心发展，将PUE目标值控制在1.3以内，依据结构、系统、服务和管理以及它们之间相互联系，建成具有 “一模、三性、四高”的数据中心机房。将机房的供配电系统、暖通系统、机柜冷通道系统、动力环境综合管理系统、给排水系统、装修系统、消防系统等相关系统建设完善。“一模、三性、四高”分别指：Ø  一模：机房设备模块化；Ø  三性：稳定的可靠性、设备的可扩展性、便捷的管理性；Ø  四高：高集中、高可用、高带宽、高速率。涉及数据中心机房建设，含一层机房及二层机房，共包含供配电系统设计、暖通系统设计、机柜冷通道系统设计、动力环境综合管理系统设计、给排水系统设计、装修系统设计、消防系统设计、ECC监控室设计、BIM三维展示平台设计及节能分析等10个模块。总体架构设计如下图所示。本项目数据中心机房布局采用模块化机房的方案并参照数据中心设计规范的B级机房标准要求进行设计，机房各层平面布置如下系列图所示。本项目一层机房：规划12组微模块，包含300台服务器机柜和24个网络机柜、48台行级风冷氟泵精密空调；二层机房：规划12组微模块，包含276台服务器机柜和24个网络机柜、48台行级风冷氟泵精密空调；负一层配电房采用16台房间级上送风风冷精密空调；负一层配电间：4套一体化融合电力模块（UPS）配电系统及配套低压配电柜；负一层电池间：UPS对应蓄电池组及电池开关柜。a)   供配电系统设计我们规划一、二层的机柜采用UPS分区供电，第一层是一套UPS供电，第二层是一套UPS集中供电，根据国标50174 2017数据中心设计规范双母线架构，保证机房供电可靠性。b)   暖通系统设计当时客户在规划设计时，客户是有几条技术路线一是采用液冷？二是采风冷？三是采用水冷？是水冷的？针对客户的提出的三条技术路线以及现场工勘的实际情况和跟客户沟通的实际需求，选择风冷空调制冷方式。液冷的弊端：成本较高：液冷技术的实施和维护成本较高。液冷系统需要专门的基础设施和设备，如冷却液分配单元、冷却塔、泵和管道系统等。以上设备的购买、安装和维护都需要大量的资金投入，增加了数据中心建设和运营的成本。液冷的运维难度比较大，因为它比较重，运维时候需要利用吊臂插拔，成本比较高，兼容也有要求。安全性和泄漏风险：液冷技术中使用的冷却介质可能对设备和环境带来潜在的安全风险。如果泄漏发生，液体可能会对设备造成损坏，并可能对环境造成污染。因此，液冷系统的设计和实施需要严格遵守安全标准和规范，并采取必要的安全措施来防止泄漏和意外事故的发生。维护和运营难度较大：液冷系统的维护和运营需要专业知识和技术。液冷介质的循环、泵的运行和冷却塔的维护都需要经验丰富的工程师来进行操作和管理。此外，液冷系统还需要定期检查和维护，以确保其正常运行和散热效率，整体维护和运营的难度较大。国家或者行业对其技术的规范也还处于空缺状态。缺乏相应的标准支持目前沉浸式液冷还没有在行业内形成趋势，缺乏大规模应用的案例。服务器需要做定制，不利于后期扩容以及方案的灵活性。水冷的弊端：Ø  设备数量繁多，安装复杂，本项目所处位置水资源紧张。Ø  需要冷冻水末端，机房有水浸风险。Ø  大型系统能效较高，与自然冷却适配度也较高。Ø  运维复杂，需要专业人员。Ø  故障影响面较大：单台机组、整个管路。风冷优势：Ø  系统简单，容易安装。Ø  末端介质为冷媒，不存在水浸风险。Ø  变频机组能效较高，氟泵装置市场成熟度很好。Ø  不需要专业人员维护。Ø  故障影响面很小。c)   机柜冷通道系统设计本工程涉及范围包括数据中心一层、二层（24个机柜冷通道，共576个机柜）新增机房内的服务器机柜系统的设计。这些业务机房中机柜是机房关键的物理设施，是机房建设的主要部分，在制定总体技术方案和设备选型时应遵循近期建设规模与远期发展规划协调一致的原则，以满足未来业务机房业务发展需要。数据中心一层、二层的24个封闭冷热通道方式采取隔离装置进行冷通道封闭措施，以分隔冷\热气流，形成良好的气流组织,从而提高机房制冷效果.。封闭冷通道后，可提高空调的送风、回风温度，进一步节省空调的能耗，即使维持原来的送回风温度模式，也可提供更高的制冷能力，以容纳更高密度和更高发热量的设备。d)   动力环境综合管理系统设计本项目建设一套完整的动力环境综合管理系统，能够接入数据中心本地动环监控系统、配电监控系统、安防系统、消防等的监控数据，并以此为基础提供告警管理、能耗分析、电力容量管理、设备管理、自动化巡检、数字运维、智能运营，能效优化等业务功能，从而实现在统一视图上的集中监控、集中运维、集中管理，提升整体运维效率及运营水平，满足业务发展的需要。并预留后续接入扩展能力,可接入交投集团所辖其他远端机房的动环数据（此处要求远端机房的视频监控设备、入侵报警设备、温湿度监测设备、UPS等需接入动环综合管理系统的设备，具备远传通讯接口）。系统组网架构如下所示：本系统应以满足数据中心基础设施日常运维的需要，实现数据中心运维的自动化、智能化，降低运行风险、提高运行效率、降低管理成本、优化资源配置、明显降低能耗、整体提升可用性。在建设过程中应采用完善的架构设计、稳定的技术手段、可靠的安全控制、先进的科技成果。同时结合数据中心的实际状况和未来发展需要，建设具有前瞻性、高实用性、高灵活性和高扩展性的动力环境综合管理系统，并且能充分考虑利用现有各系统资源，建立高性能、低成本的系统。五、华为优势a)   华为公司优势目前，华为在美国、印度、瑞典、俄罗斯及中国等地设立了20个研究所，每个研发中心的研究侧重点及方向不同。我们采用国际化研发体系，聚集全球的技术、经验和人才来进行产品研究开发，使我们的产品一上市，技术就与全球同步。斯德哥尔摩一直是华为重点建设的能力中心，汇聚了大批华为的高端专家。除了网络相关技术外，还有网站电源、UPS逆变拓扑等相关电力电子技术的研究。而纽伦堡作为电力电子行业的硅谷，汇聚了西门子、英飞凌、赛米控等企业，华为可以充分利用全球顶尖的专家资源，并实时追踪业界最新动态，确保华为产品技术的领先性。华为大型UPS的架构设计即出自此处。面向未来发展，华为组建了2012实验室，承载集团创新、研究和平台技术开发的使命。2012实验室聚焦ICT领域的关键技术、架构、标准等方向，持续投入，致力于提供更宽、更智能、更高能效的零等待管道，为用户创造更好的体验；和来自工业界、学术界、研究机构的伙伴紧密合作，引领未来网络从研究到创新实施。我们还与领先运营商成立28个联合创新中心，把领先技术转化为客户的竞争优势和商业成功。b)   华为产品优势华为公司是全球唯一一家能提供E2E全栈云数据中心解决方案的厂商。华为是唯一一家能提供数据中心所有产品和解决方案的厂商，是最懂业务和ICT设备未来演进的基础设施厂商。华为机房微模块产品解决方案FusionModule，隶属华为数字能源产品线，依托华为公司的整体技术实力，提供不间断电源UPS，行级精密空调，微模块封闭冷通道，IT机柜及配套设备。FusionModule采用All-In-Room建设模式，集成了机柜系统、供配电系统、制冷系统、监控系统。FusionModule一体化机房解决方案，因其部署简单、高效节能、可柔性扩容、智能化联动等特点已成为数据中心建设的主流。着眼于数据中心全生命周期管理，FusionModule以模块化架构+智能化大脑为主要设计理念，i3智能化管理为灵魂（iPower智能可靠供电, iCooling智能高效制冷, iManager智能管理简化运维），将子系统、数据中心到全网打造成智能化的有机体，让数据中心机房成为真正可视、可控、可管理的智能化数据中心。华为打造极致安全、智简融合的低碳绿色数据中心 。华为FusionModule系列智能微模块解决方案以模块化、标准化的架构和电力模块、行级精密空调等灵活组合打造新一代模块化数据中心基础设施。其特点：快速部署、高效节省、智能管理、采用密闭冷通道技术，隔绝冷热气流混合，高效利用冷气资源，支持的单机柜功率密度大大提升，PUE降低。在当今全球局势下，信息化离不开网络安全，华为数据中心产品平台自主可控+业内最高级别安全认证，构建端到端的安全可信解决方案。华为全系列产品（UPS、精密空调、微模块、管理系统）获得国内权威机构公安三所首张最高级别安全认证证书，从器件到核心设备自主可控。c)   华为服务优势华为致力于成为客户“值得信赖的服务伙伴”。我们相信，为您提供专业的服务、快速的响应以及客户化的服务产品是推动客户成功的关键要素。华为服务提供端到端的“咨询、网络建设、网络维护、运营管理”一系列解决方案。华为服务长期坚持全球化和的服务策略，拥有14300名专业人员的服务团队，海外员工本地化比率达73％。超过13200名合作方工程师我们一起为客户提供优质的服务保障，在全球每年交付的工程超过240000个。华为在全球90个国家和地区建立了112个服务代表处。我们拥有遍布全球的服务平台，包括3个全球技术支持中心、8个语言技术支持中心、31个培训中心、7个管理服务中心，保证我们能够满足全球客户的不同需求。自1996年以来，华为服务已通过包括ISO9001、TL9000、BS7799等在内的多项国际标准认证。此外，华为已成功通过多家国际知名电信运营商如BT, FT, Vodafone, O2, Cable & Wireless, T-Mobile, TI等的认证。华为时刻关注着行业服务需求的变化，适时推出满足客户需求的服务解决方案。我们准确把握客户的业务发展需要，在最短的时间内提供相应的服务解决方案。