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建设高密度机房有妙招
——APC英飞集成系统助力江淮汽车机房建设
作者:郭涛    文章来源:中国计算机报    更新时间:2008-7-16 12:10:21
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由于业务迅速发展,江淮汽车原有的3个机房已经基本饱和,位于轿车制造基地的新机房于2007年10月正式开始运行。

起这个机房的建设还真是一波三折。这个机房原有的规划面积为3000平方米,设备区、办公区、监控室一应俱全。按照江淮汽车网络工程科邵景远主任的设想,楼道加上办公室1000平方米, 机房加上辅助设施(如UPS、空调、发电机等)共占2000平方米,机房空间十分充足。

然而当土建工程完成时,留给机房的可用面积上下两层加起来也仅有200平方米,而用于安放机柜及相关设备的空间只有110平方米。从3000平方米到200平方米,虽然机房面积严重缩水,但计划中的120台服务器不仅要装进去,而且还要使整个机房易扩展、易管理和易维护。如何才能解决这个难题呢?

经过反复调研和精心设计,江淮汽车最终采用了APC InfraStruXure(英飞集成系统)。英飞集成系统包括UPS主机、配电单元(PDU)、InRow制冷系统、机柜、动力及数据电缆布线装置及环境检测系统,是一个基于标准化系统结构并使用标准化预装配件的完整的数据中心电力基础设施体系。据APC公司的相关人员介绍,江淮汽车是国内应用APC英飞集成系统最典型的用户之一,采用了适用于中小数据中心英飞集成系统中所有的设备及配件。“机房目前的状况令我们十分满意。整个机房干净整洁,设备、线缆清清楚楚,即使外行人看起来都感觉很舒服。”邵景远高兴地表示。

安徽江淮汽车股份有限公司二楼机房鸟瞰图

行间制冷效率高

对于空间有限的高密度机房来说,APC英飞集成系统确实是一个理想的解决方案。它采用模块化设计,把机房中能够用到的电力基础设施全部整合在标准的机柜中,大大减少了设备占地空间,即使是在江淮汽车110平方米的机房内也显得游刃有余。如果真的按原计划建设3000平方米的机房,江淮汽车还会选择APC英飞集成系统吗?“如果真是那样,我们的选择也许会多一些。不过,我们仍会毫不犹豫地选择像InRow这样的行间制冷系统。”邵景远表示,“这种能够均匀地插到机柜中间的InRow制冷系统从设计上来讲是十分科学的。一方面,它可以实现均匀送风,满足制冷需要,降低能耗,另一方面还能大大减少占地空间。”

传统的机房精密空调不是采用上送风模式就是采用下送风模式,无论哪种模式都会耗费大量电力,而且制冷效果不佳。以大量采用的下送风模式为例,庞大且笨重的空调设备通常置于机房的某个角落,冷空气在高架地板下进行传送。为了满足整个机房的制冷需求,不得不开足马力,不仅耗费能源,而且不能保证完全消灭机柜间的一些热点,制冷不均匀。APC InRow制冷系统则不同。首先,它外型轻巧,只有半个机柜大小,可以根据制冷需要随意安放在不同机柜间,让冷热空气直接在机柜和空调之间以最短的路径循环,同时有效地杜绝了冷热空气的混合,使得制冷更精确、更有针对性,大大提高了数据中心的效率。其次,InRow制冷系统也采用模块化设计,当部件出现故障时可以进行热插拔更换,而且InRow机柜下安装了轮子,便于推出进行修理。再次,InRow制冷系统既可以接市电,也可以由UPS供电,即使出现短暂的停电事故,InRow制冷系统仍能坚持供电,保证机房设备的安全运行。最后,InRow制冷系统可以水平均匀送风,并可根据遍布机柜中的监控系统得到的反馈自动调节送风量,满足制冷需要,保守估计至少节省大约50%的能耗。

InRow制冷系统的价格是同类机房精密空调的3倍。为了一个空调投入这么多值吗?“当然值。”邵景远的回答相当肯定,“为了达到相同的制冷效果,我们也可以采用传统的机房精密空调,但是占地面积会更大,为此我们不得不增加机房的面积。这些额外花费对我们来说同样是一笔大开销,可能比InRow制冷系统的价格还贵。”

维修不用撬地板

“我们的旧机房进门就是机柜,而且连接各种设备的线缆杂乱无章,管理员感觉十分头痛。”邵景远介绍说,“在建新机房时,我们提出的一个要求是能满足未来10~15年的扩展需求,而且设备连接与管理尽量简单,便于维护。”

进入江淮客车轿车制造基地的新机房,你的第一感觉就是一切井井有条。机房中几排机柜整整齐齐,看不到大多数机房中拥有的纵横交错的线缆。邵景远强调说:“机房设计的一个基本原则就是三线分离,即强电、弱电和信号线路分离。在走线时,线缆尽量靠近相关设备,使得线缆路径最短,这样既可以节约线缆,又便于今后的扩展,维护起来也十分方便。”

机房中现有三排机柜:第一排机柜用于轿车一期项目,60~70台的服务器、小型机和存储设备都放在这排机柜中;第二排机柜用于可能于明年启动的轿车二期项目;第三排机柜存放的是一些核心设备,比如交换机、存储及一些小型机。

APC英飞集成系统的另一个独特之处是采用了上走线方式。传统的铺设了高架地板的机房通常采用下走线方式,一旦线缆出现问题,维修人员可能要反复打开地板才能进行维修,十分麻烦。采用上走线方式,所有线缆通过架设在机柜顶部的轨道,就可以轻松实现连接,一目了然。“以前,如果要在机柜中增加一个设备,配置和连接都比较复杂。”邵景远举例说,“如今,设备的扩展变得十分方便。只要把一台机架式设备插入到标准机柜的滑轨中,然后把电源线和信号线一插,再开机运行就可以了。整个过程用不了几分钟。”

集中监控少不了

环境检测与监控系统是APC英飞集成系统中重要的一部分,也是未来APC英飞集成系统重点发展的一部分。如果你仔细观察,就可以发现在某些机柜的前面板上装有一些传感器。它们是用来监测机柜中的温度和湿度的,十分精确。根据这些传感器反馈的信息,一方面InRow制冷系统可以自动调节送风情况,另一方面,机房一旦出现故障,还可以实现自动报警。

“我们从10年前就开始采用APC的设备。一个重要的考虑就是想更好地利用APC提供的机房监控和管理系统。”邵景远介绍说,“APC的设备都可以采用IP进行连接,这样便于通过网络进行管理。我们目前拥有4个机房,如果想实现所有机房的集中监控与远程管理,非APC的解决方案不可。由于数据中心的人力不足,目前负责机房运行维护的人员只有1名,而且并不是专职的,还要负责一些弱电项目的工作。平时机房没有情况发生,我们根本不用进来,大部分的管理主要是在监控室里通过远程操作进行,系统可以自动修复,维护简单。从环境管理和UPS管理到服务器访问,APC的管理解决方案通过统一有效的监测和控制提高了数据中心的可用性。数据中心管理人员可在本地通过现有的IT网络或Web监测设备,通过电子邮件、网络寻呼通报系统故障。APC安全和环境监控方案提供探测和警报功能,可以监控环境威胁,比如温度、湿度、漏水和物理侵入,还可实现实时录像监控。”

“因为企业的性质不同,采用的供电解决方案也会有差异。对于江淮汽车来说,我们采用的是一套比较节省的解决方案。”邵景远介绍说,“为了保证机房的可靠、安全,在其他条件具备的情况下,还是建议大家采用双机的解决方案,比如两台发电机、两台UPS等。”

项目档案

●项目名称:江淮汽车轿车制造基地机房项目

●主要产品:APC InfraStruXure(英飞集成系统),主要包括机柜、UPS、配电、InRow制冷系统、机柜监控和监测管理系统

用户连线

江淮汽车网络工程科 邵景远

考虑到UPS、空调等设备会占用很大空间,因此在机房设计之初,我们就坚定了一个想法,要把UPS和空调放在一起,尽量节省空间,而APC InfraStruXure(英飞集成系统),特别是InRow制冷系统的设计,正好可以满足我们的需求。

机房中的设备会随着时间的推移而大量增加,因此机房的建设必须遵循易管理、易维护和易扩充的原则。我们在机房设计中严格按照此原则进行,在空间有限的情况下,一方面保证了机房的井然有序和高密度,另一方面也为今后的扩展预留了充足的机柜空间。

机房设计中的一个关键在于三线分离。这是我们通过多次参观调研并结合自身实际得出的一个结论。我们在机房建设中始终坚守这一原则,目的是便于今后的扩展和维护。尽管如此,我们还有一个小小的遗憾。因为在设计之初,我们迟迟没有决定采用独立的空调还是采用行间制冷系统,所以管道的铺设没有做到与其他线缆完全分离。

责任编辑:高向前
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