高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

高密度數(shù)據(jù)中心

解決方案

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

目錄

1.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心設(shè)計說明.................................................1

1.1.應(yīng)用場景....................................................................1

1.2.設(shè)計原則....................................................................2

1.3.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心解決方案亮點分析.......................................3

1.3.1.高功率密度.............................................................3

1.3.2.集裝箱數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品.....................................................4

1.3.3.低功耗性能介紹.........................................................5

1.3.4.高可靠性和安全性.......................................................7

1.3.5.智能數(shù)據(jù)中心綜合管理平臺...............................................8

1.3.6.快速靈活部署...........................................................9

2.高密度模塊化數(shù)據(jù)中心.........................................................9

2.1.整機柜服務(wù)器SR...........................................................................................................................9

2.1.1.產(chǎn)品亮點...............................................................9

2.1.2.配置清單...............................................................13

2.2.模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案ISC-CDC...........................................................................................16

2.2.1.概述...................................................................16

2.2.2.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)...............................................................17

2.2.3.供配電系統(tǒng)............................................................17

1

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.2.4.空調(diào)系統(tǒng)..............................................................21

2.2.5.動環(huán)系統(tǒng)..........................................................23

2.2.6.防雷接地系統(tǒng)..........................................................25

2.2.7.消防系統(tǒng)..............................................................26

2.1.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心解決方案亮點分析......................................29

2.1.1.高功率密度............................................................29

2.2.供貨清單..................................................................31

3.最佳實踐：國家某部集裝箱機房建設(shè)............................................33

3.1.客戶痛點...................................................................33

3.2.解決方案...................................................................34

3.3.客戶價值...................................................................35

4."計算+"數(shù)據(jù)中心解決方案.....................................................37

2

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

圖目錄

圖1-1集裝箱數(shù)據(jù)中心效果圖1.............................................................................................................4

圖1-2集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)效果圖2.........................................................................................5

圖2-1微模塊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品形態(tài)...........................................16

圖2-2內(nèi)部布置圖......................................................17

圖2-3兩路電源電氣原理圖...............................................18

圖2-4一路電源電氣原理圖...............................................19

圖2-5兩路電源電氣原理圖...............................................20

圖2-6一路電源電氣原理圖...............................................20

圖2-7空調(diào)室內(nèi)機.......................................................21

圖2-8空調(diào)室外機.......................................................22

圖2-9動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)示意圖...........................................23

圖2-10T本化監(jiān)控設(shè)備..................................................24

圖2-11接地系統(tǒng)圖......................................................26

圖2-12消防系統(tǒng)示意圖..................................................27

圖2-13消防報警控制器..................................................27

圖2-14七氟丙烷裝置....................................................28

圖3-1集裝箱應(yīng)用實景照片...............................................35

表目錄

表格1-1詳細(xì)數(shù)據(jù)對比..................................................30

1

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

1.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心設(shè)計說

明

1.1.應(yīng)用場景

隨著國內(nèi)云服務(wù)、"互聯(lián)網(wǎng)+”以及電子政務(wù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)的信息化

進(jìn)程逐步加快，同時，隨著IT技術(shù)的高速發(fā)展，對數(shù)據(jù)處理速度和處理能力的要

求越來越高，體積小、處理能力快、功能強的高功率計算和存儲設(shè)備得到大規(guī)模

部署,單機柜的功率要求由前幾年的3kW、5kW提高至9kW以上。

在規(guī)模日益變大的數(shù)據(jù)中心中，給承建廠商提出了更高的要求，提出了如高

功率密度、低能耗、強散熱、易管理等需求，同時這些需求也促進(jìn)了新一代服務(wù)

器平臺的更多創(chuàng)新技術(shù)的產(chǎn)生。

常規(guī)數(shù)據(jù)中心角度考慮集裝箱的先進(jìn)性，如：冷熱通道隔離、散熱制冷、模

塊化設(shè)計、減震設(shè)計、并箱靈活、輕量化設(shè)計及機房可視化管理模塊等；能夠安

裝市面主流的服務(wù)器和存儲等IT設(shè)備，將抗震及環(huán)境適應(yīng)性設(shè)施外延到集裝箱數(shù)

據(jù)中心層，實現(xiàn)核心IT設(shè)備的通用性、保證靈活替換，擴容與升級、同時降低成

本。實現(xiàn)商用服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)+CDC的產(chǎn)品架構(gòu)。

基于客戶的這種需求，推出了商用服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)+模塊化數(shù)據(jù)中心

ISC-CDC的集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心解決方案：

集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心是一種IT設(shè)備的布置形式，這種方式是將電源、散

熱、交換等非計算機IT體系結(jié)構(gòu)模塊集成在一個集裝箱中，它改變了傳統(tǒng)服務(wù)器

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

的部署和使用在傳統(tǒng)機房的方式，可以根據(jù)用戶的需求來靈活配置硬件平臺還可以

降低成本。ISC-CDC方案集機柜系統(tǒng)、交流不間斷電源系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、機房精密空

調(diào)系統(tǒng)、機房動力集中監(jiān)控為一體，為客戶提供可靠、緊湊、高效、快速部署、無憂

管理的體驗。

1.2.設(shè)計原則

集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)是整個數(shù)據(jù)中心的重要部分計算機房的

設(shè)計必須滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的各項需求應(yīng)用又需要滿足面向未來快速增長的發(fā)展需

求，因此必須是高質(zhì)量的、靈活的、開放的。在設(shè)計時遵循以下設(shè)計原則：

/實用性和先進(jìn)性

集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心建設(shè)應(yīng)該優(yōu)先采用先進(jìn)成熟的技櫛口設(shè)備，滿足當(dāng)前的需

求，兼顧未來的業(yè)務(wù)需求。

/安全可靠性

必須具有高可靠性，決不能出現(xiàn)單點故障。要對集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心的布局、

結(jié)構(gòu)設(shè)計、設(shè)備選型、日常維護(hù)等各個方面進(jìn)行可靠性的設(shè)計和建設(shè)。在關(guān)鍵設(shè)備采

用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)的軟件技術(shù)提供較強的管理機

制、控制手段和事故監(jiān)控與安全保密等技術(shù)措施提高機房的安全性。

,靈活性與可擴展性

集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心必須具有良好的靈活性與可擴展性能夠根J居IDC業(yè)務(wù)不

斷深入發(fā)展的需要，快速、靈活地擴容。

/標(biāo)準(zhǔn)化

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

在機房系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計時，基于國家頒布的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括各種建筑、機房設(shè)

計標(biāo)準(zhǔn)，電力電氣保障標(biāo)準(zhǔn)以及計算機局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，堅持統(tǒng)一規(guī)范的原

則，從而為未來的業(yè)務(wù)發(fā)展、設(shè)備增容奠定基礎(chǔ)。

/經(jīng)濟性/投資保護(hù)

應(yīng)以較高的性能價格比構(gòu)建集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心，使資金的產(chǎn)出投入比達(dá)

到最大值。以較低的成本、較少的人員投入來維持系統(tǒng)運轉(zhuǎn)，提供高效能與高效

益。

,可管理性

在集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心的設(shè)計中，必須建立一套全面、完善的管理和監(jiān)控

系統(tǒng)。所選用的設(shè)備應(yīng)具有智能化，可管理的功能，同時采用先進(jìn)的管理監(jiān)控系

統(tǒng)，實現(xiàn)先進(jìn)的集中管理監(jiān)控，實時監(jiān)控、監(jiān)測整個中心機房的運行狀況，應(yīng)能

夠迅速確定故障，提高運維水平，簡化管理人員的維護(hù)工作，為計算機房安全、

可靠的運行提供最有力的保障。

13.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心解決方案亮點分析

13.1.高功率密度

封閉冷通道、精準(zhǔn)送風(fēng)技術(shù)的采用，合理配置行級空調(diào)數(shù)量和參數(shù)，可使機

柜支持IT設(shè)備的無縫擺放，機柜可實際支持42U的IT設(shè)備，在空間利用率上是

傳統(tǒng)機房機柜的3倍：傳統(tǒng)機房由于送風(fēng)不均勻以及風(fēng)量難以保證的問題，單柜

最大功率很難超過5kW,42U機柜一般只能利用15U左右，空間利用率低；

此外，整機柜服務(wù)器SR以機柜為整體單元，將供電、散熱組件池化，輔助

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

模塊減少的空間占用，可支持布置更多計算機存儲節(jié)點，目前可實現(xiàn)單機柜最大80

節(jié)點，與傳統(tǒng)服務(wù)器相比可實現(xiàn)部署密度提高1-2倍，大幅提高空間利用率。

13.2.集裝箱數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品

集團作為集裝箱數(shù)據(jù)中心出貨量最大的供應(yīng)商之一，對如何設(shè)計、優(yōu)化兼容

IT設(shè)備的集裝箱數(shù)據(jù)想系統(tǒng)有著更深的理解。

具備快速部署、柔性擴容、高效節(jié)能、一體化交付等特點，適應(yīng)全球應(yīng)用場

景，引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展潮流的新型數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。

融合集裝箱數(shù)據(jù)中心和整機柜^務(wù)器基于對應(yīng)用場景深刻理解適應(yīng)大數(shù)據(jù)發(fā)

展趨勢，為互聯(lián)網(wǎng)、電信、金融、能源、政府、企事業(yè)單位、教育等行業(yè)提供了一種

全新的數(shù)據(jù)中心建設(shè)模式。

圖1-1集裝箱數(shù)據(jù)中心效果圖1

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

圖1-2集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部結(jié)構(gòu)效果圖2

編號名稱編號名稱

①空調(diào)室外機⑧電池架

②巖棉保溫版⑨綜合布線柜

③空調(diào)室內(nèi)機⑩一體化電源柜

④整機柜服務(wù)器?配電柜

⑤走線橋架?通道滑動門

⑥風(fēng)雨密門?通道密封窗

⑦消防設(shè)備?室外機倉門

1.3.3.低功耗性能介紹

隨著IDC數(shù)據(jù)中心的高度發(fā)展，機房能耗問題日趨嚴(yán)峻，而機房的冷卻系統(tǒng)作為

能耗大戶越來越成為關(guān)注的焦點，如何提高冷量利用率，如何降低空調(diào)使用頻率也開

始嘗試深入探討。

衡量數(shù)據(jù)中心能耗的一個重要指標(biāo)就是數(shù)據(jù)中心能源效率（PUEX能源效率

（PUE）是英文PowerUsageEffectiveness的簡寫，是數(shù)據(jù)中心消耗的所有能

源與IT負(fù)載使用的能源之比。即PUE：數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗。目前

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

國內(nèi)數(shù)據(jù)中心PUE普遍在2.0左右，本產(chǎn)品設(shè)計目標(biāo)PUE<1.6。

1.3.3.1.綠色節(jié)能低PUE,提高系統(tǒng)運營效率，節(jié)省用戶費用

箱體采用優(yōu)質(zhì)巖棉保溫材料設(shè)計，漏熱小，防火性能高；

選用高效UPS,提高電源利用效率；

水平送風(fēng)型列間空調(diào)與機柜并肩，熱通道遏制結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高換熱效率；

采用高效壓縮機、EC風(fēng)機，冷量根據(jù)IT設(shè)備發(fā)熱量負(fù)荷自動調(diào)節(jié)，高效節(jié)

臺匕

曲。1.3.3.2.高效的保溫措施

集裝箱內(nèi)部采用50mm厚的彩鋼夾心、板進(jìn)行鋪設(shè)，彩鋼夾心板內(nèi)部隔熱材料

為巖棉，傳熱系數(shù)SO.043W/(m,K),能有效阻止太陽輻射進(jìn)入集裝箱內(nèi)部，同時

也防止了冷量的外流。

精密空調(diào)室外機和制冷末端連接的管路采用保溫棉包扎，防止冷媒和外部環(huán)

境換熱，避免了冷量的浪費。

1.3.3.3.冷熱通道隔離

通過合理的布局方式，使冷通道和熱通道相互隔離，避免了冷熱混流造成的

冷量浪費的現(xiàn)象。機柜正面為冷通道，機柜的背面為熱通道。

1.3.3.4.精確送風(fēng)

精密空調(diào)采用水平循環(huán)的送風(fēng)方式，使冷風(fēng)以最短的距離進(jìn)入IT設(shè)備，避

免了風(fēng)量的損失。同時水平循環(huán)的送風(fēng)方式解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心下進(jìn)風(fēng)上回風(fēng)出

現(xiàn)的IT柜上下溫差大的問題。實現(xiàn)了單機柜高密度運用。

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

1.3.3.5.高效行級精密空調(diào)

本項目采用風(fēng)冷直膨式高效行級精密空調(diào)，在相同耗電量的情況下獲得冷量大，

根據(jù)環(huán)境自動調(diào)節(jié)冷量，能夠直接的節(jié)約電能。

13.4.高可靠性和安全性

13.4.1.防水設(shè)計

自數(shù)據(jù)中心誕生以來，水害的問題一直困擾的人們。精密空調(diào)下部安裝積水盤，

使可能出現(xiàn)的冷凝水通過排水管引導(dǎo)客戶指定的排水口。

1.3.4.2.防火設(shè)計

根據(jù)GB50222-95《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計防火規(guī)范》3.1.4大中型電子計算機房'

中央控制室.電話總機房等放置特殊設(shè)備的房間，其頂棚和墻面應(yīng)采用A級裝修材

料，地面及其他裝修應(yīng)采用不低于B1級的裝修材料。本項目采用的裝修材料均可滿

足要求。同時監(jiān)控系統(tǒng)與消防聯(lián)動。設(shè)置火災(zāi)報警系統(tǒng)，及時發(fā)現(xiàn)火警。

1.3.4.3.門禁系統(tǒng)

采用智能門禁管理系統(tǒng)和機械鎖，多重安全防護(hù)，門禁系統(tǒng)可設(shè)置不同等級權(quán)

限，監(jiān)控門狀態(tài)和告警，防盜安全級別達(dá)到GB17565中的B級要求。

1.3.4.4.無死角的視頻監(jiān)控

集裝箱內(nèi)部采用兩個高清半球攝像頭，對集裝箱內(nèi)部實施無死角監(jiān)控和錄像。

1.3.4.5.安全可靠，滿足不同等級機房設(shè)計

防震、抗災(zāi)、防水、防洪、防火設(shè)計，箱體可定制化設(shè)計

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

配電、空調(diào)系統(tǒng)冗余設(shè)計，保障機組可靠運行

采用智能動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，全面監(jiān)測集裝箱內(nèi)的環(huán)境和設(shè)備參數(shù)

采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)集裝箱內(nèi)部火災(zāi)檢測、報警、滅火控制等

消防功

影響集裝箱運行的條件為UPS和空調(diào)，消防、監(jiān)控等故障不影響集裝箱數(shù)

據(jù)中心運行。現(xiàn)在UPS模塊配置方式是2+1冗余，空調(diào)配置是3+1冗余，只有

兩個UPS模塊或兩臺空調(diào)同時出現(xiàn)故障時才能導(dǎo)致集裝箱停止運行。

其中，空調(diào)的年故障率為0.05,UPS模塊年故障率為0.01,其他可能影響

集裝箱運行的年故障率為0.0001。

兩臺空調(diào)同時出現(xiàn)故障概率為0.05*0.05=0.0025

三臺UPS模塊其中有兩臺出現(xiàn)故障的概率為或*0.01*0.01=0.0003

總年故障率ARF=0.0025+0.0003+0.0005=0.0029

平均無故障時間為：

KA-rnr一年內(nèi)小時數(shù)365*24

MTBF=——------=-----=3,020,689小時

AFR0.0029

1.3.5.智能數(shù)據(jù)中心綜合管理平臺

智能數(shù)據(jù)中心綜合管理平臺具有獨立知識產(chǎn)權(quán)，具備開放標(biāo)準(zhǔn)的硬件管理

接口，定義了嵌入式管理子系統(tǒng)進(jìn)行通信的特定方法，可以實現(xiàn)在一套系統(tǒng)上

同時監(jiān)控機房動力環(huán)境與IT設(shè)備。IPMI信息通過基板管理控制器（BMC）進(jìn)

行交流，使用低級硬件智能管理而不使用操作系統(tǒng)進(jìn)行管理，允許進(jìn)行帶外服

務(wù)器管理，操作系統(tǒng)不必負(fù)擔(dān)傳輸系統(tǒng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的任務(wù)。

采用嵌入式網(wǎng)絡(luò)型監(jiān)控設(shè)備，輔以傳感器，組建功能完備的綜合監(jiān)控管理系

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

統(tǒng)。

可通過多種傳感器、采集器，實現(xiàn)對機房內(nèi)各功能模塊的不間斷監(jiān)控，監(jiān)控功

能包括供配電監(jiān)測、空調(diào)設(shè)備監(jiān)測、微環(huán)境溫度監(jiān)測、機房漏水監(jiān)測、視頻監(jiān)測、

門禁管理、消防系統(tǒng)監(jiān)控、報警功能、遠(yuǎn)程管理、本地顯示等。

監(jiān)控系統(tǒng)支持WEB訪問，輕松實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理各功能模塊。

13.6.快速靈活部署

ISC-CDC解決方案采用一體化集裝箱設(shè)計，可以按需建設(shè)，分步實施，并且可

以根據(jù)需求，按照不同負(fù)荷和不同應(yīng)用獨立設(shè)計、獨立運行，有效降低了機房的復(fù)

雜性，降低了建謝口運營成本。工廠預(yù)制，去工程化設(shè)計使得數(shù)據(jù)中心建設(shè)設(shè)備

化、快速化、個性化成為可能。

2.高密度模塊化數(shù)據(jù)中心

2.1.整機柜服務(wù)器SR

2.1.1.產(chǎn)品靈點

2.1.1.1.先進(jìn)性

領(lǐng)先的架構(gòu)設(shè)計，對比傳統(tǒng)架構(gòu)的通用服務(wù)器產(chǎn)品，SmartRack以整機柜作

為基本設(shè)計單元，將電源、風(fēng)扇這些支撐模塊進(jìn)行集中和融合，形成集中供電、

集中散熱和集中管理的創(chuàng)新設(shè)計架構(gòu)，而對于服務(wù)器節(jié)點這個功能模塊，則會根

據(jù)實際業(yè)務(wù)需求的不同，分為計算、存儲、冷存儲、GPU并行計算等形態(tài)，可靈

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

活擴展，升級更加方便。比如從IntelIVB平臺升級到Haswell平臺，僅需更換主板

和相關(guān)結(jié)構(gòu)件，其他部分不受影響，完全通用。

2.1.1.2.局密度

42U通用機柜可以擴展全寬雙路12盤位綜合型節(jié)點、1U全寬單路18盤位

冷存儲節(jié)點、1U半寬雙路計算型節(jié)點；相比傳統(tǒng)機架式服務(wù)器，部署密度提高

13.8%,部署效率提升8~10倍；

2.1.1.3.可靠性

SmartRack電源采用雙路冗余設(shè)計，兩組供電線纜獨立供電，支持

AC+AC,AC+DC,DC+DC供電，提供PMBUS管理接口，支持智能管理，通

過PMBUS可以開關(guān)電源模塊。每個風(fēng)扇窗采用2+1冗余設(shè)計，充分保證系統(tǒng)

在安全散熱環(huán)境下高可靠運行。RMC作為整個機柜的信息查詢、狀態(tài)監(jiān)控平

臺，極大的方便了管理人員對SmartRack的管理維護(hù)。RMC的一個重要功能

就是預(yù)警機制，通過對整機運行日志的收集和上傳功能，實時反饋機器運行狀

況，俚運蜜無線隨時印解最新解aoo%不出現(xiàn)問題,RMC預(yù)設(shè)二級管理功

能，當(dāng)RMC失效后，所有電源能夠自動開啟（包括被關(guān)掉的電源），保障系統(tǒng)供

電正常，降低RMC異常給供電帶來的風(fēng)險。節(jié)點和風(fēng)扇的管理由節(jié)點中板接

管，所有節(jié)點還是處于正常工作狀態(tài)，具備失效自動切換機制，實現(xiàn)二級防護(hù)。

而當(dāng)節(jié)點中板同時也出現(xiàn)異常時，也就是整個管理鏈路同時癱瘓時，此時風(fēng)扇控

制板將發(fā)揮作用，通過預(yù)先設(shè)置的默認(rèn)轉(zhuǎn)速，風(fēng)扇可按固定轉(zhuǎn)速運行，同時也可

通過開關(guān)撥動實現(xiàn)轉(zhuǎn)速可選功能，保障散熱系統(tǒng)正常運行。

整個SmartRack系統(tǒng)在設(shè)計之初即考慮異常情況出現(xiàn)時的運維問題模塊化的

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高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

設(shè)計最大限度的支持熱插拔，風(fēng)扇、電源、RMC、節(jié)點中板、風(fēng)扇背板，甚至節(jié)

點本身都支持熱插拔，在運維方面更加便捷和可靠，保障系統(tǒng)異常發(fā)生后能以最

快的時間回歸正常。

2.1.1.4.成熟性

產(chǎn)品具備從芯片級、鏈路級、模塊級、到系統(tǒng)級多個層次幾十余項RAS特性，

完成326項相關(guān)技術(shù)項目，獲得42項專利，50+個實用便捷的測試腳本，實現(xiàn)自動

化測試；另外還沿用天蝎2.0的業(yè)界規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，多次中標(biāo)BAT等互聯(lián)網(wǎng)公司，是它們

的戰(zhàn)略級合作伙伴

2.1.1.5.安全性

所投產(chǎn)品必須是完全自主研發(fā)產(chǎn)品，非OEM產(chǎn)品。

2.1.1.6.節(jié)能高效性

傳統(tǒng)的機架服務(wù)器，以單機作為服務(wù)器的最小組成單元，考慮系統(tǒng)的供電冗余，

往往需要配置雙電源模塊以支撐。SmartRack單機可支持48個計算節(jié)點（受限于交

換機端口數(shù)），按照48臺傳統(tǒng)機架服務(wù)器來核算，需要96個電源模塊來實現(xiàn)雙路供

電，SmartRack在架構(gòu)設(shè)計時考慮到供電效率和成本的優(yōu)化，把機架服務(wù)器中的供

電模塊全部抽離出來，將分散的模塊加以整合，形成一個集中的供電單元來為整個系

統(tǒng)供電。

96個電源模塊組成的整個供電系統(tǒng)，額定功率將達(dá)到60KW以上，而服務(wù)

器在實際運行業(yè)務(wù)時，電源負(fù)載很低，48臺服務(wù)器合計功耗在10KW左右，如

此高的供電配置與相對較低的電源負(fù)載率，使得電源轉(zhuǎn)換效率僅能達(dá)到85%左

右，部分服務(wù)器設(shè)備采用銅牌甚至非80Plus電源，轉(zhuǎn)換效率甚至不到80%。而

11

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

對于SmartRack來說,10個電源，系統(tǒng)額定功率20KW，在業(yè)務(wù)負(fù)載10KW應(yīng)用

下整個供電系統(tǒng)負(fù)載率工作在半載最佳狀態(tài)，實測轉(zhuǎn)換效率高達(dá)94%與傳統(tǒng)服務(wù)

器電源相比，效率提升9%。

電源數(shù)量的減少，帶來的直接價值就是單點故障數(shù)量的降低以及系統(tǒng)運維的

簡化。同時整機柜空間利用率加大，部署密度大大提高。

2.1.1.7.適用性

廣泛的兼容國內(nèi)外主流的操作系統(tǒng)以及虛擬化軟件，比如Windows

Server、RedHatEnterpriseLinux、SUSELinuxEnterprise,CentOS

Linux、VMwareESXi、KylinLinux、OracleSolaris,,

2.1.1.8.可管理性

傳統(tǒng)服務(wù)器間的互聯(lián)管理采用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行連接，擴展性受到網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)

絡(luò)性能的限制，并且網(wǎng)絡(luò)協(xié)議復(fù)雜，層次眾多，使得集群模式下的傳統(tǒng)服務(wù)器管

理受到嚴(yán)重限制。以集中管理為主要特征的SmratRack,突破了傳統(tǒng)服務(wù)器的運

維管理架構(gòu)方案，以整機柜作為整體管理解決方案，通過RMC(Rack

ManagementController)集中管理單元實現(xiàn)整個系統(tǒng)資源的實施監(jiān)控,具備

以下功德稠蹣器節(jié)點通過RMC統(tǒng)一管理,實現(xiàn)服務(wù)器資產(chǎn)信息的定位和節(jié)點

數(shù)量的靈活擴展；

2.節(jié)點、電源、風(fēng)扇的功耗監(jiān)控和管理，實現(xiàn)各模塊負(fù)載的直觀體現(xiàn)，為業(yè)

務(wù)分配提供能耗依據(jù)；

3.CPU溫度的監(jiān)控，通過動態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)扇墻轉(zhuǎn)速來保障系統(tǒng)的高可靠運行，同時

進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)散熱能耗。

12

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.1.2.配置清單

機柜名稱SR4200機柜

節(jié)點支持支持搭載英特爾?至強?可擴展處理器的高密計算節(jié)點，高性能存儲節(jié)

點,高I/O擴展節(jié)點，冷存儲節(jié)點，和供搭建硬件資源池的SASSwitch

節(jié)點,JBOD節(jié)點，PCIeSwitch節(jié)點，SR-AI節(jié)點（單臺機柜可支持48

個計算型節(jié)點或32個存儲型節(jié)點）

機柜尺寸外尺寸：深度1200mm,寬度600mm,高度2100mm

內(nèi)尺寸：42SU,21英寸內(nèi)寬

整機滿載重量1200KG

網(wǎng)絡(luò)交換標(biāo)配3個1U交換機，可選擇多種交換設(shè)備

供電供電模塊位于機柜中部，5+5冗余電源，集中式超低阻抗供電，每個電

源模塊2500W

標(biāo)配2個63A/220V工業(yè)連接器（IP44）,SR設(shè)備自帶插頭，電源支持

220V交流/240V直流供電

散熱風(fēng)扇墻位于機柜背部,統(tǒng)一集中散熱，滿配27個風(fēng)扇，分為9組，2+1

冗余設(shè)計

單個風(fēng)扇尺寸140mm*38mm,風(fēng)扇與風(fēng)扇框支持免工具熱插拔

前進(jìn)風(fēng)、后出風(fēng)，支持多維溫度感知和精準(zhǔn)氣流調(diào)配技術(shù)

管理機柜中部集成RMC集中管理模塊

信息?解決方案部（內(nèi)部文檔禁止夕M專）13

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

支持電源、風(fēng)扇、節(jié)點的狀態(tài)監(jiān)控、日志記錄和故障報警，節(jié)點的資產(chǎn)管

理

高性能存儲節(jié)點SN5160M4

形態(tài)1U1節(jié)點

CPUE5-2600v3/v4系列CPU2顆

內(nèi)存16DIMMDDR4內(nèi)存插槽

網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)子卡支持，每節(jié)點支持1張網(wǎng)絡(luò)子卡

3種子卡可選：雙萬兆光口、雙萬兆電口、雙千兆電口

硬盤最多支持：

a）12塊3.5/2.5英寸SATA/SAS/SSD硬盤+4塊前置SSD硬盤（全部

硬盤支持熱插拔）

b）12塊3.5/2.5英寸SATA/SAS/SSD硬盤+2塊后置SATA/SAS/SSD

硬盤（內(nèi)置12塊硬盤支持熱插拔）

磁盤控制器支持外插SAS卡和1G或2G緩存的高性能raid卡通過SAS/raid子卡支

持，每節(jié)點支持1張SAS/Raid子卡

支持直通、支持緩存

支持raid0,1,10,5,50

管理支持IPMI2.0獨立管理網(wǎng)口管理

PCI-e1個PCI-e3.0x16插槽

1個網(wǎng)絡(luò)子卡插槽

14

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

1個SAS/raid子卡插槽

接口USB2個、VGA1個、獨立管理網(wǎng)口1個

高密度計算節(jié)點SN5150M4

形態(tài)1U2節(jié)點

CPUE5-2600v3/v4系列CPU2顆

內(nèi)存16DIMMDDR4內(nèi)存插槽

網(wǎng)絡(luò)通過網(wǎng)絡(luò)子卡支持，每節(jié)點支持1張網(wǎng)絡(luò)子卡

3種子卡可選：雙萬兆光口、雙萬兆電口、雙千兆電口

硬盤最多支持2塊2.5寸SATA/SAS/SSD硬盤

硬盤支持熱插拔

磁盤控制器支持外插SAS卡和1G或2G緩存的高性能raid卡通過SAS/raid子卡支

持，每節(jié)點支持1張SAS/Raid子卡

支持直通、支持緩存

支持raid0,1,10,5,50

管理支持IPMI2.0獨立管理網(wǎng)口管理

PCI-e1個PCI-e3.0x16插槽

1個網(wǎng)絡(luò)子卡插槽

1個SAS/raid子卡插槽

接口USB2個、VGA1個、獨立管理網(wǎng)口1個

信息?解決方案部（內(nèi)部文檔禁止夕M專）15

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.2.模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案ISC-CDC

2.2.1.概述

集團集裝箱數(shù)據(jù)中心解決方案是結(jié)合集團的云數(shù)據(jù)中心一體化的成熟和成功

經(jīng)驗，結(jié)合信息機房的發(fā)展，針對客戶現(xiàn)有場地和環(huán)境不滿足機房建設(shè)或按需建

設(shè)、逐步擴容的數(shù)據(jù)中心推出的新一代模塊化機房方案，為政府、金融、企業(yè)、

醫(yī)療等行業(yè)的IT應(yīng)用提供完整的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速建設(shè)，

靈活擴容和簡易管理。

CDC方案集機柜系統(tǒng)、交流不間斷電源系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、機房精密空調(diào)系

統(tǒng)、機房動力集中監(jiān)控、KVM系統(tǒng)（選配）為一體，為客戶提供可靠、緊湊、

高效、快速部署、無憂管理的體驗。

圖2-1微模塊數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品形態(tài)

影響集裝箱運行的條件為UPS和空調(diào)，消防、監(jiān)控等故障不影響集裝箱數(shù)

據(jù)中心運行。現(xiàn)在UPS模塊配置方式是2+1冗余,空調(diào)配置是3+1冗余，只有

兩個UPS模塊或兩臺空調(diào)同時出現(xiàn)故障時才能導(dǎo)致集裝箱停止運行。

16

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.2.2.結(jié)構(gòu)系統(tǒng)

集裝箱內(nèi)部布置如圖2-2所示。

圖2-2內(nèi)部布置圖

編號名稱編號名稱

①空調(diào)室外機⑧電池架

②巖棉保溫版⑨綜合布線柜

③空調(diào)室內(nèi)機⑩一體化電源柜

④整機柜服務(wù)器?配電柜

⑤走線橋架?通道滑動門

⑥風(fēng)雨密門?通道密封窗

⑦消防設(shè)備?室外機倉門

箱體內(nèi)安裝強弱電隔離走線橋架，用于布置強電電纜和弱電網(wǎng)線光纖線纜。內(nèi)部

隔離的冷熱通道頂部均布置有攝像機、溫濕度傳感器、感溫探測器、感煙探測器及

LED照明組件。制冷空調(diào)系統(tǒng)管路布置于防靜電地板下方。

2.2.3.供配電系統(tǒng)

整機柜服務(wù)器集裝箱數(shù)據(jù)中心支持兩路電源輸入或一路電源輸入供配電系統(tǒng)

17

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

方案。供配電系統(tǒng)設(shè)備包含1臺配電柜和1臺一體化電源柜，電源冗余設(shè)計。一體化

電源柜可配置UPS模塊或HVDC模塊，用于不同負(fù)載供電需求。

2.2.3.1.典型配電方案

集裝箱數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景和環(huán)境的實際供電情況復(fù)雜，有四種供電方案可

選：配電方案A

配電方案A適用于兩路電源輸入；選用UPS給負(fù)載供電。

一體化：配電柜市電2

電源柜?

A

T

S

U監(jiān)控SR列間列間

備用

維

PS修備用空調(diào)空調(diào)

旁

路3備用

預(yù)留預(yù)留監(jiān)控監(jiān)控SRSRSR：

12備用14備用|

圖2-3兩路電源電氣原理圖

配電方案B

配電方案B適用于一路電源輸入；選用UPS給負(fù)載供電。

18

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

一體化市電

電源柜I

圖2-4一路電源電氣原理圖

配電方案C

配電方案c適用于兩路電源輸入；選用HVDC給負(fù)載供電。

19

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

一體化市電1/油機配電柜市電2

電源柜

A

T*

S

監(jiān)控SRSR列間歹U間

備用

4備用空調(diào)空調(diào)

3備用

SR

備

用

圖2-5兩路電源電氣原理圖

配電方案D

20

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.2.4.空調(diào)系統(tǒng)

2.2.4.1.整體說明

采用列間空調(diào)和機柜并肩安裝形式，具有近距離回風(fēng)、高能效、全顯熱、大

風(fēng)量優(yōu)勢，實現(xiàn)綠色節(jié)能，同時保障了服務(wù)器冷卻效果。

采用水平送風(fēng)方式，前送風(fēng)后回風(fēng)設(shè)計，空調(diào)從熱通道吸入熱空氣并進(jìn)行過濾冷

卻，冷空氣直接進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)部帶走熱量，維持箱體內(nèi)部溫濕度平衡。

列間空調(diào)N+1冗余設(shè)計，提高制冷系統(tǒng)的可靠性。

通過計算流體動力學(xué)（CFD）模擬分析，最大程度優(yōu)化氣流組織分配，保障數(shù)據(jù)

中心安全運行。

2.2.4.Z.空調(diào)室內(nèi)機

外觀

圖2-7空調(diào)室內(nèi)機

性能特點

21

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

根據(jù)服務(wù)器負(fù)荷調(diào)節(jié)自身運行參數(shù)，動態(tài)制冷，適應(yīng)快速變化的機房冷負(fù)荷

采用高效變?nèi)萘繅嚎s機，減少啟停次數(shù)，提高系統(tǒng)可靠性

采用EC風(fēng)機，低電流軟啟動，動態(tài)風(fēng)量輸出，高效節(jié)能

采用高效節(jié)流技術(shù)，響應(yīng)快速，調(diào)節(jié)范圍寬，配合變?nèi)萘繅嚎s機實現(xiàn)節(jié)能

采用遵循環(huán)保原則的制冷劑，更高效節(jié)能

冷熱通道隔離密封，減少室內(nèi)風(fēng)機送風(fēng)量，實現(xiàn)風(fēng)機節(jié)能

采用高效過濾網(wǎng)，潔凈度高，維護(hù)方便

更加貼近服務(wù)器熱源，回風(fēng)溫度及蒸發(fā)壓力得到提高，機組更加節(jié)能

冷風(fēng)以最短距離進(jìn)入IT設(shè)備，保障機柜溫度均勻，消除局部熱點

2.2.43.空調(diào)室外機

外觀

圖2-8空調(diào)室外機

性能特點

采用大面積換熱器，高效換熱

緊湊設(shè)計，最小占地面積

22

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

經(jīng)過嚴(yán)格認(rèn)證的高品質(zhì)器件，高可靠性

風(fēng)機自動調(diào)速功能、低噪音設(shè)計

2.2.5.動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)

2.2.5.1.整體說明

采用智能動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，檢測、監(jiān)控環(huán)境和設(shè)備動力參數(shù)，通過RS485總線將各個

設(shè)備連接起來，形成一個網(wǎng)絡(luò)智能型動力與環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)。

監(jiān)控主機具備數(shù)據(jù)采集、計算分析、數(shù)據(jù)存儲、報警觸發(fā)、報警處理、邏輯控制功

能，并可通過WEB瀏覽方式進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢、維護(hù)管理。

動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)如圖6-1所示。

2.2.5.2.一體化監(jiān)控設(shè)備

一體化監(jiān)控設(shè)備（如圖6-2所示）是一個7U高度19英寸寬的模塊箱，主要安裝

監(jiān)控設(shè)備組件，包括監(jiān)控主機、交換機、硬盤錄像機、交流配電模塊、門禁模塊及水浸

監(jiān)測模塊等設(shè)備。具備多種數(shù)據(jù)接口，可接入UPS、配電柜、精密空調(diào)、門禁、溫濕度

23

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

傳感器、煙霧探測器、溫感探測器、漏水傳感器及網(wǎng)絡(luò)攝像機等多種監(jiān)控對象。

外觀

圖2-10一體化監(jiān)控設(shè)備

編號部件

①監(jiān)控主機

②交換機

③理線器

④盲板

⑤硬盤錄像機

性能特點

遵循國際工業(yè)監(jiān)控開放式設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，支持眾多智能和非智能設(shè)備

標(biāo)配RJ45接口，可靈活配置,并具備擴展升級接口

可提供12V電源，為外部模塊供電

帶聲光報警、短信等報警功能

內(nèi)置監(jiān)控軟件，現(xiàn)場無需再安裝軟件

24

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

百兆RJ45接口支持PoE功能

支持4/8/16路同步回放，多畫面分割下不同通道并行預(yù)覽與回放

支持硬盤配額管理，不同通道可分配不同的錄像保存容量、周期

2.2.6.防雷接地系統(tǒng)

2.2.6.1.整體說明

防雷系統(tǒng)采用二級防護(hù)設(shè)計。設(shè)置等電位接地銅抖睡口等電位連接網(wǎng)格，對機房各金

屬構(gòu)件進(jìn)行等電位可靠連接。

2.2.6.2.防雷系統(tǒng)

防雷系統(tǒng)采用二級防雷設(shè)計，用于侵入雷電波的防護(hù)，對于直擊雷的防護(hù)需要增設(shè)

獨立避雷針。在一體化電源柜內(nèi)安裝B+C級浪涌保護(hù)器，最大耐流Iimp(10/350|JS)

為，保護(hù)水平

30kAUp<1500Vo

2.2.63.接地系統(tǒng)

集裝箱數(shù)據(jù)中心采用綜合接地網(wǎng)，地網(wǎng)接地電阻<1。。集裝箱接地點與地網(wǎng)引

接點通過4根50*5mm熱鍍鋅扁鋼可靠焊接，焊接點做好防腐蝕處理。

集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部一體化配電柜柜頂設(shè)置總接地銅排，集裝箱內(nèi)各機柜的接地

端子通過16mn『的接地線纜連接到該接地排?？偨拥嘏磐ㄟ^不小于50mm'的接地線纜連

接到集裝箱接地網(wǎng)，詳見圖2-11。

25

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

2.2.7.消防系統(tǒng)

2.2.7.1.整體說明

集裝箱數(shù)據(jù)中心采用七氟丙烷氣體滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心的監(jiān)測、報

警、控制等功能。消防系統(tǒng)具有自動控制和手動控制功能。

氣體滅火控制設(shè)備平時監(jiān)測數(shù)據(jù)中心的狀態(tài)，在火災(zāi)時能自動報警并按預(yù)先

設(shè)定的控制方式啟動滅火裝置釋放滅火劑，迅速撲滅數(shù)據(jù)中心內(nèi)的火災(zāi)。并將火

災(zāi)報警信號上報消防報警監(jiān)控系統(tǒng)。

消防系統(tǒng)示意圖見圖2-12。

26

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

圖2-12消防系統(tǒng)示意圖

2.2J.2.消防報警控制器

外觀

圖2-13消防報警控制器

性能特點

配置靈活、可靠性高、功能強、控制方式靈活

27

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

模塊式開關(guān)電源，窗口化、漢字菜單式顯示界面

具有火災(zāi)探測及報警功能，能控制實現(xiàn)氣體滅火設(shè)備的啟動噴灑

收到啟動控制信號后能啟動現(xiàn)場的區(qū)域訊響器報警、自動顯示延時且指示延

時時間

延時啟動的延時時間在0~30秒連續(xù)可調(diào)

自身帶有備電，在主電缺失時可自動進(jìn)入備電運行狀態(tài)，能給備電充電并有

備電保護(hù)功能；具有信息記錄、查詢功能，可保存最后的999條記錄

2.2.73.七氟丙烷裝置

外觀

HFC-227ea

七

氟

丙

烷

圖2-14七氟丙烷裝置

性能特點

容器閥用來控制儲存瓶內(nèi)滅火劑的排放，其啟動方式有電動啟動、氣動啟動

及應(yīng)急機械手啟動，其中氣動啟動由驅(qū)動瓶組內(nèi)的高壓氮氣所控制

28

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

儲存瓶組是自動滅火系統(tǒng)用于儲存及釋放滅火劑的主要部件，按設(shè)計要求充裝七

氟丙烷和增壓氮氣?；馂?zāi)發(fā)生時將滅火劑釋放出去進(jìn)行滅火。

緊急情況時，可用手指拉住保險扣拉手，將保險扣拉出，拍擊手動按鈕，即可使

動作機構(gòu)動作，閘刀刺破驅(qū)動閥的密封膜片，釋放出控制氣體。

氣啟動器安裝在儲存瓶組的容器閥上，以實現(xiàn)氣動或手動打開容器閥，釋放滅火

劑；或安裝在驅(qū)動瓶組的驅(qū)動閥上，以實現(xiàn)氣動或手動打開驅(qū)動閥，釋放控制氣體。

壓力信號發(fā)生器安裝于集流管上，平時開關(guān)觸點開路，在釋放氣體滅火劑時管網(wǎng)

壓力推動壓力信號發(fā)生器的活塞，接通開關(guān)，送出工作信號給滅火控制系統(tǒng)，顯示系

統(tǒng)已啟動。

噴嘴的材質(zhì)為黃銅或不銹鋼，按滅火系統(tǒng)設(shè)計要求將滅火劑噴灑到被保護(hù)的空

間。

2.1.集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心解決方案亮點分析

2.1.1.高功率密度

封閉冷通道、精準(zhǔn)送風(fēng)技術(shù)的采用，合理配置行級空調(diào)數(shù)量和參數(shù)，可使機柜支

持IT設(shè)備的無縫擺放，機柜可實際支持42U的IT設(shè)備，在空間利用率上是傳統(tǒng)機房

機柜的3倍：傳統(tǒng)機房由于送風(fēng)不均勻以及風(fēng)量難以保證的問題，單柜最大功率很難

超過5kW,42U機柜一般只能利用15U左右，空間利用率低；

此外，集裝箱高密度數(shù)據(jù)中心以整機柜服務(wù)器為整體單元，將供電、散熱組

件池化，輔助模塊減少的空間占用，可支持布置更多計算機存儲節(jié)點，目前可實

29

高密度數(shù)據(jù)中心解決方案

現(xiàn)單機柜最大80節(jié)點與傳統(tǒng)服務(wù)器相比可實現(xiàn)部署密度提高1-2倍大幅提高空

間利用率。

舉例來說在一個有4臺IT機柜泊位的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用場景中傳統(tǒng)建設(shè)模式受

限于制冷、散熱能力單柜功率密度按照最大5kW/Rack核算高密度數(shù)據(jù)中心方案

采用整機概艮務(wù)器SR結(jié)合模塊化數(shù)據(jù)中心解決方案ISC-CDC,可支持10kW的單柜

功率密度。詳細(xì)對比數(shù)據(jù)如下表：

表格2-1詳細(xì)數(shù)據(jù)對比