如何为数据中心部署确定合适的规模
日期：2021-07-10    浏览次数: 2404

事实表明，大型数据中心将会继续存在和发展，但构建它们的方式和地点正在发生变化。数据中心行业如今已经习惯了持续增长，其市场规模越来越大，电力需求暴涨，市场价值飙升。

Yondr公司首席开发官Pete Jones说，“在10年前，电力容量为20MW的数据中心在规模上是巨大的。而在短短几年内，人们的期望值大幅提高——100MW以上的数据中心遍布美国各地，并在北欧地区不断增长。

Jones警告说：“当开始扩展数据中心规模时，将面临一定的复杂性，这不仅仅与其电力容量成线性比例增长。如果出现问题，扩大数据中心规模的后果会大得多——企业需要有一个更强大、更有担当的领导团队来负责这些项目。”

尽管如此，随着超大规模企业进入云计算领域已经有10多年的时间。Jones指出，“在偏僻的地方构建大规模数据中心设施的仍然是一个相当复杂的过程。”他承认，该公司建设超大规模的HyperBloc(电力容量为150～300MW)的数量已经比MetroBlock(电力容量为40-150MW)少很多。

谷歌公司EMEA地区数据中心基础设施交付区域总监Paul Henry对这一观点表示认同。他说，虽然该公司十分了解如何建造大型数据中心园区，但现在专注于尽可能接近原始投入成本。

他说，“以建设数据中心的水泥为例，在某种程度上，并不能让其价格变得更便宜，钢铁也是如此。而UPS电源和发电机的制造商在某些时候的利润率也很低。规模最大的建筑商在提高效率方面做得很好，但必须交付更快、更便宜等。”

为了实现这一目标，该公司正在改变其设计和建造各种规模数据中心设施的方式。

Henry解释说：“历史上看，谷歌公司建立的每个数据中心都是不同的，这都是基于当时的先进技术和理念。我们很难缩短交货期，而且在不断变化的情况下，能够在进度和成本上达到同类最佳水平。

我们现在不仅实现了设计的标准化，而且对整体执行策略实现标准化，并将我们所有的系统开发成一系列产品，这些产品内置于执行策略中，这个策略实际上是一些组件构成的。这种标准化系统需要在前端进行大量设计工作来构建模块化策略，而不是在现场进行构建。我们已经做到了这一点——在我们新一代的数据中心设计中，实际上50%的工作时间从建筑工地转移到制造工厂。”

在数据中心破土动工之前，谷歌公司创建了一个工作包，定义了工作范围的整个材料清单，其中包括工作时间和团队规模以及组件成本。Henry说，“这与宜家公司的发展战略非常相似，这一切都是预制的。”

这些变化帮助谷歌公司将数据中心构建时间从22个月缩短到不到18个月。该公司希望将这一时间进一步压缩到12个月，可以大幅降低成本，并更容易预测需求。

靠近人口中心建设数据中心

但谷歌公司和其他超大规模企业不仅在改变他们构建数据中心的方式，也在改变数据中心的建设地点。

CyrusOne公司企业发展高级副总裁Brian Doricko在今年5月接受媒体采访时说，“超大规模企业在以往常常建造一些电力容量为200MW～400MW的数据中心，并且功能齐全。但现在这些公司正在提供越来越多的云计算服务，其客户希望他们的应用程序在多个数据中心和多个地方使用。再加上数据驻留法规、网络延迟需求和残酷的云计算市场竞争，就会看到超大规模建设和运营的数据中心正越来越靠近郊区和市中心。”

谷歌公司的Henry说，“我们主要在欧洲、中东和非洲的五个数据中心园区开展业务，这些都是规模相当大的数据中心，每个数据中心的电力容量从32MW到60MW不等。每个数据中心园区都有多个数据中心设施。而我们的战略发生了一些转变——我们现在在全球各地建设大规模数据中心，实际上是在希望进入需要进军的大都市市场，而且这正在快速发生。所以我们的业务正在从五个主要数据中心园区迁移到大都市。”

Henry解释说，“在许多地方，这始于电力容量大约为3MW的数据中心这样的‘立足点’。但是我们有能力扩大规模，因为我们现在采用标准化设计，例如将先建设一个电力容量为88MW的数据中心设施，然后将其扩展成为一个数据中心园区，而在这个园区中还有四到五座数据中心设施。”

Henry说，“我们从小到大，从少到多进行扩张，这样可以迅速扩展在某一地区的数据中心规模。”

这是一种完全不同的规模，将会构建跨越大都市和地区的惊人足迹。他说，“我可以预计，我们将在某个时候进入欧洲、中东和非洲的每个国家。”

Yondr的Jones说，“那才是事情真正变得复杂的时候。如何在每个大都市中建设3个100MW的数据中心?对于全球三家主要的云计算提供商来说，则必须在每个大都市创建900MW的数据中心，以便在每个大都市中拥有和运营可用性区域，实现这一目标并不容易。”

他说，“超大规模企业不愿意将其信息在分布在全球各地的大量中小数据中心进行处理。他们会说，‘我们需要运营更少的数据中心，我们无法应对管理上百个数据中心租约的合同负担。’与其相反，他们希望在大都市建造规模合理的数据中心设施，当然在那里将会面临各种法规、许可、当地民众抗议和空间问题。”

Jones指出，解决这个问题的方法之一是放宽场地限制。他说，“10年前，用户的数据中心的档案表明建设和运营的数据中心不能靠近机场、火车线路等重要设施。而满足这些要求就会排除其所在城市的三分之二区域。除了满足所有这些限制条件之外，其电力容量还必须达到100MW。而现在已经看到人们真正接受了需要在城市建设和运营数据中心在规模和性能方面进行权衡。”

而超大规模企业需要应对不同城市复杂且有时相互矛盾的监管框架。Jones以法兰克福为例。他说，“法兰克福很少有大规模数据中心园区，其中一部分原因是由于难以解决土地问题，而在解决了土地问题之后，就会面临电力问题，还有可能遇到监管限制问题，一旦建造了一座18MW的数据中心，就必须开始另外一座新建筑。最后还要通过关于“现场可能存在多少危险”的Seveso法规的批准。”。

他表示，这些原因限制了超大规模企业在某些地点建设和运营数据中心的规模。他说，“我认为选择合适的规模必须视具体情况而定——每个市场存在的哪些限制可能会阻止其实现规模化?”

总体规划

将数据中心融入现有城市的结构中始终是一项挑战，可能会让其所在的社区民众不满。

Quantum Loophole公司首席技术官Scott Noteboom问道，“我们看看弗吉尼亚州北部，如果可以对它进行总体规划，而不是仅仅按照自然有机的方式进行部署，我们会怎么做?”

Noteboom希望找到答案。他说，“我们在弗吉尼亚州北部已经收购了2000英亩的土地建设数据中心园区，从建设具有一级传输电线路的1GW变电站开始，最大可以扩展到3GW。”该公司希望担任总体规划者，为超大规模企业和托管数据中心运营商开发数据中心园区，并建设更多的数据中心。

Noteboom说，“我认为需要建设比单个数据中心所能容纳的更大、更高效、更经济的构建块。在供电方面，从UPS供电系统到社区层面使用公用事业储能解决方案来实现关键的电力即服务。”

或者对于冷却设施来说，采用社区层面而不是单个数据中心级别运行的冷却即服务。他说，“数据中心现在需要充当网络交换机，而这些数据中心有数百个单独的建筑项目，需要花费数月甚至数年的时间来建造光纤，并连接到这些建筑物中，所有这些都跨越了土地和电力的鸿沟。我们将通过网络中心预先规划和构建所有这些服务。”

他建议建立端到端的网络中心，然后连接到周围的数据中心。

Noteboom说，“我们谈论的是规模——弗吉尼亚州北部地区的数据中心规模越来越大。它们靠近学校或者靠近公寓大楼，它们发出的噪音让邻近社区民众感到烦恼。这是一种有机增长的策略，是一个奇迹，也是一件了不起的事情。但当我们回首往事时，会说，“能不能看看所有这些属性，去掉数据中心的引人注目的属性，去掉所有的复杂性。然后当我们建立一个总体规划社区时，我们可以看看这个社区是什么样子的?”

这一愿景可能会建立在数据中心园区中的大型数据中心基础之上，而这些园区本身就是大型总体规划的巨型园区的一部分。但考虑到互联网的规模，这仍然不够——这些数据中心将连接到在大都市不断增长的数据中心设施，以及遍布整个地区的规模较小的边缘站点。 这可能会迫使数据中心运营商进行清算，因为他们发现数据中心行业越来越与人类共存的现实背道而驰。

Jones说。“全球数据中心的能耗甚至与一些国家的能耗一样多，如果在当地社区还需要申请许可证或提交规划，我认为创造当地就业机会和部署可再生能源发电设施是一个需要解决的热门问题。”