騰訊作為國內(nèi)相當(dāng)大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之一,在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面經(jīng)歷了從無到有,從租到建,從簡到精的過程。騰訊2007年之前一直選擇租用模式,數(shù)據(jù)中心采用的是傳統(tǒng)架構(gòu)。2007年,騰訊在深圳寶安建設(shè)了***座自建數(shù)據(jù)中心,采用了自然冷等節(jié)能技術(shù),屬于***代數(shù)據(jù)中心,PUE達(dá)到了1.65.2011年天津數(shù)據(jù)中心建成屬于第二代數(shù)據(jù)中心,PUE約為1.43.青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心采用了微模塊和高壓直流的技術(shù),則屬于第三代數(shù)據(jù)中心,PUE約為1.35.騰訊的第四代數(shù)據(jù)中心T-block采用集裝箱數(shù)據(jù)中心的模式,具備標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,效率高,PUE低,快速地滿足市場等特點(diǎn),PUE從1.35降低到1.2以下。
什么是PUE?
PUE(電源使用效率,英文全稱:Power Usage Effectiveness)是目前**上主流的數(shù)據(jù)中心節(jié)能水平衡量指標(biāo),為數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負(fù)載使用能源之比,其計算公式PUE = 數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗,PUE是一個比值,越接近1表明該數(shù)據(jù)中心綠色化水平越好。
據(jù)**IDC圈研究中心發(fā)現(xiàn),目前**主要數(shù)據(jù)中心市場,尤其是歐美市場,數(shù)據(jù)中心PUE普遍小于2,而我國數(shù)據(jù)中心的PUE普遍在2-3之間。但是隨著**對數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的重視,近幾年國內(nèi)相繼出臺了多個數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的指導(dǎo)意見和要求,目前國內(nèi)新建數(shù)據(jù)中心PUE已普遍小于2,基本達(dá)到**主流水平。
騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心
騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心位于上海青浦經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū),占地面積6.7萬平米,建筑面積5.7萬平米。園區(qū)由4棟數(shù)據(jù)中心樓、1棟配套業(yè)務(wù)樓、1座35KV變電站組成,1座三聯(lián)供能源站,可容納10萬臺服務(wù)器,整體建設(shè)水平達(dá)到T3至T4,是亞太地區(qū)相當(dāng)**的云計算和云存儲基礎(chǔ)設(shè)施相當(dāng)**的服務(wù)基地之一,也是騰訊探索數(shù)據(jù)中心綠色、高能、***的實(shí)踐基地。
騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心獲5A級數(shù)據(jù)中心綠色認(rèn)證
騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心外景
參觀青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心給記者相當(dāng)大的感受就是騰訊在數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能方面的大膽嘗試和小心求證,雖然青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心在騰訊整個數(shù)據(jù)中心體系中不是相當(dāng)大和相當(dāng)**的,但是在綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐上,在騰訊數(shù)據(jù)中心體系,甚至**數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域來說都是一個“**”。
據(jù)**IDC圈了解,青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心整體采取微模塊化建設(shè),屬于騰訊的第三代數(shù)據(jù)中心,具備工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品化和快速部署的特點(diǎn),年平均PUE低于1.3.在制冷上,采用機(jī)械制冷和自然冷卻相結(jié)合,同層送風(fēng)實(shí)現(xiàn)均衡制冷的技術(shù),利用全系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)制冷系統(tǒng)的超***運(yùn)行,局部年平均PUE低于1.2.另外,青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心是國內(nèi)較早將三聯(lián)供技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心的商業(yè)化項目,除此之外,數(shù)據(jù)中心還采用光伏供電、高水溫數(shù)據(jù)中心、高壓直流供電等節(jié)能技術(shù)。
TMDC騰訊模塊化機(jī)柜
開式冷卻塔
下面就讓我們走進(jìn)騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心,揭秘那些數(shù)據(jù)中心節(jié)能黑科技:
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之三聯(lián)供能源站
冷熱電三聯(lián)供是指以天然氣為主要燃料帶動相關(guān)設(shè)備進(jìn)行發(fā)電,系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過熱回收設(shè)備向用戶供熱、供冷。
冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)
據(jù)青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心現(xiàn)場工程師介紹, 三聯(lián)供是一個相對比較成熟的技術(shù),在辦公、工業(yè)園區(qū)等場景被廣泛應(yīng)用。騰訊結(jié)合數(shù)據(jù)中心對于電力、供熱和供冷的需求,選擇采用三聯(lián)供技術(shù),可謂是老技術(shù)在新領(lǐng)域有了新發(fā)展。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心冷熱電三聯(lián)供項目(CCHP),是騰訊在數(shù)據(jù)中心新能源領(lǐng)域的相當(dāng)新嘗試。該項目以西氣東送的天然氣為燃料,燃?xì)獍l(fā)電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的電力供應(yīng)數(shù)據(jù)中心。同時該系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱,通過回收設(shè)備收集,再由溴化鋰制冷機(jī)將熱轉(zhuǎn)化為冷,供應(yīng)數(shù)據(jù)中心使用。三聯(lián)供系統(tǒng)通過能源的梯級利用,**提高一次能源利用率。同時還可以提供并網(wǎng)電力,為電網(wǎng)提供能源互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心部分的錯峰用電,還具有明顯的經(jīng)濟(jì)收益及良好的社會效益。該項目是天然氣能源和三聯(lián)供系統(tǒng)在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的一次規(guī)?;膽?yīng)用。
據(jù)**IDC圈了解,青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心冷熱電三聯(lián)供項目投入運(yùn)營半年以來,供電量已占到整個數(shù)據(jù)中心供電量的39%,制冷量占到30%,減少碳排放量661.8頓。為了更佳的綠色節(jié)能的效果,青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心還采用錯峰用電的模式,白天使用三聯(lián)供產(chǎn)生的電,晚上使用市電。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之TMDC模塊化
數(shù)據(jù)中心的建設(shè)在過去是一個龐大、復(fù)雜的系統(tǒng)工程,動輒千萬,耗時數(shù)年的大工程,而模塊化的概念的出現(xiàn),極大地改變了這一現(xiàn)象。
模塊化數(shù)據(jù)中心是基于云計算的新一代數(shù)據(jù)中心部署形式,其采用模塊化設(shè)計理念,相當(dāng)大程度的降低基礎(chǔ)設(shè)施對機(jī)房環(huán)境的耦合。集成了供配電、制冷、機(jī)柜、氣流遏制、綜合布線、動環(huán)監(jiān)控等子系統(tǒng),提高數(shù)據(jù)中心的整體運(yùn)營效率,實(shí)現(xiàn)快速部署、彈性擴(kuò)展和綠色節(jié)能。
TMDC(Tencent Modual DataCenter)騰訊模塊化數(shù)據(jù)中心
TMDC(Tencent Modual DataCenter)是騰訊模塊化數(shù)據(jù)中心的縮寫,是騰訊第三代數(shù)據(jù)中心的**技術(shù),由電池單元、高壓直流整流單元、配電單元、精密空調(diào)、整機(jī)柜服務(wù)器、管控單元等組成。相比第二代架構(gòu),TMDC在通道封閉、高壓直流、列間空調(diào)、簡化的配電結(jié)構(gòu)、氣流**優(yōu)化等方面進(jìn)行了改進(jìn)。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之光伏發(fā)電
光伏發(fā)電是利用半導(dǎo)體界面的光生伏***應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。是一種應(yīng)用非常***的新能源技術(shù),在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。
騰訊青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心光伏發(fā)電站
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心每棟樓光伏發(fā)電面積為3000平米,位于數(shù)據(jù)中心的頂部,所有通過光伏產(chǎn)生的電力將被匯集起來并入數(shù)據(jù)中心的電力網(wǎng)中。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之磁懸浮空調(diào)
磁懸浮空調(diào)的**在于磁懸浮離心式壓縮機(jī)。磁懸浮離心式壓縮機(jī)相當(dāng)早的研究開始于1993年澳大利亞·墨爾本MULTISTACK(捷豐集團(tuán))R&D部門。歷時10年的研究,于2003年世界***臺磁懸浮離心式壓縮機(jī)正式面世。
磁懸浮空調(diào)冷機(jī)
磁懸浮空調(diào)通過高溫高壓冷媒從空調(diào)壓機(jī)排出,進(jìn)入冷凝器,向銅管冷卻水釋放熱量,冷凝為中溫高壓冷媒液體,然后經(jīng)過截流閥降壓為低溫低壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器,在蒸發(fā)器殼體內(nèi)從流經(jīng)銅管的冷凍水中吸收熱量,氣化為低溫低壓氣體后吸入壓縮機(jī),在壓縮機(jī)內(nèi)經(jīng)過二次壓縮為高溫高壓氣體排出,通過這種循環(huán),**終達(dá)到降溫的目的。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心現(xiàn)場工程師表示,在開啟磁懸浮空調(diào)之后,數(shù)據(jù)中心的PUE可以達(dá)到1.16。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之高水溫數(shù)據(jù)中心
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心的高水溫數(shù)據(jù)中心位于1號樓,高水溫數(shù)據(jù)中心的進(jìn)水溫度為22度,回水溫度為23度,送風(fēng)溫度為24度,制冷采用機(jī)柜內(nèi)熱通道關(guān)閉回風(fēng)的模式,具備非常高的能源轉(zhuǎn)換率。相比傳統(tǒng)的全開放式或冷熱通道隔離等制冷模式,節(jié)省了對空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷,降低了能耗。
另外傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的進(jìn)水水溫一般為7-9度,而高水溫數(shù)據(jù)中心的進(jìn)水水溫是22度的,與全年大部分時間外界溫度相當(dāng),所以減少了對空調(diào),冷水機(jī)組等制冷設(shè)備的依賴,所以可以大幅度提升節(jié)能效率。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之高壓直流供電技術(shù)
電力成本一直是數(shù)據(jù)中心的相當(dāng)大的運(yùn)營成本,高昂的電費(fèi)已成為數(shù)據(jù)中心運(yùn)營者沉重的負(fù)擔(dān),傳統(tǒng)的UPS方案雖然供電方式相對成熟,但設(shè)備采購成本高,配電結(jié)構(gòu)復(fù)雜,且UPS自身損耗達(dá)到10%以上。市場上急需一種便捷、節(jié)能、***的供電方式,于是乎,市電直供技術(shù)開始在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域興起,目前facebook、google、微軟已經(jīng)推出了各自的市電直供方案。
騰訊作為作為國內(nèi)相當(dāng)大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之一,在數(shù)據(jù)中心的供電技術(shù)上也進(jìn)行了嘗試,由騰訊牽頭的基于240V高壓直流技術(shù)衍生出來的市電+240V高壓直流供電架構(gòu)已經(jīng)在騰訊數(shù)據(jù)中心使用。
市電+240V高壓直流供電架構(gòu)圖
騰訊認(rèn)為對于目前大多數(shù)的雙電源服務(wù)器,可以采用如上圖所示的采用一路市電直供,另外一路來自240V高壓直流的供電架構(gòu)。服務(wù)器電源內(nèi)部自動均流,市電和240V高壓直流各承擔(dān)一半負(fù)載。由于市電直供支路可以達(dá)到近100%的供電效率,而240V高壓直流供電具有的節(jié)能休眠控制策略可使其效率可在全負(fù)載范圍內(nèi)達(dá)到94%-96%,這樣均分負(fù)載情況下的綜合供電效率高達(dá)97%-98%,比傳統(tǒng)的UPS供電架構(gòu)效率高出很多,在保證2N供電可靠基礎(chǔ)上還實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)市電直供技術(shù)的高效率。對于少量的單電源服務(wù)器,可以直接掛接在240V高壓直流支路上。***,如果能在服務(wù)器電源上做些主從設(shè)置,或者服務(wù)器具備支持休眠一個電源的功能,那么綜合供電效率更是高達(dá)99%,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的超高效率。
據(jù)騰訊初步估算,一個可容納10萬臺服務(wù)器的大型數(shù)據(jù)中心,如果采用市電+240V高壓直流供電技術(shù)每年可節(jié)省TCO達(dá)1500萬元。
青浦?jǐn)?shù)據(jù)中心黑科技之自動化運(yùn)營從數(shù)據(jù)中心的生命周期來看,運(yùn)營時間可能占據(jù)了整個數(shù)據(jù)中心90%以上的時間,對于運(yùn)營者來說,如何保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的長久穩(wěn)定和安全可靠才是相當(dāng)大的挑戰(zhàn),并且數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營并不是一成不變的,需要隨著新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新技術(shù)的出現(xiàn)不斷地進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。
以騰訊某數(shù)據(jù)中心園區(qū)為例,該園區(qū)內(nèi)一共有636個攝像頭,每天可以產(chǎn)生1萬5千多小時的視頻流,如果用相當(dāng)高質(zhì)量存儲下來,會占用9520G的存儲空間。如果想***的回看數(shù)據(jù)中心監(jiān)控情況,顯然逐個去看監(jiān)控視頻是不現(xiàn)實(shí)。對此,騰訊認(rèn)為相當(dāng)好的解決辦法就是引入自動化運(yùn)營體系。
騰訊數(shù)據(jù)中心的自動化運(yùn)營
技術(shù)首先對視頻進(jìn)行了過濾,過濾到一些純靜止以及合理的運(yùn)動場景,比如風(fēng)扇的轉(zhuǎn)動、設(shè)備標(biāo)簽的擺動,照明頻閃等沒有意義的畫面,***剩下30%有意義的視頻才是真正需要關(guān)注的。針對這30%的視頻,又可以做詳細(xì)的分析,比如人臉識別,從而判斷出特定人的行為是否合法。
諸如此類的場景,騰訊數(shù)據(jù)中心通過對大量歷史數(shù)據(jù)的分析,建立相當(dāng)優(yōu)算法模型,幫助客戶相當(dāng)大化的利用好自有資源。
據(jù)悉,騰訊的基礎(chǔ)架構(gòu)自動化體系劃可分為三部分,服務(wù)器管理平臺定位于騰訊所有服務(wù)器的管理,網(wǎng)絡(luò)管控平臺定位于整個網(wǎng)絡(luò)的管理,nebula平臺定位于數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營管理。
上海霆峰計算機(jī)機(jī)房工程有限公司成立于2007年,注冊3080萬, 是一家以機(jī)房建設(shè)為主的高科技企業(yè)。公司總部設(shè)在上海浦東陸家嘴東方路,在**多個大中城市設(shè)有分公司及辦事處。業(yè)務(wù)涉及**、金融、保險、稅務(wù)、教育、企業(yè)、外企、衛(wèi)生、廣電等行業(yè)與部門,擁有大量的成功案例,是一體化機(jī)房建設(shè)領(lǐng)域相當(dāng)成功的集成商之一。
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