中国移动天津智慧港数据中心:以百倍努力 创十分可靠

      最后更新:2020-04-16 10:56:27 手机定位技术交流文章

      在疫情期间,我国的许多系统,如远程办公、在线课程、电子商务等,由于用户使用激增而崩溃。如今,全球疫情正在蔓延,在英国首相呼吁人们在家工作并减少旅行时间后,英国出现了一个不同的故事:运营商网络首先崩溃。3月17日,英国媒体报道称,英国四大移动运营商EE、沃达丰、O2和Three均遭遇网络瘫痪,人们无法打电话、发短信和上网。

      这种情况确实让中国人感到震惊,毕竟,报告称在家工作的人数只有“数百万”,并且导致网络瘫痪。此外,在中国,电信运营商网络的可靠性是毋庸置疑的。这种全国性的网络崩溃是“闻所未闻的”。

      不仅通信网络稳定,在数据中心等其他服务领域,中国电信运营商也在努力实现高可靠性,并为客户保驾护航——中国移动天津智慧港数据中心就是一例。

      对中国移动天津智能港口数据中心寄予厚望

      近年来,中国移动在数据中心领域动作频繁,发展迅速。与此同时,随着北京对PUE的限制,距离北京仅半小时车程的天津正成为数据中心建设的新选择。因此,天津数据中心的建设对中国移动来说尤为重要。

      中国移动天津智慧港数据中心位于天津市西青区。配有0+铁路公路立体交通系统。数据中心靠近地铁2号线曹庄站,距离天津和平区网络管理大楼约30分钟车程。交通非常便利。

      中国移动天津智慧港数据中心项目由中国移动天津公司投资建设。项目总占地面积52985平方米,总建筑面积70000平方米,主要包括2个数据中心、1个电力中心、1个维护支持室和1个110千伏变电站。单个数据中心约为25000㎡,地上五层,单个电源中心5000㎡,地上两层。

      数据中心的第一阶段计划建造3750个机架,总负载为17.4兆瓦。华为是项目的主要集成商。根据中国移动天津数据中心业务的发展趋势,天津智能港数据中心被视为国际数据中心业务的重要承载节点。

      如此高的期望也表明中国移动天津智能港数据中心的高可靠性是多么必要。

      努力创造可靠性

      众所周知,网络故障会给国家的通信和办公带来同样巨大的负面影响。由于数据中心承载着客户的重要信息和核心应用,各种故障或灾难导致的信息技术系统中断可能会导致业务中断,这对运营商和客户都会产生很大影响。

      因此,中国移动天津公司特别关注天津智能港口数据中心项目中高可靠性的实现。高可靠性目标在项目的初步研究和项目启动阶段确定,在设计阶段细化。完善的施工组织到位后,在项目最终投入使用前进行可靠性测试,以保证全过程,最终确保天津智慧港数据中心成为高度可靠的数据中心。

      风、火、水和电的准备

      “做好危险准备”是数据中心系统配置中不可辩驳的事实。数据中心的水(冷却)和电(配电)要求必须具有足够的冗余可用性,以满足在外部风险事件中业务不受影响的要求。

      中国移动天津志辉港口数据中心建有自己的110千伏变电站,来自不同的外部变电站。真正的双向商业力量得以实现。在此基础上,建立了110千伏/10KV和10KV/400伏两层变压器系统。每层系统都有独立的逻辑双向总线连接和切换,确保全链路电源绝对独立于冗余。最终将确保负载供电的9台10kV高压油动机和不间断电源将作为最后一道屏障,确保市电中断后最终负载的安全可靠运行。

      在冷源系统中,除了成熟的高压冷却器、板式换热器和冷却塔的铁三角结构外,天津智慧港数据中心还设置了750m3的蓄冷罐作为应急冷源,历时15分钟。此外,创造性地介绍了多机房建设母联管道的方法。2019年底正式开放的1号数据中心预留给2号数据中心(预计2021年投入使用)连接冷冻水母管。随后,可以相互准备两个独立机房建筑的制冷,进一步提高冷源系统的高可用性。

      数据机房采用列到列空冷却通道微模块技术,0+冷却水管为双管冗余,0+冷却本身也按N+1配置。机柜的双向配电装置由不间断电源供电。机柜的额定功率为3.5千瓦、5千瓦和7千瓦,供不同客户选择。冷冻水管道入口预留在机房外。一些机房还允许客户根据个人需求定制方案后进行内部布局。

      建筑信息模型与计算流体力学模拟可靠性试验

      数据中心机房的机柜布局、环境温度、湿度/露点温度、送风路径等因素都会影响机房的散热效率、服务器性能、设备生命周期等,甚至会造成安全隐患。然而,由于数据中心设计的复杂性、现场条件的局限性以及用户需求的多样性,在设计阶段不容易准确预测系统性能。

      为此,中国移动天津公司建设部采用计算流体力学(CFD)进行定量化、定型化设计,协助有效发现系统的薄弱环节,进行优化改进,减少隐患。通过前期的艰苦努力,确保了机房投入运行后的高可靠性。

      以某数据机房的CFD模拟为例,首先建立了机房的三维模型。当一个微模块关闭时,现场气流组织图可通过计算流体力学模拟获得:

      气流场

      当每组微模块空出现故障时,机柜最低进气温度为22℃,最高进气温度为25.4℃,冷通道温度在此范围内,满足行业推荐温度范围和项目要求。整个机房没有过热,气流组织良好,符合设计要求。

      在项目投产前3分钟的机房满负荷测试中,最终效果与原始仿真图可以相互验证。在极限温升下(机房满负荷,all 空断电),冷通道温度从24度提高到35度,5KW机房可支持3分钟,3.5KW机房可支持6分钟。计算流体力学的使用帮助中国移动天津公司建设部门实现了有针对性、循证的设计和建设阶段,实现了机房微观细节中理论和数据的相互支持。

      测试、验证和生产控制

      在高可靠性规划和设计论证的基础上,第三方测试单位将在工程落地后、机房最终投入使用前,对机房的可用性进行全面测试和验证。通过测试后,机房将最终开展正式业务。

      第三方测试主要包括以下内容:

      1.根据市电的工作条件,当市电断电时,配电系统(高低压、油机)和冷源系统(冷水机组、蓄冷罐等)。)可以如预期的那样确保机房中的最终服务负载不受影响。

      2.群控系统根据环境工作条件和不同温度,控制冷源设备和系统做出相应的响应,以满足机房的要求。

      3.测试并验证机房环境、不间断电源和蓄电池对机房负载的直接影响。验证机柜的承载能力,验证蓄电池的备用容量,验证机房的冷却效果。

      经过一系列测试,数据最终有力地证明了天津智慧港数据中心达到了初步规划设计要求,完成了建设目标,可以投入生产运营。

      正是由于数据中心卓越的高可靠性,组委会在第十四届中国国际数据中心行业年会上授予中国移动天津智能港数据中心“数据中心基础设施最佳合作运营商”奖,表彰其在数据中心建设和运营方面的卓越表现。

      据悉,自疫情爆发以来,面对需求激增和疫情防控形势严峻,中国移动天津智慧港数据中心一直以其高可靠性支持客户服务的正常运行。基于优越的地理位置和数据中心的高可靠性,大量客户也在迅速涌入。

      今年,5G将在我国广泛推广,这将给数据中心带来新的不确定性影响。中国移动天津智能港数据中心作为电信运营商的数据中心,如何充分发挥自身优势,应对变化,保持高稳定性?我们将拭目以待。

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