提到數(shù)據(jù)中心，往往讓我們想起寬敞的機(jī)房和排列整齊的機(jī)架，的確，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心是這個(gè)樣子。不過近年來，一個(gè)新事物殺入了數(shù)據(jù)中心行業(yè)——將服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等一股腦的放入集裝箱，這就是集裝箱數(shù)據(jù)中心。如今，集裝箱數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為行業(yè)熱點(diǎn)，IBM、HP、谷歌、SGI、思科、微軟等巨頭紛紛涉足，本文中，我們來看一看這些具有不同特點(diǎn)的集裝箱數(shù)據(jù)中心。

“黑盒子”開啟集裝箱數(shù)據(jù)中心時(shí)代  

集裝箱數(shù)據(jù)中心的概念最早源于Sun在2006年10月提出的“黑盒子計(jì)劃”，Sun當(dāng)時(shí)的想法是將構(gòu)成數(shù)據(jù)中心的一些基本原件，包括計(jì)算機(jī)硬件、供電和冷卻設(shè)備等全部塞到一個(gè)20英尺長、8英尺寬、8英尺高的標(biāo)準(zhǔn)集裝箱中。這樣的設(shè)計(jì)帶來很多優(yōu)勢：易搬運(yùn)、低成本、建設(shè)速度快，并且不必受場地限制，利用廢棄的場地，可以在短期內(nèi)快速構(gòu)建起一個(gè)數(shù)據(jù)中心。

Sun “ Blackbox”集裝箱數(shù)據(jù)中心

Sun的“黑盒子”可以容納最多250臺(tái)Sun Fire T1000或x64服務(wù)器，最高7TB內(nèi)存，1.5PB（1PB=1024TB）硬盤存儲(chǔ)空間或2PB磁帶存儲(chǔ)空間，只要接通網(wǎng)絡(luò)、供電和冷水管線就可以開始運(yùn)作。“黑盒子”可以容納近10噸的硬件設(shè)備，可以承受9倍地球重力的沖擊。

Sun“黑盒子”集裝箱數(shù)據(jù)中心內(nèi)部有一個(gè)狹窄的通道

Sun是集裝箱式數(shù)據(jù)中心的先行者，雖然已經(jīng)被收購，但這種新型數(shù)據(jù)中心的理念，還是再被傳承著。

IBM“便攜式模塊化”數(shù)據(jù)中心  

作為服務(wù)器行業(yè)老大，IBM自然不甘人后，08年中開始推出其模塊化數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品。09年12月，藍(lán)色巨人IBM在拉斯維加斯舉辦的第28屆Gartner數(shù)據(jù)中心大會(huì)上展示了名為“Portable Modular Data Centre（便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心）”的集裝箱數(shù)據(jù)中心，從外觀來看，這個(gè)數(shù)據(jù)中心名副其實(shí)的就像一個(gè)涂滿油漆的集裝箱。

IBM“便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心”

IBM的集裝箱數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在有20英尺和40英尺的型號(hào)，密封而且隔熱，所以可以適應(yīng)于多種環(huán)境——無論有沒有電、沒有有冷卻裝置，甚至在冰原和沙漠。除了IBM自己的服務(wù)器機(jī)架、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以及管理系統(tǒng)等，這個(gè)集裝箱里還安裝了電源設(shè)備、冷卻設(shè)備、緊急供電系統(tǒng)以及合作伙伴的設(shè)備。此外還擁有和傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心同樣的控制功能，包括磁卡讀卡器、生物掃描儀、數(shù)字小鍵盤、內(nèi)部外部具有閉路電視監(jiān)控。

IBM“便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心”內(nèi)部示意圖

裝箱式數(shù)據(jù)中心的好處有很多，相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，集裝箱數(shù)據(jù)中心更加廉價(jià)，省去了大筆的數(shù)據(jù)中心建設(shè)費(fèi)用，并更容易運(yùn)輸。據(jù)IBM稱，和具有大量空調(diào)甚至活動(dòng)地板和天花板的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比，集裝箱數(shù)據(jù)中心在設(shè)計(jì)和建造上要便宜30%。此外，IBM表示，利用PMDC（便攜式模塊化數(shù)據(jù)中心），可以在8到12周內(nèi)建立500至2500平方英尺的數(shù)據(jù)中心，建造周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。并且建設(shè)的地點(diǎn)更加靈活，如果有需要，甚至可以在停車場建立。

大小兼顧的惠普POD  

作為數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品巨頭，惠普在08年7月也推出了名為“Performance Optimized Data Center”的集裝箱數(shù)據(jù)中心。首度推出的惠普POD塊頭較足，這個(gè)8×40英尺的POD集裝箱設(shè)備提供了12TB的存儲(chǔ)空間。此外，POD還預(yù)裝了惠普Insight Manager或者OpenView服務(wù)器管理軟件。

惠普POD集裝箱數(shù)據(jù)中心

惠普POD內(nèi)還安裝了用于優(yōu)化散熱和冷卻的冷熱通道，從一段排放的熱空氣被吸入頂部的熱交換器，經(jīng)過冷卻之后作為冷空氣被回送到另一端。在能源密度上，POD要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，據(jù)惠普介紹，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心每平方英尺功率為200~300瓦，而POD可以達(dá)到1800瓦。另外，POD從下訂單到供貨只需要6周時(shí)間，可以讓用戶快速的搭建出一個(gè)數(shù)據(jù)中心。

推廣UCS 思科也推集裝箱數(shù)據(jù)中心  

一年前，網(wǎng)絡(luò)巨頭思科公司宣布推出統(tǒng)一計(jì)算系統(tǒng)(UCS)，試圖通過UCS進(jìn)軍數(shù)據(jù)中心市場。UCS在單一的高能效系統(tǒng)中統(tǒng)一了計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)訪問和虛擬化資源，打包成一個(gè)整體的解決方案。以UCS為中心，思科與IT行業(yè)的領(lǐng)先企業(yè)建立了全面的協(xié)作和開發(fā)關(guān)系，包括BMC Software、EMC、英特爾、NetApp和VMware等，開始推出模塊化的集裝箱數(shù)據(jù)中心，實(shí)際這也是思科推廣UCS系統(tǒng)的一種方式。

美國宇航局位于加州的Ames研發(fā)中心采購了思科集裝箱產(chǎn)品用于Nebula云計(jì)算項(xiàng)目

思科集裝箱數(shù)據(jù)中心有40x8英尺和20x8英尺大小標(biāo)準(zhǔn)的兩種產(chǎn)品，一種是為船只服務(wù)的，另一種服務(wù)于卡車運(yùn)輸。所有必要的服務(wù)器，存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都被塞進(jìn)這些集裝箱中。思科官網(wǎng)介紹，思科集裝箱數(shù)據(jù)中心是其政府行業(yè)解決方案的一部分，可以在12到16周時(shí)間內(nèi)完成部署，其PUE值在1.05到1.25之間，相比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心要更低。

Google：集裝箱數(shù)據(jù)中心的先行者  

Goolge是全球最大搜索引擎，所擁有過的服務(wù)器數(shù)量也是最多的，到底有多少臺(tái)？我們也說不清，不過這個(gè)數(shù)字在數(shù)字可能比我們想象的要多。Goolge的集裝箱中每個(gè)可以容納1160太服務(wù)器，具有250KW的功率，每平方英尺可以具有超過780W的功率密度。

Google的集裝箱數(shù)據(jù)中心

Google集裝箱數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)著重于“電源在上，水在下”，機(jī)架從集裝箱的天花板懸掛下來，冷卻設(shè)備在機(jī)架下面，讓冷空氣通過機(jī)架。冷卻風(fēng)扇速度可變，并可以精確管理，保證風(fēng)扇在能夠冷卻機(jī)架的前提下運(yùn)行在最低速度。

Google集裝箱數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)示意圖

微軟芝加哥集裝箱數(shù)據(jù)中心  

除了Google，微軟的巨型數(shù)據(jù)中心也采用了集裝箱設(shè)計(jì)。微軟最大的數(shù)據(jù)中心，芝加哥數(shù)據(jù)中心占地面積70萬平方英尺，一層就像一個(gè)停車場，停放著幾輛拖車，上面放著集裝箱。這些集裝箱放置著微軟云計(jì)算產(chǎn)品的重要組件，每個(gè)拖車的集裝箱都存放了1800至2500臺(tái)服務(wù)器，每臺(tái)服務(wù)器都可以用來為微軟即將發(fā)布的云計(jì)算操作系統(tǒng)Windows Azure收發(fā)電子郵件、管理即時(shí)通信或運(yùn)行應(yīng)用程序。

微軟集裝箱數(shù)據(jù)中心

微軟集裝箱數(shù)據(jù)中心

微軟在樓上布置了4個(gè)傳統(tǒng)的升降板服務(wù)器機(jī)房，平均每個(gè)機(jī)房約1.2萬平方英尺，功率為3兆瓦特。這個(gè)數(shù)據(jù)中心的總面積為70萬平方英尺(約合6.502萬平方米)，成為全球最大的數(shù)據(jù)中心之一。即使只啟用半數(shù)服務(wù)器，這個(gè)數(shù)據(jù)中心的能耗也將達(dá)到30兆瓦，是普通數(shù)據(jù)中心的數(shù)倍之多。

SGI“冰立方”集裝箱數(shù)據(jù)中心  

高性能計(jì)算行業(yè)巨頭SGI的集裝箱數(shù)據(jù)中心有個(gè)好聽的名字，Ice Cube，即“冰立方”。今年5月下旬，SGI對(duì)“冰立方”進(jìn)行改造，可以在集裝箱內(nèi)安裝其他公司的硬件，而之前的“冰立方”只能安裝SGI的硬件。SGI的集裝箱數(shù)據(jù)中心也有兩種規(guī)格，20英尺和40英尺。

SGI“冰立方”集裝箱數(shù)據(jù)中心

SGI對(duì)“冰立方”進(jìn)行改進(jìn)，采用了模塊化設(shè)計(jì)，能夠容納SGI所有的服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，包括其Altix UV向上擴(kuò)展超級(jí)計(jì)算機(jī)和Altix ICE向外擴(kuò)展超級(jí)計(jì)算機(jī)，允許客戶對(duì)數(shù)據(jù)中心硬件進(jìn)行混搭，從而增加靈活性。SGI模塊化數(shù)據(jù)中心可以達(dá)到超高密度，每個(gè)集裝箱可以支持46,080個(gè)處理器核或29.8PB數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。這些優(yōu)勢使得ICE Cube成為建立新數(shù)據(jù)中心，改造舊數(shù)據(jù)中心或取代各種規(guī)模傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的理想選擇。

SGI“冰立方”集裝箱數(shù)據(jù)中心

施耐德為數(shù)據(jù)中心定制電源和制冷 

電源模塊

預(yù)制化電源模塊如下圖所示，旨在為數(shù)據(jù)中心提供大容量電力。它可以給同棟樓內(nèi)的模塊化IT設(shè)施或者傳統(tǒng)IT設(shè)施供電。電源設(shè)施模塊下的標(biāo)準(zhǔn)子系統(tǒng)通常包括開關(guān)柜/配電盤、ATS（自動(dòng)轉(zhuǎn)換開關(guān)）、帶備用電池的UPS（不間斷電源系統(tǒng)）、變壓器以及配電盤柜。此外，對(duì)于封閉空間而言，應(yīng)具備照明、安全和制冷等配套系統(tǒng)。通常情況下，備用發(fā)電機(jī)作為一個(gè)單獨(dú)的模塊，可以與電源模塊整合到一起。

制冷模塊

如今的數(shù)據(jù)中心會(huì)考慮成本、效率和可靠性等因素，因此，出現(xiàn)了一系列制冷架構(gòu)用于支持IT設(shè)施的正常運(yùn)行。數(shù)據(jù)中心的地理位置（氣候條件）也是選擇最優(yōu)制冷方案的一個(gè)重要驅(qū)動(dòng)因素。下圖所示為制冷系統(tǒng)的水力模塊。

IT模塊

預(yù)制化IT模塊是安放IT設(shè)備的地方，它包含為這些系統(tǒng)供電與送冷風(fēng)的配套基礎(chǔ)設(shè)施，并且還為必須對(duì)該IT設(shè)施進(jìn)行操作的IT人員提供合適的作業(yè)環(huán)境。除系統(tǒng)采用預(yù)先集成設(shè)計(jì)外，將IT設(shè)備置于模塊內(nèi)還有一個(gè)額外優(yōu)勢就是形成了一種氣流遏制系統(tǒng)，將冷熱氣流分開，這對(duì)于實(shí)現(xiàn)有效且高效的氣流分配至關(guān)重要。下圖所示為一個(gè)由10個(gè)IT機(jī)架及其配套系統(tǒng)組成的IT設(shè)施模塊，但還有其它可提供更高機(jī)架容量的具有不同外觀特征的解決方案。

下圖所示為一個(gè)電源模塊和一個(gè)制冷模塊，二者都采用ISO標(biāo)準(zhǔn)化集裝箱設(shè)計(jì)，并且為了滿足系統(tǒng)要求進(jìn)行相應(yīng)的改造。