20年前的数据中心，如何满足今天的澎湃算力需求？改造是大势所趋。
从AI到物联网，从大数据到元宇宙，算力驱动着前沿技术的蓬勃发展。随着全球信息量的爆炸式增长和技术创新迭代，数据中心作为大规模计算、储存、处理和传输数据的核心枢纽，面临着前所未有的挑战与机遇。传统小规模老旧数据中心改造升级，是满足日益增长的时代算力需求的重中之重。数据中心属于耗能产业，据统计，我国数据中心年用电量已占全社会用电的2%左右，产生了大量碳排放。而双碳背景下，数据中心节能减排也成为题中之义。
(资料图)
地处中原腹地的河南，是连接东西部算力的重要枢纽。2023年河南省常住人口9872万，人口规模居全国第三；手机上网总流量排名及增速均居全国第3位，互联网企业数量居全国第4位，算力需求旺盛。河南联通郑州第二长途枢纽数据中心是当前郑州在用的5个大型、超大型数据中心之一，更是国家级互联网骨干直联点、国家通信干线重要的网络组成部分，河南二长数据中心改造迫在眉睫。
如今，改造后的河南二长数据中心已具备高等级机房能力，机房按照国家A级标准交付，这是国内业界最高标准。可以提供超6800kW IT负荷容量和1200G网络带宽规模，支撑大规模的互联网服务和计算任务，满足当前算力及网络需求，为政府、互联网企业等客户提供高可靠的数据中心服务。
图1 二长数据中心大楼
直击痛点，老旧数据中心改造困难重重
改造数据中心远比新建更要复杂，这体现在建设过程的每个阶段。二长数据中心所在楼宇投产20年余年，面临能耗高、空间利用率低、存在安全隐患和运维管理复杂等问题。机房空间有限，平均功率密度只有2kW的传统小规模老旧机房，整体出柜率低，不具备承接大规模计算、存储和传输的能力；配电、暖通等系统陈旧，能耗高。原有的网管系统部署比较分散，缺少智能化管理手段。20层超高楼层改造工程，涵盖土建、装修、工艺、消防、电源、电气、暖通、弱电八大领域，增加了施工难度。
2021年，中兴通讯联合河南联通成立数据中心旧改技术团队，提供定制化建设方案，打造数据中心改造样板。
多措并举，实现数据中心绿色化改造
绿色低碳已成为新型数据中心建设的要求之一，而PUE是数据中心节能降耗的一个核心指标，中兴通讯通过柔性用能、极致用冷、智慧AI等技术方案降低能耗。柔性用能即把市供电、绿色能源、储能等统一调配，并大量提升绿色能源的占比；极致用冷即在应用外部自然冷源的基础上，提供了间接蒸发冷却空调；或采用液冷技术缩短制冷路径，从而做到芯片级别部件的高效散热，降低CLF制冷因子（降低10%-15%）；利用智慧AI的方式，通过大数据学习和人工智能分析，提升数据中心运维管理能力在此项目中，中兴通讯联合河南联通结合实际情况，从“配电改造”“气流组织改造”、“暖通改造”等维度着手解决。在配电方面，通过智能母线、高效率的UPS、以及休眠功能，简化相关的供配电管理，减缓供配电电能的损耗。结合“气流组织改造”，采用封闭冷/热通道系统，避免冷热气流混合和局部热点；暖通改造采用双循环氟泵多联空调延长机房自然冷使用时间。空调系统全年能效（AEER）可高达到16（AEER越高，空调全年越节能），较传统风冷空调能耗降低50%以上。多措并举，整体实现数据中心PUE从原先的1.6低至近1.3,下降15%以上。
图2 智能双循环氟泵多联空调
智能改造，优化数据中心运维管理
数据中心是数据存储的重要场所，要求服务器24小时在线，安全性不言而喻。在安全性的改造上，项目选用最新型部件、调整架构，并实现智能化的改造。二长数据中心采用中兴通讯iDCIM数据中心智能管理系统，通过对数据中心基础设施进行统一监控、管理和优化，提供从规划设计到运营维护的完整解决方案，全方位保证数据中心可用性，提高数据中心的安全性，实现数据中心运维管理与运营管理的有机融合。部署iDCIM管理系统助力二长通信云机房提升20%资源利用率；增强运维能力，减少50%运维工时，实现高效低成本运维。
图3 iDCIM数据中心智能管理系统界面
快速易构 直击项目痛点完成落地
在项目交付方面，中兴通讯采用数字化建设技术，实现数据中心快速交付。利用建筑信息模型数字化技术技术，提前进行仿真模拟，精准的方案设计规避了设备安装及建设施工风险等。使用工程项目管理平台EPMS管理系统对建设过程进行数字化管控，实现对项目建设进度的可视、可控，有效降低交付进度偏差。依托中兴通讯全球一体化供应链数字化平台，实现物料快速选型、采购快速下单和及时到货，大力保障供货及施工建设的顺利实施。交付周期比业界平均周期缩短20%以上，业务提前30天上线。
为提高机房出柜率，提高配线单元的智能化，二长数据中心采用智能母线方案，模块化设计与装配，省去传统的列头柜，出柜率提高约6%以上。
图4 智能母线部署图
此外，超高楼层改造，数据中心机房对承重等均有更高要求。项目依据现有楼层承重能力、设备承重需求和数据中心设计规范，对重点楼层重点区域，如电池室、变压器区域等，实施梁、柱承重结构碳纤维和钢板加固，达到机房承重目标，实现对现有通讯枢纽局楼的建筑利旧，节约土建投资成本。
IDC业务高质发展 迎接算力未来
目前，二长数据中心可直连CHINA169骨干网络，提供高质量的网络应用、网络安全、流量分析、负载均衡、存储备份等服务。该项目的成功落地为全国数据中心改造提供示范样板。
图5 改造后数据中心机房
绿色数据中心建设是保证数字经济可持续发展的重要基础。对于数据中心的未来规划，中国联通政企BG助理总裁郭奇超表示：“中国联通将以加强资源保障，满足业务发展为规划目标，重点保障大区与枢纽资源的算力需求，加速推进有云化需求的核心（局防）DC的储供，贯彻落实东数西算，中国联通IDC战略新发展、新定位。以需求为牵引，持续完善数据中心发展格局，打造新型绿色低碳的数据中心，构筑新型数字基础设计的底座，助力IDC业务的高质量发展”。
中兴通讯河南分公司CTO李纪欣表示:“中兴通讯正不断拓宽数据中心产品布局，从方案层面，中兴通讯从绿色节能、快速易构、智慧管理、安全可靠四个方面积极建设，推出新一代数据中心解决方案，打造极致PUE，PUE可低至近1.3。从市场层面，中兴通讯积极拓展海内外客户，在国内互联网等领域已经有丰富的积累。截至2022年底，中兴通讯数据中心产品在全球已拥有超过380个项目案例，部署超过25万个机架，机房面积超过200万平米，获得国内外行业奖项超过50个”。
面对大数据、云计算、人工智能等技术高速发展，企业对于数据的要求迅速提升，如何应对算力挑战，赢得市场竞争成为企业探索的焦点。在这关键时期，中兴通讯将紧抓算力时代新机遇，顺应国家“双碳”战略，提供端到端系列算力基础设施，凭借全场景的方案、全模块的产品及全生命周期的服务交付能力，携手产业合作伙伴助力数字中国建设，致力于成为“绿色算力主力军”。
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