facebook数据中心模块化快速部署设计

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1、Facebook数据中心模块化快速部署设计Facebook的数据中心建设思路，其模块化、标准化、预制化水平到达一个新的高度。本文将回顾RDDC的前世今生和FacebookIDC发展之路，并从技术上分析数据中心建筑、电气、暖通、微模块等，最后谈谈RDDC对国内的影响和启示。(本文相关图片材料均来自网络视频等资料)。1Facebook数据中心发展之路在分析RDDC之前，我们不妨回顾一下Facebook数据中心发展之路。Facebook从早期租赁数据中心，到去俄勒冈建自己的数据中心，再到去欧洲瑞典Lulea建新数据中心，虽然中间时间

2、并不长，但其标准化程度和成熟度都很高。这有赖于美国IDC的技术水平发展较高，以及Facebook可以借鉴各种互联网公司经验。总体来说，FacebookIDC演进经历了若干阶段：1)定制服务器、存储等ICT设备;2)改变供配电架构，定制冷冻水末端空调[ZY1]，采用一路480V市电与一路48V电池柜的供电系统架构，发布OCPopenrackV1.0[ZY2]规格。3)使用Penthouse设计。干燥新风通过蒸发散热，等焓加湿降温[ZY3]，可以选配DX盘管(Facebook只有一个数据中心有配DX盘管)。4)和CA合作。CA提供

3、DCIM软件，Facebook在CADCIM基础上通过开放接口二次开发相关应用。5)采用RDDC方法，发布OCPopenrackV2.0。改为480V直接到服务器机柜分布式电源[ZY4]，输出12V，锂电池直挂12V母排架构。Facebook的数据中心技术发展蓝图大致可以用以下关键事件概括：图1Facebook数据中心发展之路Facebook一开始定制服务器和存储等设备时候，就希望能优化供配电架构，当时发布的OCPopenrackV1.0规范其实就是配合定制服务器电源做成的微模块。具体电源系统单线图如图2所示。图2OCPope

4、nrackV1.0规范中的电源系统单线图当然，图2关于UPS的效率86%是非常不合理，实际上现在高频交流UPS的效率可高达96%。关于直流电和交流电在效率上比较，笔者推荐参考施耐德APC第127号白皮书《数据中心交流配电与直流配电的量化比较》此白皮书比较中立分析了交直流配电的系统效率。但难以否认的是，Facebook通过整合服务器电源和前端直流UPS，使得效率从73%(修正值)提升到87%。即使换到国内380V电压应用环境，减少北美480V/208V降压变压器，Facebook的设计也能提高约7%。但是，笔者认为这种整合虽然能

5、够提升效能减少成本，但至少目前而言，对于大部分企业客户，这种对ICT设备的供电架构改造并不现实。另外，有不少人会认为Facebook这种模式通过牺牲系统可靠性来获取效率提升，而可靠性通过软件、多个数据备份等保证，类似Google的方式。但根据Facebook做过相关电气系统可靠性分析，结论却让人感到惊讶，这种简单而高效的系统反而可靠性更高!图3与图4是Facebook工程师分析配电系统可靠性的比较：图3典型数据中心可靠性分析图4Facebook数据中心可靠性分析笔者认为Facebook的分析相对较为简单，缺乏整体配电系统架构量

6、化分析，比较科学严谨的方法要使用可用性计算软件，通过单线图和相关电源设计故障时间和维护时间等参数具体计算。但从系统简单即可靠的角度来看，Facebook的配电架构确实未必比传统金融行业Tier4级数据中心配电设计的可靠性低，特别是直流系统的电源运维更简单。所以，从某种意义上说，国内240V直流配电技术的流行，并不是为了效率上的一点提升，而更多是基于系统可靠性相对一致，采购成本和运维比传统交流UPS更优。同样的道理，我们不妨看看为什么国外用同轴飞轮UPS的用户较多，其实同样因为系统简单。如思科Allen数据中心、雅虎数据中心都用

7、了飞轮UPS，因为配电系统设计非常简单，使用机械系统降低电子控制难度和故障率，配合其无电池设计、非常紧凑的占地面积，还可以作为外置预制电力模块受到极大欢迎。由于国内用户、设计院等对飞轮UPS认识不足，同时飞轮UPS的初期采购价格较高，厂家选择面相对较少而导致应用案例非常少。笔者认为，若没有整合服务器电源，从系统简单性、效能来说，使用同轴飞轮UPS(飞轮+发电机)确实对于企业客户是一个不错选择，比交流双变换UPS系统要优。但Facebook的做法是采用后备式直流UPS，效能极大提高同时，维护容易很多，个人也更喜欢使用分布式电源方

8、式。Facebook定制的48VDCUPS，输出给6个OCPV1.0机架供电(左右两组3连柜)，内置5组48V铅酸电池，输入为480V/3ph，如下图所示：图5Facebook定制的48VDCUPS，输出给6个OCPV1.0机架供电OCP的机架内部配置48V/12V直流转换器