說起數據中心的規模體量,有多個描述口徑,比如:數據中心占地面積、數據中心建筑面積、數據中心機架數量、數據中心服務器數量、數據中心市電容量、數據中心能耗指標(標準煤)容量、數據中心IT總功率等等。各種描述口徑,都抓住了數據中心的各自特點,也都有各自的局限。
數據中心占地面積及建筑面積都是數據中心規模的指標之一,但是同樣面積的數據中心,其布置機柜數或IT總功率差距也會非常大,并不是廣泛接受的表述方式。
機架數是最直觀的數據中心規模表述方式,甚至在政府的正式文件中,也以機架數來體現數據中心規模,例如,工信部首次公布的《全國數據中心應用發展指引(2017)》中,就是以機架數來衡量和預估各地數據中心規模:根據預測,2018年北京地區可用數據中心規模將達到18.6萬架左右,需求規模將超過30萬架,供應存在較大缺口。與此同時,河北、內蒙古、天津等距離北京較近地區,預計2018年可用數據中心規模將達到49.2萬機架。
平時各數據中心也常以機架數來做描述,如某某宣傳自己上海布局的某數據中心規模達1萬架機柜,極大的擴充了其在該區域的占有率,使其能夠滿足更多戰略客戶的迫切需求。
但機架數的表述方式,并不能將整個數據中心的規模做很好的限定,因為單機架密度千差萬別,交代完機架數量后,還需要給出單機架功率密度,來確定最終的數據中心規模。
隨著數據中心行業的發展,IDC的規模越來越大,其對數據中心規模的評價方式的影響力也越來越大。IDC行業的出租費用現在普遍以××元/kw(這個單價地域差距非常大,也隨著時間不同有較大波動,不含電費的價格大概在6001200之間,含電費的價格以4kw的機柜為例,單機柜大概在60008500之間。)來計價。
也就是說,數據中心的總體規模,最終折算到IT總功率是最直接體現其經濟價值的。那么,總的數據中心規模,以總IT功率來統計將是最貼合實際的一個指標。
由此延伸而出的總面積、總市電容量、需要的能耗指標,都需要根據各自的規劃設計水平及運維水平進行優化,在IT功率一定的情況下,來實現最低的單位IT功率建筑面積、最低的單位IT功率市電容量、最小的PUE值等。所以,整個數據中心的規模,規劃設計起著至關重要的作用。

IT負載率是IT設備實際所需要的功率與額定負載時所需的功率的比值,用公式表示為
Kc=Psb/Psn
式中: Psb——IT設備實際所需功率。
Psn——IT設備額定功率。
在規劃設計過程中,確定數據中心規模的時候,IT負載率是一個繞不過的因素。這個IT負載率,在不同的人群使用時,取值也有很大不同,其范圍落在在0.8~1之間。
那么,這個IT負載率在規劃設計時,該不該要呢?數值取多少合適呢?
但是在其他行業,比如互聯網行業,IDC行業投資方等是希望IT負載率取值小于1的。這是直接與經濟利益掛鉤的,在能耗指標相同的情況下,IT負載率取值0.9或1,可以放置的IT服務器數量就要相差10%,這個在算投資回報收益的時候,將是一個非常可觀的數值,任何投資者都會眼紅的。
規劃設計中,一般以單機架功率為最小統計單位,而IT機架功率是由一臺臺服務器組合而來。服務器電源做的是交直流轉換,轉換過程中本身需要消耗一定電力,大致有以下幾個特點:
a.低負載情況下,電源轉換效率很低,這意味著更多的電力消耗在電源本身上;
b.隨著負載增加,轉換效率迅速上升,負載為40%-60%時轉換效率達到最高;
c.負載超過60%后,電源轉換效率隨負載升高緩慢降低。滿負載時電源轉換效率反而相對較低,電源空耗更多的電力。
真正在服務器運行的過程中,都不會以額定功率運行。比如,以300w的額定功率服務器為例,真正運行的時候,一般是達不到這個值的,根據行業不同,徘徊在額定功率的50%~90%之間。
這就為IT負載率的存在埋下了伏筆。

以IT總功率表示的數據中心規模一般由以下公式確定:
IT總功率=Q÷8760÷PUE÷ρ
其中:Q——年耗電量
PUE——年均PUE
ρ——IT負載率
由公式可知,IT負載率的大小,直接影響到整體數據中心的規模。
規劃設計過程中,通常會以單機架功率來進行整體規劃,假設根據數據中心需求,各方最終確定單機柜功率為4kw。那么,以42U標準機架為例,比如說2U的機架式服務器,假設單臺功率為550W,則放8臺的功率即可達到4.4kw,而42U標準機架,考慮散熱空間及其他輔助設備,可以放15~20臺2U的服務器。現實中,單機柜功率達到16kw,甚至20kw的也有不少案例。這就是單臺機架內仍然有很大的擴展空間,可以加大單機柜額定功率。
根據筆者多年數據中心Uptime設計認證(TCDD)的經驗,Uptime對其認證的任何等級的IT機房,都要考慮極端氣候條件下最不利場景能保證N的容量需求,其認證機房均要求IT負載率必須為1,不得取小于1的系數。
而后面的建設及運行階段的IT負載率,根據業務的不同,實際數值也是天差地別,有些業務低峰時期IT負載率甚至會低于60%。
這其中蘊藏著極大的寶藏,有待后期運維和管理部門繼續挖掘這部分潛力,當然,如果挖掘不當,可能就是給自己挖坑了!慎之!
