數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變化

數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變化第1頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六目錄一新的NCPI設(shè)計(jì)理念的形成過(guò)程---供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變化二新的設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)房建設(shè)、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備功能和選用配置標(biāo)準(zhǔn)，以及設(shè)計(jì)和設(shè)備提供廠(chǎng)商定位影響第2頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六近5年來(lái)對(duì)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)物理設(shè)施提出的問(wèn)題生命周期成本問(wèn)題：優(yōu)化投資問(wèn)題、裝配速度問(wèn)題、服務(wù)費(fèi)用問(wèn)題、投資風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題適應(yīng)性和擴(kuò)展性問(wèn)題：系統(tǒng)和部件的標(biāo)準(zhǔn)化與規(guī)范化、不可預(yù)測(cè)的功率密度問(wèn)題、如何適應(yīng)不斷變化的其他需求系統(tǒng)可用性問(wèn)題：人為操作失誤問(wèn)題、如何把UPS與關(guān)鍵負(fù)載之間的故障點(diǎn)減至最少、減少大面積斷電的故障點(diǎn)、諧波干擾問(wèn)題、信息共享問(wèn)題管理性問(wèn)題：分路管理問(wèn)題、監(jiān)控負(fù)載機(jī)柜的電源狀態(tài)、線(xiàn)纜管理的問(wèn)題、預(yù)防性故障分析的問(wèn)題維護(hù)服務(wù)問(wèn)題：降低系統(tǒng)的復(fù)雜性問(wèn)題、減少平均維修時(shí)間MTTR的問(wèn)題、帶電操作的問(wèn)題、供應(yīng)商之間的相互推諉的問(wèn)題第3頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六一，新的NCPI設(shè)計(jì)理念的技術(shù)形成背景--供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念的變化1研究工作從單臺(tái)UPS設(shè)備向整個(gè)供電系統(tǒng)變化2對(duì)系統(tǒng)可靠性的研究向可用性研究變化3從對(duì)單純的供電系統(tǒng)研究向整個(gè)IT基礎(chǔ)物理設(shè)施（NCPI）變化4提高UPS供電系統(tǒng)的“適應(yīng)性”5集成一體化架構(gòu)--基礎(chǔ)設(shè)施建造的最重要的原則，6系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)---是基礎(chǔ)物理設(shè)施的最基本的法則第4頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六設(shè)計(jì)理念變化(一)

一個(gè)完整的系統(tǒng)中除了UPS系統(tǒng)外，還可能有變壓器、瞬態(tài)電壓浪涌抑制器、電網(wǎng)進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜、負(fù)載配電柜、柴油發(fā)電機(jī)、交流穩(wěn)壓器、變壓器、電池系統(tǒng)、各種開(kāi)關(guān)、斷路器、保險(xiǎn)、轉(zhuǎn)插，上百乃至幾百個(gè)級(jí)連接點(diǎn)和相應(yīng)的傳輸線(xiàn)。由于這些部件和環(huán)節(jié)在可靠性模型中的串聯(lián)特性，以及它們之間的相互影響，就使得系統(tǒng)可靠性大幅度降低。研究工作從單臺(tái)UPS設(shè)備向整個(gè)供電系統(tǒng)變化第5頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六年設(shè)備質(zhì)量故障臺(tái)數(shù)/年總故障臺(tái)數(shù)=0.259按總故障臺(tái)數(shù)計(jì)算可靠性：

λ=年總故障臺(tái)數(shù)/總臺(tái)數(shù)=19835臺(tái)/196711臺(tái)年=0.1MTBF=1/

λ=10年=87600小時(shí)按設(shè)備質(zhì)量故障臺(tái)數(shù)計(jì)算可靠性：

λ=年總故障臺(tái)數(shù)/總臺(tái)數(shù)=5141臺(tái)/196711臺(tái)年=0.0261MTBF=1/

λ=年=335632.2小時(shí)系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)的啟示第6頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六對(duì)系統(tǒng)研究的問(wèn)題包括

系統(tǒng)中各種設(shè)備和環(huán)節(jié)的相互匹配和可靠性問(wèn)題；系統(tǒng)可靠性和冗余配置問(wèn)題；可修復(fù)和降低修復(fù)時(shí)間問(wèn)題；UPS設(shè)備的模塊化冗余系統(tǒng)結(jié)構(gòu)問(wèn)題；各種設(shè)備和環(huán)節(jié)連接技術(shù)的研究和規(guī)范化問(wèn)題、供電系統(tǒng)的布局（集中式、區(qū)域式、分散式）問(wèn)題等對(duì)設(shè)備的研究要適應(yīng)系統(tǒng)研究的變化第7頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六設(shè)計(jì)理念變化(2)

越來(lái)越多的廠(chǎng)商和用戶(hù)已經(jīng)形成這樣一個(gè)共識(shí)：在UPS性能指標(biāo)已完全滿(mǎn)足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備要求的情況下，真正能為用戶(hù)帶來(lái)價(jià)值的是其可用性。對(duì)系統(tǒng)可靠性的研究向可用性研究變化

系統(tǒng)在使用過(guò)程中，可以正常使用的時(shí)間與總時(shí)間之比?？捎闷骄鶡o(wú)故障工作時(shí)間MTBF和平均修復(fù)時(shí)間MTTR表示，在概念上它包含了系統(tǒng)中設(shè)備的可靠性、可管理性和可維護(hù)性?？捎眯愿咭馕吨o用戶(hù)更多的正常使用時(shí)間，把故障后不可用時(shí)間降到最低限度?？捎眯远x為：第8頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六“不停電”觀(guān)念的變化市電故障后延時(shí)10—15分鐘供電，保證計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)并安全關(guān)機(jī)。系統(tǒng)要求可靠性不停電保護(hù)系統(tǒng)市電故障后保證系統(tǒng)不間斷繼續(xù)供電。系統(tǒng)要求可用性不停電供電系統(tǒng)第9頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六失效率：式中：ns試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)正常工作的樣品數(shù);n在運(yùn)行（t1-t2）時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn)故障的樣品數(shù)；可靠度：平均無(wú)故障時(shí)間：平均維護(hù)時(shí)間：可用性：UPS的可靠性與可用性指標(biāo)第10頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六可靠性科學(xué)數(shù)學(xué)家ErichPieruschka串聯(lián)系統(tǒng)的解答得出了有關(guān)產(chǎn)品可靠性的

Lusser定律，Rs=R1xR2x….xRn二十世紀(jì)四十年代，德國(guó)火箭科學(xué)家VonBraun在V1導(dǎo)彈項(xiàng)目中創(chuàng)建了最早的預(yù)測(cè)可靠性模型。

“鏈的強(qiáng)度取決于最弱的一環(huán)”

第11頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高可用性的措施之一---

提高薄弱環(huán)節(jié)可用性的基本措施1，提高設(shè)備的額可靠性---MTBF先進(jìn)電路技術(shù)可靠性電路設(shè)計(jì)智能管理功能可靠性熱設(shè)計(jì)電磁兼容性設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝生產(chǎn)管理2,降低故障維護(hù)時(shí)間----MTTR模塊化插拔維護(hù)----電路板、功能電路、功能模塊模塊化冗余熱插拔維護(hù)智能管理與通訊功能可維護(hù)性----提高維護(hù)水平第12頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高設(shè)備的可靠性措施提高設(shè)備的MTBF----提高功率器件的規(guī)格和檔次（IGBT等）改進(jìn)控制技術(shù)，提高邏輯控制電路規(guī)格和檔次（CPU,DSP）采用更先進(jìn)的主電路結(jié)構(gòu)嚴(yán)格生產(chǎn)工藝，加強(qiáng)質(zhì)量管理（ISO9000）此方法有效，但是困難大，效果有限因?yàn)椋航M成UPS主機(jī)的上千個(gè)元器件和幾千個(gè)接點(diǎn)，在可靠性等效圖上是串連的，整個(gè)系統(tǒng)的可用性是這上千個(gè)元器件和幾千個(gè)接點(diǎn)可用性的乘積受其它元部件工藝和技術(shù)革新和發(fā)展的限制第13頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六系統(tǒng)不可用時(shí)間比例提高可用性的措施之二----冗余配置系統(tǒng)運(yùn)行總時(shí)間=1系統(tǒng)可用時(shí)間比例A兩個(gè)系統(tǒng)串聯(lián)兩個(gè)系統(tǒng)冗余并聯(lián)（空間狀態(tài)圖）第14頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六MTBF與失效率及產(chǎn)品壽命的關(guān)系MTBF與產(chǎn)品生命周期無(wú)關(guān)以50萬(wàn)個(gè)25歲的人作為抽樣。在一年的時(shí)間內(nèi)，收集這些人口的“故障”（死亡）數(shù)據(jù)。這些人口的生活時(shí)間是500000x1年=50萬(wàn)人年。在這一年當(dāng)中，有625個(gè)人“出現(xiàn)故障”（去世）。故障率為625個(gè)故障/50萬(wàn)人年=0.125%/年。MTBF是故障率的倒數(shù)，即1/0.00125=800年。故障率的浴缸曲線(xiàn)第15頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六MTBF與失效率及產(chǎn)品壽命的關(guān)系MTBF并非產(chǎn)品可達(dá)到的連續(xù)工作時(shí)間MTBF和λ是時(shí)間的概率函數(shù)，MTBF和λ對(duì)特定的時(shí)間段才有意義例如：MTBF=200000小時(shí)，并不是可連續(xù)20年不發(fā)生故障。在一年中，年失效率=1/MTBF=8760/200000=0.0438一年中的故障可能性為4.38%在一個(gè)月中，月失效率=720/200000=0.0036在一個(gè)月中的故障可能性為0.36%同理，天失效率=0.00012，一天中故障的可能性為0.012%同樣，MTBF只有在產(chǎn)品壽命期限內(nèi)才有意義，NTBF的反浴缸曲線(xiàn)EearlyfailureperiodNormaloperatingperiodWearoutperiodMTBFTime第16頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六保證計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)IT設(shè)備正常運(yùn)行的條件除了配置UPS供電設(shè)備外，還必須有與之配套的完整的供電系統(tǒng)、空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)、機(jī)架及IT設(shè)備線(xiàn)纜的支撐系統(tǒng)、消防及門(mén)禁系統(tǒng)、基建及裝修裝飾等，統(tǒng)稱(chēng)為網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施，即NCPI（NetworkCriticalPhysicalInfrastructure），這些設(shè)施都會(huì)在一定程度上影響信息系統(tǒng)的可用性，所以研究工作自然地就由單純的電力供應(yīng)擴(kuò)展到空氣調(diào)節(jié)（包括IT機(jī)架微環(huán)境）、IT設(shè)備機(jī)械支撐、系統(tǒng)的集中管理。從UPS設(shè)備到一體化供電系統(tǒng)，再到NCPI，是供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)思維模式的重大變化。設(shè)計(jì)理念變化(三)從對(duì)單純的供電系統(tǒng)研究向整個(gè)IT基礎(chǔ)物理設(shè)施（NCPI）變化第17頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六-系統(tǒng)：相互關(guān)聯(lián)-實(shí)質(zhì)：IT微環(huán)境是終極目標(biāo)人員/流程/信息空調(diào)電力IT微環(huán)境管理IT系統(tǒng)對(duì)NCPI的終極要求IT微環(huán)境狀態(tài)是衡量NCPI質(zhì)量的最終標(biāo)準(zhǔn)第18頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六NCPI與整體機(jī)房Decoration裝修空調(diào)Ceiling天花板Grounding接地RaisedFloor地板Shielding屏蔽消防動(dòng)力配電計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)物理設(shè)施機(jī)房機(jī)架、微環(huán)境系統(tǒng)管理IT設(shè)備廠(chǎng)商N(yùn)CPI第19頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六機(jī)柜（架）---數(shù)據(jù)中心中與IT設(shè)備直接發(fā)生聯(lián)系的基礎(chǔ)物理設(shè)施要解決的問(wèn)題：對(duì)不同廠(chǎng)家不同型號(hào)設(shè)備的兼容；機(jī)架級(jí)電源分配和線(xiàn)纜管理；機(jī)架微環(huán)境通風(fēng)散熱問(wèn)題；機(jī)架電源狀態(tài)和環(huán)境（溫度、濕度、煙霧等）狀況的監(jiān)測(cè)和管理。第20頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高UPS供電系統(tǒng)的“適應(yīng)性”設(shè)計(jì)理念變化(四)當(dāng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化周期小于設(shè)備的生命周期時(shí)，就會(huì)對(duì)設(shè)備的適應(yīng)性提出要求。由于技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的不確定性和不可預(yù)測(cè)性，要求一臺(tái)設(shè)備能夠自動(dòng)而有準(zhǔn)備地適應(yīng)新的需求是根本不可能的。經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的變化；IT設(shè)備技術(shù)革新和功率密度的變化；維護(hù)人員操作水平的變化、組織管理模式的變化；設(shè)備運(yùn)行場(chǎng)地的變化等。第21頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

部署傳統(tǒng)NCPI系統(tǒng)典型的400天時(shí)間表

投資預(yù)算設(shè)計(jì)容量容量需求方案規(guī)劃設(shè)計(jì)1—2個(gè)月工程設(shè)計(jì)3—4個(gè)月系統(tǒng)安裝調(diào)試?-1月試運(yùn)行機(jī)房建設(shè)7—8個(gè)月用戶(hù)應(yīng)用與服務(wù)要求第22頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六計(jì)劃內(nèi)過(guò)度規(guī)劃設(shè)計(jì)增加20%余量，可提高設(shè)備的可靠性。

規(guī)劃程序及其缺陷對(duì)需求的假設(shè)包括：設(shè)計(jì)人員不能犯容量不足錯(cuò)誤；在生命周期的中途增加容量的成本非常高；在生命周期過(guò)程中增加容量會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的、無(wú)法接受的故障停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；必須事先完成所有最終機(jī)房容量的工程設(shè)計(jì)與規(guī)劃工作；負(fù)荷未來(lái)將會(huì)提高，但是增加的程度是無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)的。造成過(guò)度規(guī)劃設(shè)計(jì)的根本原因在設(shè)計(jì)流程中進(jìn)行預(yù)測(cè)的能力非常差；目前采用的系統(tǒng)容量設(shè)計(jì)技術(shù)是一種邏輯上的過(guò)度規(guī)劃設(shè)計(jì),這種系統(tǒng)是通過(guò)降低“系統(tǒng)無(wú)法在生命周期過(guò)程中滿(mǎn)足負(fù)荷要求”這種可能性，來(lái)防止系統(tǒng)受到最終實(shí)際功率過(guò)高的影響。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)觀(guān)念導(dǎo)致過(guò)度規(guī)劃設(shè)計(jì)第23頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六要求系統(tǒng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)（可用性、可擴(kuò)展能力、總擁有成本、建設(shè)周期等）設(shè)備制造和供應(yīng)渠道的統(tǒng)一化；設(shè)備結(jié)構(gòu)的一體化和連接的規(guī)范化；各設(shè)備和環(huán)節(jié)狀態(tài)管理的集中化；體系結(jié)構(gòu)和物理空間的可修復(fù)性設(shè)計(jì)、各設(shè)備和環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)的模塊化、冗余配置和連接的熱插拔功能。集成一體化范圍：系統(tǒng)規(guī)劃、機(jī)房設(shè)計(jì)建造、強(qiáng)電系統(tǒng)、機(jī)房?jī)?nèi)供電系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)、防靜電功能、防雷系統(tǒng)、新風(fēng)凈化、安全系統(tǒng)、消防系統(tǒng)；環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；維護(hù)管理。設(shè)計(jì)理念變化(五)集成一體化架構(gòu)--基礎(chǔ)設(shè)施建造的最重要的原則，第24頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六基礎(chǔ)設(shè)施集成一體化架構(gòu)輸入配電UPS系統(tǒng)供電系統(tǒng)IT設(shè)備機(jī)械支撐IT機(jī)架線(xiàn)纜管理管理系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)測(cè)管理環(huán)境設(shè)置監(jiān)測(cè)機(jī)房空氣調(diào)節(jié)局部通風(fēng)制冷新風(fēng)氣流組織輸出配電維護(hù)運(yùn)行服務(wù)第25頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六集成一體化機(jī)房—規(guī)劃與設(shè)計(jì)、工程實(shí)施、工程驗(yàn)收中央監(jiān)控辦公空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)防火閥門(mén)照明天花系統(tǒng)電源配電柜機(jī)柜及附件UPS及PMM電源管理系統(tǒng)消防減壓氣體滅火系統(tǒng)冷凝水漏水監(jiān)控系統(tǒng)早期故障報(bào)警系統(tǒng)高密度制冷機(jī)柜氣體滅火報(bào)警網(wǎng)精密空調(diào)設(shè)備和冷凝器綜合布線(xiàn)系統(tǒng)高架地板隔斷布置，如石膏板、彩鋼板玻璃光纖電纜強(qiáng)、弱電纜槽門(mén)禁系統(tǒng)報(bào)警顯示系統(tǒng)保安監(jiān)控系統(tǒng)機(jī)房規(guī)劃設(shè)計(jì)機(jī)房供配電UPS供電系統(tǒng)機(jī)房空調(diào)制冷機(jī)房布線(xiàn)機(jī)房安全機(jī)房裝修機(jī)房妨雷系統(tǒng)管理第26頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六數(shù)據(jù)中心UPS供電系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)示意圖UPS輸入動(dòng)力配電諧波治理油機(jī)輸入配電輸出配電電池冗余轉(zhuǎn)換

STS機(jī)架供配電冗余轉(zhuǎn)換

ATS第27頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六軟件管理產(chǎn)品：自診斷及保護(hù)功能、通信功能、管理軟件企業(yè)管理:英飛中央管理器容量管理器變化管理器物理威脅管理:環(huán)境及安全NetBotzEMS/EMU分布式軟件:UPS監(jiān)控及操作系統(tǒng)安全宕機(jī)PowerChuteBusinessEditionPowerChutePersonalEditionPowerChuteNetworkShutdown設(shè)備管理:

監(jiān)控管理卡(NMC,BMC,EMC…)電池監(jiān)控MGEUPS管理產(chǎn)品Solution-PacEPM(EnterprisePowerManagement)Monitor-Pac服務(wù)器訪(fǎng)問(wèn):遠(yuǎn)程服務(wù)器操作-KMM、KVM第28頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六

非集成系統(tǒng)故障率集成系統(tǒng)故障率第29頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六集成一體化架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)提高系統(tǒng)可用性提高系統(tǒng)適應(yīng)性降低總擁有成本集中管理機(jī)房物理空間總體布局優(yōu)化設(shè)計(jì)提高管理維護(hù)水平成熟案例和經(jīng)驗(yàn)的積累兼容性、開(kāi)放性方案可行性仿真設(shè)計(jì)系統(tǒng)可用性最優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)總擁有成本最佳化設(shè)計(jì)系統(tǒng)可擴(kuò)展規(guī)劃設(shè)計(jì)系統(tǒng)統(tǒng)籌規(guī)劃設(shè)備制造和供應(yīng)渠道的統(tǒng)一化供貨周期保證系統(tǒng)預(yù)調(diào)試縮短故障修復(fù)時(shí)間縮短建設(shè)周期降低MTTR設(shè)備及各環(huán)節(jié)的匹配設(shè)備容量的匹配設(shè)備輸入輸出阻抗的匹配設(shè)備及各環(huán)節(jié)的連接的規(guī)范化體系結(jié)構(gòu)的可修復(fù)性設(shè)計(jì)統(tǒng)籌模塊化冗余配置物理空間的可修復(fù)性設(shè)計(jì)系統(tǒng)價(jià)值=可用性×適應(yīng)性總擁有成本提高M(jìn)TBF資源共享降低運(yùn)營(yíng)費(fèi)用第30頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六現(xiàn)代信息系統(tǒng)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的一個(gè)基本要求是：該系統(tǒng)必須能連續(xù)工作一個(gè)能連續(xù)工作的系統(tǒng)必然是一個(gè)能夠修復(fù)和可快速修復(fù)的系統(tǒng)一個(gè)能修復(fù)和可快速修復(fù)的系統(tǒng)要求組成該系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)都必須有模塊化功能系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)---是基礎(chǔ)物理設(shè)施的最基本的法則設(shè)計(jì)理念變化(五)第31頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高的人類(lèi)學(xué)習(xí)能力標(biāo)準(zhǔn)化NCPI使事物…模塊化易于理解避免出錯(cuò)預(yù)見(jiàn)問(wèn)題共享知識(shí)提高效率對(duì)人提高的價(jià)值對(duì)設(shè)備提高的價(jià)值構(gòu)造模塊結(jié)構(gòu)可擴(kuò)展可更改可移植可拔插避免出錯(cuò)預(yù)見(jiàn)問(wèn)題共享知識(shí)提高效率標(biāo)準(zhǔn)化NCPI的基本特征

標(biāo)準(zhǔn)化是提高NCPI商業(yè)價(jià)值的根本途經(jīng)第32頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六其他行業(yè)中標(biāo)準(zhǔn)化的舊觀(guān)念已上升到一個(gè)新的高度，成為了一種富有創(chuàng)造性并具突出戰(zhàn)略意義的企業(yè)哲學(xué)。數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施–NCPI的標(biāo)準(zhǔn)幾乎沒(méi)有什么進(jìn)展。還停留在手工行業(yè)階段：將來(lái)自不同供應(yīng)商的不兼容的設(shè)備進(jìn)行定制化設(shè)計(jì)，組合成一個(gè)數(shù)據(jù)中心獨(dú)特的大型基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。因而產(chǎn)生了難以設(shè)計(jì)、部署、維護(hù)和管理的系統(tǒng)簡(jiǎn)單地定制連接和組建以便使之運(yùn)轉(zhuǎn)（魯伯·哥德堡效應(yīng)），必然增加復(fù)雜性，并提高發(fā)生人為錯(cuò)誤的幾率外。不適應(yīng)NCPI的大小或功能進(jìn)行重新配置以適應(yīng)迅速變化的商業(yè)需求，對(duì)于NCPI的效率與價(jià)值至關(guān)重要。全球數(shù)千計(jì)的數(shù)據(jù)中心的NCPI所具有的復(fù)雜程度和不一致性面前，使其他所有成熟行業(yè)的系統(tǒng)分析家們都會(huì)目瞪口呆。困難源于缺乏公眾監(jiān)督的動(dòng)力或行業(yè)內(nèi)廣泛的變革興趣，

NCPI的標(biāo)準(zhǔn)化并不是規(guī)模、內(nèi)容和形式的一致化，而是基礎(chǔ)設(shè)施（元素）的標(biāo)準(zhǔn)化NCPI的標(biāo)準(zhǔn)化勢(shì)在必行第33頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六獨(dú)特性不適合基礎(chǔ)設(shè)施（元素）基礎(chǔ)設(shè)施由為我們實(shí)際所感熟悉的子系統(tǒng)提供支持的基礎(chǔ)系統(tǒng)所構(gòu)成?；A(chǔ)設(shè)施（元素）的作用是功能性的。對(duì)整個(gè)NCPI進(jìn)行一次性的工程設(shè)計(jì)將產(chǎn)生一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的系統(tǒng)，隨之而來(lái)的是需要獨(dú)特診斷、管理和修改程序的獨(dú)特問(wèn)題，這不僅僅需要耗費(fèi)大量資金與時(shí)間，而且對(duì)于將來(lái)會(huì)發(fā)生的獨(dú)特問(wèn)題或組織內(nèi)其他數(shù)據(jù)中心所發(fā)生的問(wèn)題毫無(wú)借鑒作用。NCPI標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)在于避免一次性獨(dú)特工程設(shè)計(jì)的低效及容易出錯(cuò)的復(fù)雜性，透明地管理IT物理基礎(chǔ)設(shè)施的日常業(yè)務(wù)，幾乎在NCPI產(chǎn)品與流程的每個(gè)方面都存在著實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化的可能性。任何類(lèi)型的基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)疑都應(yīng)當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)化，而非獨(dú)特性。

第34頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六在一個(gè)多變的環(huán)境中利用標(biāo)準(zhǔn)化優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵在于模塊化，即可根據(jù)用戶(hù)需求進(jìn)行配置的預(yù)先設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)造模塊。將標(biāo)準(zhǔn)化組件迅速組裝成一個(gè)合理配置以應(yīng)對(duì)變化的功能及財(cái)務(wù)需求，獨(dú)特的一次性工程設(shè)計(jì)好的藝術(shù)品，但不適合基礎(chǔ)設(shè)施準(zhǔn)化模塊組件可更改、縮放、重復(fù)并易于理解標(biāo)準(zhǔn)化的關(guān)鍵在于模塊化第35頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六模塊的基本特征：模塊是系統(tǒng)中一個(gè)可獨(dú)立運(yùn)行的單元；結(jié)構(gòu)上整體安裝、拆卸、更換、移動(dòng)；相同單元可冗余并機(jī)運(yùn)行；系統(tǒng)模塊化要考慮的內(nèi)容設(shè)備安裝空間：可在線(xiàn)維護(hù)、拆卸、設(shè)備擴(kuò)容、移動(dòng)、更換PDU及線(xiàn)纜鋪設(shè)：可在線(xiàn)擴(kuò)容、更換、重組（不允許帶電操作）致冷與通風(fēng)：出風(fēng)口風(fēng)量調(diào)節(jié)和位置變動(dòng),冗余模塊和在線(xiàn)維護(hù).一個(gè)螺帽，一條電纜，它們都有獨(dú)立功能，但系統(tǒng)運(yùn)行后，由于工具和物理空間原因，無(wú)法再對(duì)其拆卸，則該螺帽就不具備模塊化功能；一臺(tái)復(fù)雜的UPS設(shè)備，它有冗余并機(jī)功能，可在線(xiàn)維護(hù)、拆卸、擴(kuò)容、移動(dòng)、運(yùn)進(jìn)運(yùn)出更換，則這臺(tái)UPS具備模塊化功能第36頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六系統(tǒng)模塊化程度模塊化子系統(tǒng)冗余配置的模塊化子系統(tǒng)可插拔更換修復(fù)的模塊化子系統(tǒng)可插拔更換修復(fù)的冗余配置模塊化子系統(tǒng)設(shè)備、線(xiàn)纜、開(kāi)關(guān)等可獨(dú)立運(yùn)行且結(jié)構(gòu)上可整體安裝、拆卸、更換、移動(dòng)的單元（N+1）UPS、（N+1）空調(diào)及其它有冗余配置功能的模塊化子系統(tǒng)擴(kuò)容模塊化UPS、保險(xiǎn)絲、無(wú)工具安裝線(xiàn)纜及其它有可插拔安裝功能的模塊化子系統(tǒng)（N+1）模塊化UPS及其它有同樣功能的模塊化子系統(tǒng)第37頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高系統(tǒng)可用性提高系統(tǒng)適應(yīng)性降低總擁有成本可修復(fù)的系統(tǒng)可連續(xù)工作的系統(tǒng)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)可插拔更換的系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)可快速修復(fù)的系統(tǒng)可冗余配置的系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)減少單路經(jīng)故障點(diǎn)降低MTTR提高M(jìn)TBF子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)設(shè)備工作效率提高避免過(guò)度規(guī)劃降低一次性投資提高部署速度提高系統(tǒng)擴(kuò)展能力可重新配置能力系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)降低備件成本系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)降低運(yùn)行能源成本系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)降低維護(hù)難度降低非能源成本系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)減少人為錯(cuò)誤模塊化結(jié)構(gòu)降低非設(shè)備資本成本簡(jiǎn)化規(guī)劃、設(shè)計(jì)、安裝流程系統(tǒng)價(jià)值=可用性×適應(yīng)性總擁有成本第38頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六基礎(chǔ)設(shè)施的可維護(hù)性評(píng)估第39頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六部署速度可擴(kuò)展的能力重新配置的能力適應(yīng)性標(biāo)準(zhǔn)化模塊化模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)提高系統(tǒng)適應(yīng)性的貢獻(xiàn)第40頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六提高部署速度：便于合理配置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（物理排列、設(shè)備數(shù)量與類(lèi)型）；靈活性為邊成長(zhǎng)邊投資提供條件；標(biāo)準(zhǔn)化批量生產(chǎn)現(xiàn)貨供應(yīng)，提高了交貨速度；結(jié)構(gòu)和連接方式的標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)場(chǎng)配置速度加快；標(biāo)準(zhǔn)化模塊可在工廠(chǎng)進(jìn)行模擬連接并預(yù)測(cè)試，提高了系統(tǒng)調(diào)試速度；可擴(kuò)展的能力：可使IT空間的配置達(dá)到最佳狀態(tài)；擴(kuò)展時(shí)無(wú)需重新對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行工程設(shè)計(jì)；擴(kuò)展時(shí)無(wú)需關(guān)閉關(guān)鍵設(shè)備。可控制系統(tǒng)規(guī)?！白顑?yōu)化”重新配置的能力：模塊化組件可插拔，便于重新排列并重新連接；為重新配置不同級(jí)別的冗余、不同電壓或不同連接類(lèi)型提供了可能性；將重新設(shè)計(jì)的需要降至最低；并最大限度地提高了將現(xiàn)有設(shè)備重復(fù)用在新配置中的能力。標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化對(duì)提高適應(yīng)性的貢獻(xiàn)第41頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六減少了MTTR提高了可靠性減少了人為錯(cuò)誤模塊化/標(biāo)準(zhǔn)化可用性模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)系統(tǒng)可用性的貢獻(xiàn)第42頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六可用性的三個(gè)關(guān)鍵因素：可靠性：恢復(fù)時(shí)間：人為錯(cuò)誤：第43頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六批量生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)成本更低質(zhì)量更高更易于維修產(chǎn)量更大交貨速度更快提高可靠性：標(biāo)準(zhǔn)化易于批量生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)缺陷；模塊化可返回到工廠(chǎng)處進(jìn)行維修，提高維修質(zhì)量廠(chǎng)修復(fù)的模塊發(fā)生新的故障或無(wú)法恢復(fù)到滿(mǎn)負(fù)荷工作狀態(tài)方面的概率要低

500-2000倍；；標(biāo)準(zhǔn)化連接可以按照與現(xiàn)場(chǎng)同樣的方式在工廠(chǎng)內(nèi)進(jìn)行預(yù)配置、預(yù)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)解決系統(tǒng)問(wèn)題；模塊化便于內(nèi)部冗余以及熱插拔更換；標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行前瞻性維護(hù)；標(biāo)準(zhǔn)化可減少預(yù)防性維護(hù)量，提高使用維護(hù)質(zhì)量。減少平均恢復(fù)時(shí)間(MTTR)：模塊化可以對(duì)故障模塊拔插更換；標(biāo)準(zhǔn)化令系統(tǒng)更容易理解與操作，加快問(wèn)題的診斷速度和正確性；提高用戶(hù)自己進(jìn)行診斷與更正的可能性。減少人為錯(cuò)誤：標(biāo)準(zhǔn)化使設(shè)備與程序的功能更加透明，操作更加簡(jiǎn)單，并更容易學(xué)習(xí)；維護(hù)和操作高度程序化，減少和消除人為錯(cuò)誤標(biāo)準(zhǔn)化和模塊化對(duì)提高可用性的貢獻(xiàn)第44頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六減少了資本成本減少了非能源運(yùn)營(yíng)成本減少了能源成本模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化總擁有成本模塊化與標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)降低總擁有成本的貢獻(xiàn)第45頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六二，新的設(shè)計(jì)理念對(duì)機(jī)房建設(shè)、供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備功能和選用配置的影響3系統(tǒng)設(shè)計(jì)、機(jī)房建造和設(shè)備廠(chǎng)商產(chǎn)品定位的變化1對(duì)機(jī)房設(shè)計(jì)建造技術(shù)的影響2對(duì)設(shè)備功能要求和選用標(biāo)準(zhǔn)變化的影響新的理念產(chǎn)生的同時(shí)就在醞釀并發(fā)生著相應(yīng)的變化第46頁(yè)，共50頁(yè)，2023年，2月20日，星期六1對(duì)機(jī)房設(shè)計(jì)建造技術(shù)的影響（1）從機(jī)房環(huán)境延伸到IT設(shè)備微環(huán)境：對(duì)