隨著云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)的支撐平臺受到越來越多的關(guān)注，數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能水平也受到政府和產(chǎn)業(yè)界的高度重視。

騰訊作為國內(nèi)大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之一，在數(shù)據(jù)中心建設(shè)方面經(jīng)歷了從無到有，從租到建，從簡到精的過程。騰訊2007年之前一直選擇租用模式，數(shù)據(jù)中心采用的是傳統(tǒng)架構(gòu)。2007年，騰訊在深圳寶安建設(shè)了第一座自建數(shù)據(jù)中心，采用了自然冷等節(jié)能技術(shù)，屬于第一代數(shù)據(jù)中心，PUE達到了1.65.2011年天津數(shù)據(jù)中心建成屬于第二代數(shù)據(jù)中心，PUE約為1.43.青浦數(shù)據(jù)中心采用了微模塊和高壓直流的技術(shù)，則屬于第三代數(shù)據(jù)中心，PUE約為1.35.騰訊的第四代數(shù)據(jù)中心T-block采用集裝箱數(shù)據(jù)中心的模式，具備標準化、模塊化，效率高，PUE低，快速地滿足市場等特點，PUE從1.35降低到1.2以下。

什么是PUE？

PUE（電源使用效率，英文全稱：Power Usage Effectiveness）是目前國際上主流的數(shù)據(jù)中心節(jié)能水平衡量指標，為數(shù)據(jù)中心消耗的所有能源與IT負載使用能源之比，其計算公式PUE = 數(shù)據(jù)中心總設(shè)備能耗/IT設(shè)備能耗，PUE是一個比值，越接近1表明該數(shù)據(jù)中心綠色化水平越好。

據(jù)中國IDC圈研究中心發(fā)現(xiàn)，目前國際主要數(shù)據(jù)中心市場，尤其是歐美市場，數(shù)據(jù)中心PUE普遍小于2，而我國數(shù)據(jù)中心的PUE普遍在2-3之間。但是隨著政府對數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的重視，近幾年國內(nèi)相繼出臺了多個數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能的指導意見和要求，目前國內(nèi)新建數(shù)據(jù)中心PUE已普遍小于2，基本達到國際主流水平。

騰訊青浦數(shù)據(jù)中心

騰訊青浦數(shù)據(jù)中心位于上海青浦經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)，占地面積6.7萬平米，建筑面積5.7萬平米。園區(qū)由4棟數(shù)據(jù)中心樓、1棟配套業(yè)務(wù)樓、1座35KV變電站組成，1座三聯(lián)供能源站，可容納10萬臺服務(wù)器，整體建設(shè)水平達到T3至T4，是亞太地區(qū)最先進的云計算和云存儲基礎(chǔ)設(shè)施最先進的服務(wù)基地之一，也是騰訊探索數(shù)據(jù)中心綠色、高能、高效的實踐基地。

騰訊青浦數(shù)據(jù)中心獲5A級數(shù)據(jù)中心綠色認證

騰訊青浦數(shù)據(jù)中心外景

參觀青浦數(shù)據(jù)中心給記者大的感受就是騰訊在數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能方面的大膽嘗試和小心求證，雖然青浦數(shù)據(jù)中心在騰訊整個數(shù)據(jù)中心體系中不是大和最先進的，但是在綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和實踐上，在騰訊數(shù)據(jù)中心體系，甚至全國數(shù)據(jù)中心建設(shè)領(lǐng)域來說都是一個“標桿”。

據(jù)中國IDC圈了解，青浦數(shù)據(jù)中心整體采取微模塊化建設(shè)，屬于騰訊的第三代數(shù)據(jù)中心，具備工業(yè)化、標準化、產(chǎn)品化和快速部署的特點，年平均PUE低于1.3.在制冷上，采用機械制冷和自然冷卻相結(jié)合，同層送風實現(xiàn)均衡制冷的技術(shù)，利用全系統(tǒng)優(yōu)化控制技術(shù)實現(xiàn)制冷系統(tǒng)的超高效運行，局部年平均PUE低于1.2.另外，青浦數(shù)據(jù)中心是國內(nèi)首個將三聯(lián)供技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)中心的商業(yè)化項目，除此之外，數(shù)據(jù)中心還采用光伏供電、高水溫數(shù)據(jù)中心、高壓直流供電等節(jié)能技術(shù)。

TMDC騰訊模塊化機柜

開式冷卻塔

下面就讓我們走進騰訊青浦數(shù)據(jù)中心，揭秘那些數(shù)據(jù)中心節(jié)能黑科技：

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之三聯(lián)供能源站

冷熱電三聯(lián)供是指以天然氣為主要燃料帶動相關(guān)設(shè)備進行發(fā)電，系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱通過熱回收設(shè)備向用戶供熱、供冷。

冷熱電三聯(lián)供系統(tǒng)

據(jù)青浦數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場工程師介紹， 三聯(lián)供是一個相對比較成熟的技術(shù)，在辦公、工業(yè)園區(qū)等場景被廣泛應(yīng)用。騰訊結(jié)合數(shù)據(jù)中心對于電力、供熱和供冷的需求，選擇采用三聯(lián)供技術(shù)，可謂是老技術(shù)在新領(lǐng)域有了新發(fā)展。

青浦數(shù)據(jù)中心冷熱電三聯(lián)供項目（CCHP），是騰訊在數(shù)據(jù)中心新能源領(lǐng)域的最新嘗試。該項目以西氣東送的天然氣為燃料，燃氣發(fā)電機運行產(chǎn)生的電力供應(yīng)數(shù)據(jù)中心。同時該系統(tǒng)發(fā)電后排出的余熱，通過回收設(shè)備收集，再由溴化鋰制冷機將熱轉(zhuǎn)化為冷，供應(yīng)數(shù)據(jù)中心使用。三聯(lián)供系統(tǒng)通過能源的梯級利用，大大提高一次能源利用率。同時還可以提供并網(wǎng)電力，為電網(wǎng)提供能源互補，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心部分的錯峰用電，還具有明顯的經(jīng)濟收益及良好的社會效益。該項目是天然氣能源和三聯(lián)供系統(tǒng)在國內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的一次規(guī)模化的應(yīng)用。

據(jù)中國IDC圈了解，青浦數(shù)據(jù)中心冷熱電三聯(lián)供項目投入運營半年以來，供電量已占到整個數(shù)據(jù)中心供電量的39%，制冷量占到30%，減少碳排放量661.8頓。為了更佳的綠色節(jié)能的效果，青浦數(shù)據(jù)中心還采用錯峰用電的模式，白天使用三聯(lián)供產(chǎn)生的電，晚上使用市電。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之TMDC模塊化

數(shù)據(jù)中心的建設(shè)在過去是一個龐大、復雜的系統(tǒng)工程，動輒千萬資金，耗時數(shù)年的大工程，而模塊化的概念的出現(xiàn)，極大地改變了這一現(xiàn)象。

模塊化數(shù)據(jù)中心是基于云計算的新一代數(shù)據(jù)中心部署形式，其采用模塊化設(shè)計理念，大程度的降低基礎(chǔ)設(shè)施對機房環(huán)境的耦合。集成了供配電、制冷、機柜、氣流遏制、綜合布線、動環(huán)監(jiān)控等子系統(tǒng)，提高數(shù)據(jù)中心的整體運營效率，實現(xiàn)快速部署、彈性擴展和綠色節(jié)能。

TMDC（Tencent Modual DataCenter）騰訊模塊化數(shù)據(jù)中心

TMDC（Tencent Modual DataCenter）是騰訊模塊化數(shù)據(jù)中心的縮寫，是騰訊第三代數(shù)據(jù)中心的核心技術(shù)，由電池單元、高壓直流整流單元、配電單元、精密空調(diào)、整機柜服務(wù)器、管控單元等組成。相比第二代架構(gòu)，TMDC在通道封閉、高壓直流、列間空調(diào)、簡化的配電結(jié)構(gòu)、氣流組織優(yōu)化等方面進行了改進。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之光伏發(fā)電

光伏發(fā)電是利用半導體界面的光生伏特效應(yīng)而將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N技術(shù)。是一種應(yīng)用非常廣泛的新能源技術(shù)，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常成熟。

騰訊青浦數(shù)據(jù)中心光伏發(fā)電站

青浦數(shù)據(jù)中心每棟樓光伏發(fā)電面積為3000平米，位于數(shù)據(jù)中心的頂部，所有通過光伏產(chǎn)生的電力將被匯集起來并入數(shù)據(jù)中心的電力網(wǎng)中。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之磁懸浮空調(diào)

磁懸浮空調(diào)的核心在于磁懸浮離心式壓縮機。磁懸浮離心式壓縮機最早的研究開始于1993年澳大利亞。墨爾本MULTISTACK（捷豐集團）R&D部門。歷時10年的研究，于2003年世界第一臺磁懸浮離心式壓縮機正式面世。

磁懸浮空調(diào)冷機

磁懸浮空調(diào)通過高溫高壓冷媒從空調(diào)壓機排出，進入冷凝器，向銅管冷卻水釋放熱量，冷凝為中溫高壓冷媒液體，然后經(jīng)過截流閥降壓為低溫低壓液體進入蒸發(fā)器，在蒸發(fā)器殼體內(nèi)從流經(jīng)銅管的冷凍水中吸收熱量，氣化為低溫低壓氣體后吸入壓縮機，在壓縮機內(nèi)經(jīng)過二次壓縮為高溫高壓氣體排出，通過這種循環(huán)，最終達到降溫的目的。

青浦數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場工程師表示，在開啟磁懸浮空調(diào)之后，數(shù)據(jù)中心的PUE可以達到1.16。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之高水溫數(shù)據(jù)中心

青浦數(shù)據(jù)中心的高水溫數(shù)據(jù)中心位于1號樓，高水溫數(shù)據(jù)中心的進水溫度為22度，回水溫度為27度，送風溫度為24度，制冷采用機柜內(nèi)熱通道關(guān)閉回風的模式，具備非常高的能源轉(zhuǎn)換率。相比傳統(tǒng)的全開放式或冷熱通道隔離等制冷模式，節(jié)省了對空調(diào)系統(tǒng)的負荷，降低了能耗。

另外傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心的進水水溫一般為7-9度，而高水溫數(shù)據(jù)中心的進水水溫是22度的，與全年大部分時間外界溫度相當，所以減少了對空調(diào)，冷水機組等制冷設(shè)備的依賴，所以可以大幅度提升節(jié)能效率。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之高壓直流供電技術(shù)

電力成本一直是數(shù)據(jù)中心的大的運營成本，高昂的電費已成為數(shù)據(jù)中心運營者沉重的負擔，傳統(tǒng)的UPS方案雖然供電方式相對成熟，但設(shè)備采購成本高，配電結(jié)構(gòu)復雜，且UPS自身損耗達到10%以上。市場上急需一種便捷、節(jié)能、高效的供電方式，于是乎，市電直供技術(shù)開始在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域興起，目前facebook、google、微軟已經(jīng)推出了各自的市電直供方案。

騰訊作為作為國內(nèi)大的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)之一，在數(shù)據(jù)中心的供電技術(shù)上也進行了嘗試，由騰訊牽頭的基于240V高壓直流技術(shù)衍生出來的市電+240V高壓直流供電架構(gòu)已經(jīng)在騰訊數(shù)據(jù)中心使用。

市電+240V高壓直流供電架構(gòu)圖

騰訊認為對于目前大多數(shù)的雙電源服務(wù)器，可以采用如上圖所示的采用一路市電直供，另外一路來自240V高壓直流的供電架構(gòu)。服務(wù)器電源內(nèi)部自動均流，市電和240V高壓直流各承擔一半負載。由于市電直供支路可以達到近100%的供電效率，而240V高壓直流供電具有的節(jié)能休眠控制策略可使其效率可在全負載范圍內(nèi)達到94%-96%，這樣均分負載情況下的綜合供電效率高達97%-98%，比傳統(tǒng)的UPS供電架構(gòu)效率高出很多，在保證2N供電可靠基礎(chǔ)上還實現(xiàn)了準市電直供技術(shù)的高效率。對于少量的單電源服務(wù)器，可以直接掛接在240V高壓直流支路上。最后，如果能在服務(wù)器電源上做些主從設(shè)置，或者服務(wù)器具備支持休眠一個電源的功能，那么綜合供電效率更是高達99%，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心供電系統(tǒng)的超高效率。

據(jù)騰訊初步估算，一個可容納10萬臺服務(wù)器的大型數(shù)據(jù)中心，如果采用市電+240V高壓直流供電技術(shù)每年可節(jié)省TCO達1500萬元。

青浦數(shù)據(jù)中心黑科技之自動化運營從數(shù)據(jù)中心的生命周期來看，運營時間可能占據(jù)了整個數(shù)據(jù)中心90%以上的時間，對于運營者來說，如何保持數(shù)據(jù)中心的長久穩(wěn)定和安全可靠才是大的挑戰(zhàn)，并且數(shù)據(jù)中心的運營并不是一成不變的，需要隨著新業(yè)務(wù)、新應(yīng)用、新技術(shù)的出現(xiàn)不斷地進行優(yōu)化調(diào)整。

以騰訊某數(shù)據(jù)中心園區(qū)為例，該園區(qū)內(nèi)一共有636個攝像頭，每天可以產(chǎn)生1萬5千多小時的視頻流，如果用高質(zhì)量存儲下來，會占用9520G的存儲空間。如果想全面的回看數(shù)據(jù)中心監(jiān)控情況，顯然逐個去看監(jiān)控視頻是不現(xiàn)實。對此，騰訊認為好的解決辦法就是引入自動化運營體系。

騰訊數(shù)據(jù)中心的自動化運營

技術(shù)首先對視頻進行了過濾，過濾到一些純靜止以及合理的運動場景，比如風扇的轉(zhuǎn)動、設(shè)備標簽的擺動，照明頻閃等沒有意義的畫面，最后剩下30%有意義的視頻才是真正需要關(guān)注的。針對這30%的視頻，又可以做詳細的分析，比如人臉識別，從而判斷出特定人的行為是否合法。

諸如此類的場景，騰訊數(shù)據(jù)中心通過對大量歷史數(shù)據(jù)的分析，建立最優(yōu)算法模型，幫助客戶大化的利用好自有資源。

據(jù)悉，騰訊的基礎(chǔ)架構(gòu)自動化體系劃可分為三部分，服務(wù)器管理平臺定位于騰訊所有服務(wù)器的管理，網(wǎng)絡(luò)管控平臺定位于整個網(wǎng)絡(luò)的管理，nebula平臺定位于數(shù)據(jù)中心的運營管理。