中国移动天津智慧港数据中心：以百倍努力创十
2020-04-20 来源：天下数据IDC资讯
疫情期间，我国众多远程办公、网课、电商等系统都曾由于激增的用户使用量导致崩溃。如今全球疫情蔓延中，英国首相呼吁民众在家办公、减少外出后，英国却出现了不一样的剧情：运营商网络先崩溃了。3月17日，据英媒报道，英国四大移动运营商EE、沃达丰、O2和Three全部遭遇网络瘫痪，民众无法打电话、发短信和上网。
这一状况着实让中国人看呆了，毕竟报道中说居家办公民众数量仅“数百万”就造成了网络宕机。更何况在中国，电信运营商网络的可靠性毋庸置疑的，这样的全国网崩“闻所未闻”。
不仅是通信网络稳定，在数据中心等其他业务上，中国的电信运营商同样以百倍努力实现高可靠性，为客户保驾护航——中国移动天津智慧港数据中心正是这样一个例子。
被寄予厚望的中国移动天津智慧港数据中心
近年来，中国移动在数据中心领域动作频频，取得了突飞猛进的发展。与此同时，随着北京对数据中心PUE的限制，距离北京车程仅半小时的天津正在成为数据中心建设的新选择。因此，在天津的数据中心建设对于中国移动来说显得尤为重要。
中国移动天津智慧港数据中心位于的天津市西青区，航空、铁路、公路立体交通体系配套，数据中心紧邻地铁2号线曹庄站，距离天津公司和平区网管大厦约30分钟车程，交通十分便利。
中国移动天津智慧港数据中心项目由中国移动天津公司投资自建，项目总用地面积52985平方米，总建筑面积约70000㎡，主要包括2栋数据中心、1栋动力中心、1栋维护支撑用房及1栋110KV变电站。单栋数据中心约25000㎡，地上五层，单栋动力中心5000㎡，地上二层。
数据中心一期工程规划建设3750个机架，机架总负荷17.4MW。华为公司担任项目总集成商。根据中国移动在天津的数据中心业务发展趋势，天津智慧港数据中心被作为IDC业务的重要承载节点。
如此被寄予厚望，也可以看出中国移动天津智慧港数据中心的高可靠性是多么必要。
百倍努力创造可靠
众所周知，网络故障会给国民通信和办公带来巨大负面影响一样。由于数据中心承载了客户的重要信息和核心应用，各种原因的故障或灾难导致的IT系统中断都可能引起业务中断，那将对运营商和客户均产生巨大影响。
因此中国移动天津公司在天津智慧港数据中心项目中特别注重其高可靠性的实现。在项目前期的调研、立项阶段确定高可靠性的目标，并在设计阶段加以细化，经过完善的建设组织进行落地，在最终投用前执行可靠性测试，实现全过程的保障，最终确保天津智慧港数据中心成为一个高可靠的数据中心。
风火水电有备无患
“有备无患”是数据中心系统配置时颠不破的真理。数据中心的水（制冷）、电（配电）要求必须有充分的冗余可用性，以满足业务在出现外部风险时不受影响。
中国移动天津智慧港数据中心自建了110KV变电站，来自不同的外部变电站。实现了真正的双路市电，在此基础上，设置110KV/10KV，10KV/400V两层变压系统，每层系统均有独立逻辑的双路母联及切换，保障了全链路供电的绝对独立于冗余。9台10kV高压油机和最终保障负载供电的UPS，作为市电中断后的最后一道屏障，保障最终负载的安全与可靠运行。
在冷源系统上，除成熟的高压冷机、板式换热器、冷却塔的制冷铁三角架构外，天津智慧港数据中心设置了750m3蓄冷罐作为15min应急制冷源。此外，独创性的引入了多机房楼母联管的做法，2019年底正式启用的1#数据中心，预留至2#数据中心（预计2021投用）冷冻水母联管路，后续可以实现两个独立的机房楼的制冷互备，进一步提升了冷源系统的高可用性。
数据机房内采用列间空调冷通道微模块的技术，空调冷冻水管道均双管路冗余，而空调本身也按照N+1配置。机柜的双路PDU均为UPS供电，机柜额定功率预留3.5KW、5KW、7KW三种规格以备不同客户选择，机房外部预留冷冻水管路入口，部分机房也允许客户根据个体需求进行定制化方案后进行内部布局。
BIM模型与CFD仿真可靠检验
数据中心机房的机柜布局、环境温度、湿度/露点温度、送风路径等众多因素都会影响机房的制冷效率、服务器性能、设备生命周期等，甚至会造成安全隐患。但由于数据中心设计的复杂性、现场条件的局限性以及用户多样的需求，在设计阶段想要精确的预测系统性能并非易事。
为此，中国移动天津公司建设部门采用了计算流体动力学（CFD）进行定量化和定型化的设计，辅助有效的发现系统薄弱点，以便进行优化改善，减少故障隐患，以前期不厌辛苦的努力，确保了机房投用后的高可靠性。
以其中一个数据机房的CFD仿真的空调故障模拟为例，首先建立机房3D模型，当每个微模块1台空调故障关闭时，可以通过CFD模拟得出现场气流组织图：
每个微模块1台空调发生故障时，机柜的最低进风温度为22℃，最高进风温度为25.4℃，冷通道内温度即在这个范围内，符合业内推荐的温度范围和项目需求，整体机房没有过热，气流组织良好，满足设计要求。
在项目投产前的机房满载测试中，最终效果与原模拟图可互相验证，而在极限温升（机房全满载，所有空调断电）下，冷通道温度由24度提升至35度，5KW机房可以支撑3min，而3.5KW机房可以支撑6min。CFD的使用帮助中国移动天津公司建设部门在设计和建设中阶段做到了有的放矢、有据可依，在微观的机房细节上实现了理论与数据的相互印证支撑。
测试验证投产把关
基于高可靠性的规划与设计论证，经过建设落地，最终投产启用前，由第三方测试单位对机房可用性进行整体测试验证，通过测试后机房最终承载正式业务。
第三方测试主要涵盖内容：
1、基于市电工况，当市电单路、双路掉电后配电系统（高低压、油机）、冷源系统（冷水机组、蓄冷罐等）能够依照预期产生动作，确保机房内的最终业务负载不受影响。
2、基于环境工况，在不同温度下，群控系统控制冷源设备及系统做出相应的反应，以满足机房需求。
3、对直接影响的机房负载的机房环境、UPS及蓄电池等进行测试验证。验证机柜的承载能力，验证蓄电池的备电能力，验证机房制冷效果。
经过一系列测试，最终以数据强有力的证实天津智慧港数据中心满足了初期的规划设计需求，完成了建设目标，可以正式投入生产运行。
正是基于该数据中心卓越的高可靠性，在第十四届中国IDC产业年度大典上，组委会将“数据中心基础设施最佳合作运营商”这一奖项授予了中国移动天津智慧港数据中心，以表彰其在数据中心建设运营方面的优秀表现。
据悉，自疫情发生以来，面对突增的需求和严峻的疫情防控形势，中国移动天津智慧港数据中心仍以其高可靠性一直支持客户业务的正常运转，而基于该数据中心的优越地理位置及高可靠性，一大批客户也正快速入驻。
今年，我国5G将迎来大面积普及，这又将给数据中心带来新的不确定影响。作为电信运营商数据中心的中国移动天津智慧港数据中心，将如何发挥其优势应对变化，继续保持高稳定性？我们拭目以待。
编辑：Harris
这一状况着实让中国人看呆了，毕竟报道中说居家办公民众数量仅“数百万”就造成了网络宕机。更何况在中国，电信运营商网络的可靠性毋庸置疑的，这样的全国网崩“闻所未闻”。
不仅是通信网络稳定，在数据中心等其他业务上，中国的电信运营商同样以百倍努力实现高可靠性，为客户保驾护航——中国移动天津智慧港数据中心正是这样一个例子。
被寄予厚望的中国移动天津智慧港数据中心
近年来，中国移动在数据中心领域动作频频，取得了突飞猛进的发展。与此同时，随着北京对数据中心PUE的限制，距离北京车程仅半小时的天津正在成为数据中心建设的新选择。因此，在天津的数据中心建设对于中国移动来说显得尤为重要。
中国移动天津智慧港数据中心位于的天津市西青区，航空、铁路、公路立体交通体系配套，数据中心紧邻地铁2号线曹庄站，距离天津公司和平区网管大厦约30分钟车程，交通十分便利。
中国移动天津智慧港数据中心项目由中国移动天津公司投资自建，项目总用地面积52985平方米，总建筑面积约70000㎡，主要包括2栋数据中心、1栋动力中心、1栋维护支撑用房及1栋110KV变电站。单栋数据中心约25000㎡，地上五层，单栋动力中心5000㎡，地上二层。
数据中心一期工程规划建设3750个机架，机架总负荷17.4MW。华为公司担任项目总集成商。根据中国移动在天津的数据中心业务发展趋势，天津智慧港数据中心被作为IDC业务的重要承载节点。
如此被寄予厚望，也可以看出中国移动天津智慧港数据中心的高可靠性是多么必要。
百倍努力创造可靠
众所周知，网络故障会给国民通信和办公带来巨大负面影响一样。由于数据中心承载了客户的重要信息和核心应用，各种原因的故障或灾难导致的IT系统中断都可能引起业务中断，那将对运营商和客户均产生巨大影响。
因此中国移动天津公司在天津智慧港数据中心项目中特别注重其高可靠性的实现。在项目前期的调研、立项阶段确定高可靠性的目标，并在设计阶段加以细化，经过完善的建设组织进行落地，在最终投用前执行可靠性测试，实现全过程的保障，最终确保天津智慧港数据中心成为一个高可靠的数据中心。
风火水电有备无患
“有备无患”是数据中心系统配置时颠不破的真理。数据中心的水（制冷）、电（配电）要求必须有充分的冗余可用性，以满足业务在出现外部风险时不受影响。
中国移动天津智慧港数据中心自建了110KV变电站，来自不同的外部变电站。实现了真正的双路市电，在此基础上，设置110KV/10KV，10KV/400V两层变压系统，每层系统均有独立逻辑的双路母联及切换，保障了全链路供电的绝对独立于冗余。9台10kV高压油机和最终保障负载供电的UPS，作为市电中断后的最后一道屏障，保障最终负载的安全与可靠运行。
在冷源系统上，除成熟的高压冷机、板式换热器、冷却塔的制冷铁三角架构外，天津智慧港数据中心设置了750m3蓄冷罐作为15min应急制冷源。此外，独创性的引入了多机房楼母联管的做法，2019年底正式启用的1#数据中心，预留至2#数据中心（预计2021投用）冷冻水母联管路，后续可以实现两个独立的机房楼的制冷互备，进一步提升了冷源系统的高可用性。
数据机房内采用列间空调冷通道微模块的技术，空调冷冻水管道均双管路冗余，而空调本身也按照N+1配置。机柜的双路PDU均为UPS供电，机柜额定功率预留3.5KW、5KW、7KW三种规格以备不同客户选择，机房外部预留冷冻水管路入口，部分机房也允许客户根据个体需求进行定制化方案后进行内部布局。
BIM模型与CFD仿真可靠检验
数据中心机房的机柜布局、环境温度、湿度/露点温度、送风路径等众多因素都会影响机房的制冷效率、服务器性能、设备生命周期等，甚至会造成安全隐患。但由于数据中心设计的复杂性、现场条件的局限性以及用户多样的需求，在设计阶段想要精确的预测系统性能并非易事。
为此，中国移动天津公司建设部门采用了计算流体动力学（CFD）进行定量化和定型化的设计，辅助有效的发现系统薄弱点，以便进行优化改善，减少故障隐患，以前期不厌辛苦的努力，确保了机房投用后的高可靠性。
以其中一个数据机房的CFD仿真的空调故障模拟为例，首先建立机房3D模型，当每个微模块1台空调故障关闭时，可以通过CFD模拟得出现场气流组织图：
每个微模块1台空调发生故障时，机柜的最低进风温度为22℃，最高进风温度为25.4℃，冷通道内温度即在这个范围内，符合业内推荐的温度范围和项目需求，整体机房没有过热，气流组织良好，满足设计要求。
在项目投产前的机房满载测试中，最终效果与原模拟图可互相验证，而在极限温升（机房全满载，所有空调断电）下，冷通道温度由24度提升至35度，5KW机房可以支撑3min，而3.5KW机房可以支撑6min。CFD的使用帮助中国移动天津公司建设部门在设计和建设中阶段做到了有的放矢、有据可依，在微观的机房细节上实现了理论与数据的相互印证支撑。
测试验证投产把关
基于高可靠性的规划与设计论证，经过建设落地，最终投产启用前，由第三方测试单位对机房可用性进行整体测试验证，通过测试后机房最终承载正式业务。
第三方测试主要涵盖内容：
1、基于市电工况，当市电单路、双路掉电后配电系统（高低压、油机）、冷源系统（冷水机组、蓄冷罐等）能够依照预期产生动作，确保机房内的最终业务负载不受影响。
2、基于环境工况，在不同温度下，群控系统控制冷源设备及系统做出相应的反应，以满足机房需求。
3、对直接影响的机房负载的机房环境、UPS及蓄电池等进行测试验证。验证机柜的承载能力，验证蓄电池的备电能力，验证机房制冷效果。
经过一系列测试，最终以数据强有力的证实天津智慧港数据中心满足了初期的规划设计需求，完成了建设目标，可以正式投入生产运行。
正是基于该数据中心卓越的高可靠性，在第十四届中国IDC产业年度大典上，组委会将“数据中心基础设施最佳合作运营商”这一奖项授予了中国移动天津智慧港数据中心，以表彰其在数据中心建设运营方面的优秀表现。
据悉，自疫情发生以来，面对突增的需求和严峻的疫情防控形势，中国移动天津智慧港数据中心仍以其高可靠性一直支持客户业务的正常运转，而基于该数据中心的优越地理位置及高可靠性，一大批客户也正快速入驻。
今年，我国5G将迎来大面积普及，这又将给数据中心带来新的不确定影响。作为电信运营商数据中心的中国移动天津智慧港数据中心，将如何发挥其优势应对变化，继续保持高稳定性？我们拭目以待。
编辑：Harris
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