CN103780699B - 一种成长性数据中心及其构建方法 - Google Patents

Abstract

一种成长性数据中心及其构建方法，成长性数据中心包括UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块、空调制冷板块和能效监控系统，UPS电源板块分别与云主机板块、云数据库板块和存储板块电连接，用以为它们提供工作电源；空调制冷模块用以为云主机板块、云数据库板块和存储板块进行制冷；能效监控系统分别与UPS电源板块、空调制冷板块、云主机板块、云数据库板块和存储板块相连接，用于进行数据中心能效监控。本发明可大幅减少远期不确定性投入；通过系统集成高效节能技术设备，并应用虚拟化、云计算技术，有效提高了资源利用率，促进了传统企业的绿色发展和低成本运行，进一步降低能耗开销和运营成本。

Description

一种成长性数据中心及其构建方法

技术领域

本发明涉及一种成长性数据中心及其构建方法。

背景技术

数据中心包括机房基础设施、UPS电源、空调制冷与网络、主机及其软硬件系统等。近年来，信息技术高速发展，信息化建设持续广泛深入，但数据中心作为信息系统的重要支撑，仍未摆脱传统的建设模式。项目资金按远期最大目标投入，大量无效投资长时期闲置，而低负载又通常导致高能耗；基于单项应用建立起来的主机应用系统形成众多的资源孤岛与信息孤岛，致使系统架构日益复杂，维护成本高昂；各式业务系统独占大量资源，使用不均衡，无法实现资源高效共享，软硬件利用率低，重复投资严重，数据中心空间及电源日趋紧张。传统数据中心常见的“三高”和“两低”的问题，即高投入、高能耗、高占用和低效率、低利用率的问题，在信息化产生强劲动力的同时也无疑给企业带来沉重的负担。

因此，必须摒弃传统数据中心建设和运行模式，应用领先理念和前沿技术，以全新的方式低成本建设可绿色成长的新一代数据中心，才能解决投资、能耗、利用率等诸多问题，实现智能化运行，对于传统制造业节能减排、降本增效，实现“绿色”IT和低碳发展具有极为重要的意义。

现有最新技术中，已有模块化UPS设备单方面应用，但是，从数据中心整体看，UPS电源单方面模块化应用可在局部或多或少地解决一定问题，但不能产生一个系统整体效应，没能运用合理的手段将它们融为一体，形成落地的成长性数据中心，并保证各板块的能力持续平衡扩展和经济运行。

发明内容

针对上述不足，本发明提供了一种成长性数据中心及构建方法，不仅可以有效解决传统数据中心建设的过度投资问题，可大幅减少远期不确定性投入，而且能够有效提高资源利用率，进一步降低能耗开销和运营成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种成长性数据中心，其特征是，包括UPS电源板块、IT设备、空调制冷板块和能效监控系统，所述UPS电源板块与IT设备连接，用以为IT设备提供工作电源；所述空调制冷模块用以为IT设备运行制冷；所述能效监控系统分别与UPS电源板块、IT设备和空调制冷板块相连接，用于进行数据中心能效监控；

所述UPS电源板块包括数字式模块化UPS系统，所述数字式模块化UPS系统采用框架式结构组成；

所述IT设备包括云主机板块、云数据库板块和存储板块，所述云主机板块采用UNIX服务器和X86集群服务器的IT构架，通过通信网络分别与云数据库板块和存储板块相连，用以对云数据库、存储和网络资源进行统一管理；所述云数据库板块采用PC Server服务器集群方式部署的集中共享数据库平台；所述存储板块包括磁盘阵列和虚拟磁盘阵列；

所述空调制冷板块包括室外空调制冷系统、室内空调制冷系统和水冷管网，所述室外空调制冷系统包括制冷基础架构、备用制冷基础架构和制冷扩展模块，所述室内空调制冷系统是通过水冷管网与室外空调制冷系统相连的精密空调室内机组，所述水冷管网预留室内扩展接口和室外扩展接口；

所述能效监控系统将上述的UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块监控联成一体，并监控其运行状况且统一进行管理，综合分析上述各板块系统的运行状况，根据资源开销自动预警来指导数据中心运维人员及时扩容相应板块，形成能够持续均衡成长的数据中心。

进一步地，所述UPS电源板块包括主用UPS电源和备用UPS电源，所述的主用UPS电源和备用UPS电源的输入端与市电连接，输出端与数据中心内IT设备连接，所述的主用UPS电源和备用UPS电源均包括UPS电源柜、蓄电池和若干UPS电源扩展模块，所述UPS电源柜设置有蓄电池插槽、UPS电源模块扩展插槽，所述蓄电池设置在蓄电池插槽内，所述UPS电源扩展模块可根据需要插在UPS电源模块扩展插槽内，所述的蓄电池和若干UPS电源扩展模块串联连接。

进一步地，所述的主用UPS电源和备用UPS电源均采用“N + X”的故障冗余结构。

进一步地，所述空调制冷板块包括水冷进水主管道、水冷回水主管道、纵向连通管道、若干支路管道、若干扩展支路管道、水冷空调室外机组、水冷式机房精密空调室内机组、DDC控制器、温度检测装置和电动阀门控制器，所述水冷进水主管道和水冷回水主管道分别与水冷空调室内机连通，所述的支路管道和扩展支路管道的两端分别与水冷进水主管道和水冷回水主管道连通，所述的纵向连通管道分别与所述的支路管道和扩展支路管道连通；所述的支路管道中设置有水冷空调室外机组，所述的扩展支路管道中设置有水冷空调室外机组扩展接口；所述的每组水冷空调室外机组包括水冷空调室外机、干冷器、电动阀门和电动三通调节阀，所述干冷器设置在水冷回水主管道与纵向连通管道之间的支路管道中，在干冷器与水冷回水主管道之间设置有电动阀门，所述水冷空调室外机设置在纵向连通管道与水冷进水主管道之间的支路管道中，在纵向连通管道与水冷空调室外机之间设置有电动阀门；所述干冷器通过两个电动三通调节阀与支路管道连通；所述的扩展支路管道分别通过电动阀门与水冷回水主管道和纵向连通管道连通；所述的温度检测装置、电动阀门控制器、水冷空调室外机和干冷器分别与DDC控制器连接，所述电动阀门控制器分别与各组水冷空调室外机组的电动阀门和电动三通调节阀连接；所述温度检测装置包括设置在数据中心机房室内外的室内温度传感器和室外温度传感器。

进一步地，所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块采用云平台架构进行部署，所述云平台包括UNIX服务器、X86集群服务器、云数据库、核心交换机、SAN交换机、磁盘阵列和虚拟磁盘阵列，所述UNIX服务器与X86集群服务器之间通过核心交换机进行数据交互，所述云数据库设置在X86集群服务器内；所述SAN交换机分别与UNIX服务器、X86集群服务器和磁盘阵列相连，所述磁盘阵列通过虚拟化软件将多个磁盘阵列集成为一个虚拟磁盘阵列；所述的核心交换机、SAN交换机均采用双机、双通道冗余配置。

进一步地，所述SAN交换机包括FC交换机。

进一步地，所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块通过存储区域网络相连接，所述云主机板块包括云主机平台基础配置和云主机扩展模块，所述云数据库板块包括云数据库基础配置和云数据库扩展模块，所述存储板块包括存储基础配置、磁盘扩展存储模块、备用存储基础配置和备用磁盘扩展存储模块。

进一步地，所述的UNIX服务器和X86集群服务器均采用刀片服务器。

本发明还提供了一种均衡成长性数据中心的构建方法，其特征是，包括以下过程：

能效监控系统根据UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块的能效数据计算数据中心的均衡成长因子，用以合理控制资金投入并保持各板块均衡扩展和经济运行；

能效监控系统对UPS电源板块进行实时监控，读取UPS电源板块设备的输出功率P，当其达到现有配置最大输出的80%时，发出报警提示增加UPS功率模块，扩容电源板块；

能效监控系统对空调制冷板块进行实时监控，以UPS电源板块现有配置的输出功率为P，并作为云主机板块、云数据库板块和存储板块等IT设备的输入,并转换热能功率Q=P+kF，当P为最大并与空调额定制冷功率相当时，发出报警提示增加空调制冷能力，扩容空调制冷板块，其中F为机房面积，k为吸热系数；

能效监控系统对云主机板块进行实时监控，读取云平台各个云主机内存利用率、CPU利用率，当其任一项的利用率均值大于80%时，发出报警提示增加主机设备，扩容云主机板块；

能效监控系统对云数据库板块进行实时监控，读取数据库的CPU利用率、内存利用率和IO等待时间，当CPU利用率大于60%或是内存利用率大于80%或IO平均等待时间大于20微秒时，发出报警提示增加数据库板块的主机设备，扩容云数据库板块；

能效监控系统存储板块进行实时监控，读取存储板块存储池的实际容量利用率，当实际容量利用率超过80%时，发出报警提示增加磁盘阵列容量，扩充存储板块。

进一步地，所述数据中心IT设备输入功耗与制冷输出功耗匹配的均衡成长因子的计算过程为：

设IT设备的功耗为P，产生的热量为p；空调制冷设备的功耗为Q，制冷量为q，则数据中心电源使用效率PUE=(P+Q)/P；

假设理想状况下的PUE=1.5，此时P=2Q；

由于q=nQ，p=mP，并根据P=2Q可得：

p/m=2q/n，即p=2qm/n=q/2，即q=2p，

其中：n为空调能效比，m为热量转化系数，一般情况下n＜4，m＜1，n/m可取4；

根据机房热平衡经验方程q=p+kF，代入q=2p得p=kF，

其中F为机房面积，k为其吸热系数；

将p=kF代入p=mP可得：在PUE=1.5的理想状况下，IT设备的功耗P=p/m=kF/m，根据P=2Q得出与之匹配的空调制冷设备的功耗为Q=P/2= kF/2m。

本发明具有以下突出的有益效果：本发明所述数据中心主要由UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块组合而成，各板块作用不同、相互独立，并通过能效监控系统将上述的五个板块监控联成一体，每个板块内由一个基础架构和若干个相同的模块构成，可通过增加模块扩充板块容量，形成数据中心的动态成长性，通过能效监控系统的成长因子控制各板块间扩展的均衡性。

本发明是运用绿色成长理念进行全新的板块化分割设计、组合而成并可基于基本配置动态扩展，能有效解决传统数据中心建设的过度投资问题，可大幅减少远期不确定性投入；通过系统集成高效节能技术设备，并应用虚拟化、云计算技术，有效提高了资源利用率，促进了传统企业的绿色发展和低成本运行，进一步降低能耗开销和运营成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1是本发明的原理框图；

图2是本发明所述空调制冷板块的原理框图；

图3是本发明所述UPS电源板块的原理框图；

图4是本发明所述空调制冷板块的结构示意图；

图5是本发明所述空调制冷板块的控制原理框图；

图6是本发明所述云平台的框架结构图；

图7是本发明所述IT设备的原理框图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的一种成长性数据中心，它包括UPS电源板块、IT设备、空调制冷板块和能效监控系统，所述UPS电源板块与IT设备连接，用以为IT设备提供工作电源；所述空调制冷模块用以为IT设备运行制冷；所述能效监控系统分别与UPS电源板块、IT设备和空调制冷板块相连接，用于进行数据中心能效监控；其中，所述UPS电源板块包括数字式模块化UPS系统，所述数字式模块化UPS系统采用框架式结构组成；所述IT设备包括云主机板块、云数据库板块和存储板块，所述云主机板块采用UNIX服务器和X86集群服务器的IT构架，通过通信网络分别与云数据库板块和存储板块相连，用以对云数据库、存储和网络资源进行统一管理；所述云数据库板块采用PC Server服务器集群方式部署的集中共享数据库平台；所述存储板块包括磁盘阵列和虚拟磁盘阵列；所述空调制冷板块包括室外空调制冷系统、室内空调制冷系统和水冷管网，所述室外空调制冷系统包括制冷基础架构、备用制冷基础架构和制冷扩展模块，所述室内空调制冷系统是通过水冷管网与室外空调制冷系统相连的精密空调室内机组，所述水冷管网预留室内扩展接口和室外扩展接口；所述能效监控系统将上述的UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块监控联成一体，并监控其运行状况且统一进行管理，综合分析上述各板块系统的运行状况，根据资源开销自动预警来指导数据中心运维人员及时扩容相应板块，形成能够持续均衡成长的数据中心。

如图3所示，进一步地，本发明所述的UPS电源板块包括主用UPS电源和备用UPS电源，所述的主用UPS电源和备用UPS电源的输入端与市电连接，输出端与数据中心内IT设备连接，所述的主用UPS电源和备用UPS电源均包括UPS电源柜、蓄电池和若干UPS电源扩展模块，所述UPS电源柜设置有蓄电池插槽、UPS电源模块扩展插槽，所述蓄电池设置在蓄电池插槽内，所述UPS电源扩展模块可根据需要插在UPS电源模块扩展插槽内，所述的蓄电池和若干UPS电源扩展模块串联连接。所述的主用UPS电源和备用UPS电源均采用“N + X”的故障冗余结构。

如图4和图5所示，进一步地，本发明所述的空调制冷板块包括水冷进水主管道1、水冷回水主管道2、纵向连通管道3、第一支路管道4、第二支路管道5、若干扩展支路管道6、水冷空调室外机组、水冷式机房精密空调室内机组13、DDC控制器、温度检测装置和电动阀门控制器，所述水冷进水主管道1和水冷回水主管道2分别与冷式机房精密空调室内机组13连通，所述的第一支路管道4、第二支路管道5和扩展支路管道6的两端分别与水冷进水主管道1和水冷回水主管道2连通，所述的纵向连通管道3分别与所述的第一支路管道4、第二支路管道5和扩展支路管道6连通；所述的第一支路管道4和第二支路管道5中均设置有水冷空调室外机组，所述的扩展支路管道6中设置有水冷空调室外机组的扩展接口；所述的每组水冷空调室外机组包括水冷空调室外机7、干冷器8、第一电动阀门9、第二电动阀门10、第一电动三通调节阀11和第二电动三通调节阀12，所述干冷器8分别设置在水冷回水主管道与纵向连通管道之间的第一支路管道4和第二支路管道5中，且在干冷器与水冷回水主管道之间设置有第一电动阀门9，所述水冷空调室外机分别设置在纵向连通管道与水冷进水主管道之间的第一支路管道4和第二支路管道5中，且在纵向连通管道与水冷空调室外机之间设置有第二电动阀门10；所述干冷器9通过第一电动三通调节阀11和第二电动三通调节阀12与支路管道连通；所述的扩展支路管道6分别通过电动阀门与水冷回水主管道和纵向连通管道连通；所述的温度检测装置、电动阀门控制器、水冷空调室外机和干冷器分别与DDC控制器连接，所述电动阀门控制器分别与各组水冷空调室外机组的电动阀门和电动三通调节阀连接；所述温度检测装置包括设置在数据中心机房室内外的室内温度传感器和室外温度传感器。

如图6所示，进一步地，本发明所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块采用云平台架构进行部署，所述云平台包括UNIX服务器、X86集群服务器、云数据库、核心交换机、SAN交换机、磁盘阵列和虚拟磁盘阵列，所述UNIX服务器与X86集群服务器之间通过核心交换机进行数据交互，所述云数据库设置在X86集群服务器内；所述SAN交换机分别与UNIX服务器、X86集群服务器和磁盘阵列相连，所述磁盘阵列通过虚拟化软件将多个磁盘阵列集成为一个虚拟磁盘阵列；所述的核心交换机、SAN交换机均采用双机、双通道冗余配置。其中，所述SAN（Storage Area Network，存储区域网络）交换机包括FC交换机；所述的UNIX服务器和X86集群服务器均采用刀片服务器。

如图7所示，本发明所述IT设备包括云主机板块、云数据库板块和存储板块，所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块通过存储区域网络相连接，所述云主机板块包括云主机平台基础配置和云主机扩展模块，所述云数据库板块包括云数据库基础配置和云数据库扩展模块，所述存储板块包括存储基础配置、磁盘扩展存储模块、备用存储基础配置和备用磁盘扩展存储模块。

本发明还提供了一种均衡成长性数据中心的构建方法，它包括以下过程：

能效监控系统根据UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块的能效数据计算数据中心的均衡成长因子，用以合理控制资金投入并保持各板块均衡扩展和经济运行；

能效监控系统对UPS电源板块进行实时监控，读取UPS电源板块设备的输出功率P，当其达到现有配置最大输出的80%时，发出报警提示增加UPS功率模块，扩容电源板块；

能效监控系统对空调制冷板块进行实时监控，以UPS电源板块现有配置的输出功率为P，并作为云主机板块、云数据库板块和存储板块等IT设备的输入,并转换热能功率Q=P+kF，当P为最大并与空调额定制冷功率相当时，发出报警提示增加空调制冷能力，扩容空调制冷板块，其中F为机房面积，k为吸热系数；

能效监控系统对云主机板块进行实时监控，读取云平台各个云主机内存利用率、CPU利用率，当其任一项的利用率均值大于80%时，发出报警提示增加主机设备，扩容云主机板块；

能效监控系统对云数据库板块进行实时监控，读取数据库的CPU利用率、内存利用率和IO等待时间，当CPU利用率大于60%或是内存利用率大于80%或IO平均等待时间大于20微秒时，发出报警提示增加数据库板块的主机设备，扩容云数据库板块；

能效监控系统存储板块进行实时监控，读取存储板块存储池的实际容量利用率，当实际容量利用率超过80%时，发出报警提示增加磁盘阵列容量，扩充存储板块。

上述方法中，所述数据中心IT设备输入功耗与制冷输出功耗匹配的均衡成长因子的计算过程为：

设IT设备的输入功耗为P，产生的热量为p；空调制冷设备的输出功耗为Q，制冷量为q，则数据中心电源使用效率PUE=(P+Q)/P；

假设理想状况下的PUE=1.5，此时P=2Q；

由于q=nQ，p=mP，并根据P=2Q可得：

p/m=2q/n，即p=2qm/n=q/2，即q=2p，

其中：n为空调能效比，m为热量转化系数，一般情况下n＜4，m＜1，n/m可取4；

根据机房热平衡经验方程q=p+kF，代入q=2p得p=kF，

其中F为机房面积，k为其吸热系数；

将p=kF代入p=mP可得：在PUE=1.5的理想状况下，IT设备的输入功耗P=p/m=kF/m，根据P=2Q得出与之匹配的空调制冷设备的输出功耗为Q=P/2= kF/2m。

如果F=700平米，k=200瓦/平米，则能推得一组数据大体为：p=140（kW发热），q=280（kW制冷），P=150（kW），Q=75（kW）；其中P反映了理想状况IT设备的最大功耗，而事实上PUC常为2和3甚至4，特别是投运初期。如此情形下，当P=150（kW）则Q可能分别为75（kW）、150（kW）、225（kW）、300（kW）；因此，空调制冷系统扩容可对应分为四期进行，对应初始的制冷系统基本配置为75（kW），以后再视情况如有必要每期按75（kW）扩容，即分别为75（kW）、150（kW）、225（kW）、300（kW）；UPS也随之分为四期扩容（尽管理论上可按单个功率模块进行），即每期增容37.5（kW），分别按37.5（kW）、75（kW）、112.5（kW）、150（kW）配置。

实际工作中，确定基本配置是依据相关设备系统运行的完整性并结合现实需求，网络基础设施用电相对恒定，随着应用需求的增长，主机系统配置逐步扩大并带动UPS、空调制冷系统的有级扩容，PUC分别会由3、2向1.5变动。

本发明主要由UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块五大系统板块组合而成，各板块作用不同、相互独立，并通过能效监控系统将上述的五个板块监控联成一体，每个板块内由一个基础架构和若干个相同的模块构成，可通过增加模块数量扩充板块容量，形成数据中心的动态成长性，并通过能效监控系统的均衡成长因子控制各板块间扩展的均衡性。

一是UPS电源板块：采用数字是模块化UPS系统，初期按现实需求配置功率模块，有利于解决低负载高损耗问题，并减少初期投资，可根据需要在不停机的条件下，随时对UPS功率进行热插拔扩容。

二是空调制冷板块：采用室外水冷机组+室内精密空调的方式，实行全管线铺设，预留室内、室外扩展接口，初期为基本配置，扩容时简单接入，按实际需求作渐进式增容，每套室外机组可有多压缩机，根据制冷需要动态调节压缩机运行数量，以有效降低能耗和投资。空调制冷板块推荐使用室外干冷器，以利用天气条件自然节能冷却。

三是云主机板块：采用云计算平台，通过虚拟化等相关技术，对集中服务器、存储和网络资源进行统一管理，大幅提高了资源的利用率，并能随需扩充计算，有效减少设备购置数量和投资。主机配置推荐UNIX主机+X 86集群:UNIX主机部署实时在线系统，X86集群部署一般性应用，并与集中数据库存储体系构成一个有机整体。该架构既支持大型实时在线，又兼顾众多的一般性应用，有利于充分发挥各自所长，降低造价和运维成本，有效提高资源利用率。传统耗能高、资源利用率低、管理压力大等问题得到妥善解决。

四是云数据库板块：采用低成本PC Server服务器集群的方式部署集中共享数据库平台，实现了数据库系统的大集中，保证了24 x 7 的有效应用，能支撑众多业务系统运行，并支持多点负载均衡、故障容错和无缝切换功能，将硬件和软件错误造成的影响最小化，通过横向扩展提高每秒交易数和连接数。当应用规模扩充时，只需要直接添加PCServer服务器节点即可，以保证系统的性能。用多个廉价PC服务器代替造价昂贵的小型机或大型机，节约相应维护成本及大量的硬件投资，做到了低成本和高可用。

五是存储板块：采用高性能模块化的存储系统，集成了用于数据、文件和对象的硬件组件，支持NAS、iSCSI、光纤通道和FCoE协议的并发支持，集中管理令管理变得非常简单，支持目前所有的应用系统，系统扩容方便，仅需根据需要扩展不同类型磁盘柜即可。采用虚拟化技术，形成存储池，节约空间2倍以上；针对虚拟应用进行优化，虚拟应用工作负载提高2倍的速度；采用自动化分层技术，确保将活跃数据自动存储到高性能驱动器，同时将不太活跃的数据分层到高容量驱动器，提高性能并降低投资。

本发明所述的成长性数据中心是基于数据中心全新的成长性和结构化理念，有利于有效提高资源的利用率，并能随需扩展，有效地解决了过度规划问题，能大幅压缩了建设期投资，以此改变了传统最大化的建设思路，创建了投资少、见效快、可成长的数据中心建设模式，推进企业IT系统的绿色发展和低成本运行。

以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种成长性数据中心，其特征是，包括UPS电源板块、IT设备、空调制冷板块和能效监控系统，所述UPS电源板块与IT设备连接，用以为IT设备提供工作电源；所述空调制冷模块用以为IT设备运行制冷；所述能效监控系统分别与UPS电源板块、IT设备和空调制冷板块相连接，用于进行数据中心能效监控；

所述UPS电源板块包括数字式模块化UPS系统，所述数字式模块化UPS系统采用框架式结构组成；

所述IT设备包括云主机板块、云数据库板块和存储板块，所述云主机板块采用UNIX服务器和X86集群服务器的IT构架，通过通信网络分别与云数据库板块和存储板块相连，用以对云数据库、存储和网络资源进行统一管理；所述云数据库板块采用PC Server服务器集群方式部署的集中共享数据库平台；所述存储板块包括磁盘阵列和虚拟磁盘阵列；

所述空调制冷板块包括室外空调制冷系统、室内空调制冷系统和水冷管网，所述室外空调制冷系统包括制冷基础架构、备用制冷基础架构和制冷扩展模块，所述室内空调制冷系统是通过水冷管网与室外空调制冷系统相连的精密空调室内机组，所述水冷管网预留室内扩展接口和室外扩展接口；

所述能效监控系统将上述的UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块监控联成一体，并监控其运行状况且统一进行管理，综合分析上述各板块系统的运行状况，根据资源开销自动预警来指导数据中心运维人员及时扩容相应板块，形成能够持续均衡成长的数据中心；

所述空调制冷板块包括水冷进水主管道、水冷回水主管道、纵向连通管道、若干支路管道、若干扩展支路管道、水冷空调室外机组、水冷式机房精密空调室内机组、DDC控制器、温度检测装置和电动阀门控制器，所述水冷进水主管道和水冷回水主管道分别与水冷式机房精密空调室内机组连通，所述的支路管道和扩展支路管道的两端分别与水冷进水主管道和水冷回水主管道连通，所述的纵向连通管道分别与所述的支路管道和扩展支路管道连通；所述的支路管道中设置有水冷空调室外机组，所述的扩展支路管道中设置有水冷空调室外机组扩展接口；所述水冷空调室外机组包括水冷空调室外机、干冷器、电动阀门和电动三通调节阀，所述干冷器设置在水冷回水主管道与纵向连通管道之间的支路管道中，在干冷器与水冷回水主管道之间设置有电动阀门，所述水冷空调室外机设置在纵向连通管道与水冷进水主管道之间的支路管道中，在纵向连通管道与水冷空调室外机之间设置有电动阀门；所述干冷器通过两个电动三通调节阀与支路管道连通；所述的扩展支路管道分别通过电动阀门与水冷回水主管道和纵向连通管道连通；所述的温度检测装置、电动阀门控制器、水冷空调室外机和干冷器分别与DDC控制器连接，所述电动阀门控制器分别与各组水冷空调室外机组的电动阀门和电动三通调节阀连接；所述温度检测装置包括设置在数据中心机房室内外的室内温度传感器和室外温度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述UPS电源板块包括主用UPS电源和备用UPS电源，所述的主用UPS电源和备用UPS电源的输入端与市电连接，输出端与数据中心内IT设备连接，所述的主用UPS电源和备用UPS电源均包括UPS电源柜、蓄电池和若干UPS电源扩展模块，所述UPS电源柜设置有蓄电池插槽、UPS电源模块扩展插槽，所述蓄电池设置在蓄电池插槽内，所述UPS电源扩展模块可根据需要插在UPS电源模块扩展插槽内，所述的蓄电池和若干UPS电源扩展模块串联连接。

3.根据权利要求2所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述的主用UPS电源和备用UPS电源均采用“N + X”的故障冗余结构。

4.根据权利要求1所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块采用云平台架构进行部署，所述云平台包括UNIX服务器、X86集群服务器、云数据库、核心交换机、SAN交换机、磁盘阵列和虚拟磁盘阵列，所述UNIX服务器与X86集群服务器之间通过核心交换机进行数据交互，所述云数据库设置在X86集群服务器内；所述SAN交换机分别与UNIX服务器、X86集群服务器和磁盘阵列相连，所述磁盘阵列通过虚拟化软件将多个磁盘阵列集成为一个虚拟磁盘阵列；所述的核心交换机、SAN交换机均采用双机、双通道冗余配置。

5.根据权利要求4所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述SAN交换机包括FC交换机。

6.根据权利要求1所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述的云主机板块、云数据库板块和存储板块通过存储区域网络相连接，所述云主机板块包括云主机平台基础配置和云主机扩展模块，所述云数据库板块包括云数据库基础配置和云数据库扩展模块，所述存储板块包括存储基础配置、磁盘扩展存储模块、备用存储基础配置和备用磁盘扩展存储模块。

7.根据权利要求1所述的一种成长性数据中心，其特征是，所述的UNIX服务器和X86集群服务器均采用刀片服务器。

8.一种均衡权利要求1所述的成长性数据中心的构建方法，其特征是，包括以下过程：

能效监控系统根据UPS电源板块、云主机板块、云数据库板块、存储板块和空调制冷板块的能效数据计算数据中心的均衡成长因子，用以合理控制资金投入并保持各板块均衡扩展和经济运行；

能效监控系统对UPS电源板块进行实时监控，读取UPS电源板块设备的输出功率P，当其达到现有配置最大输出的80%时，发出报警提示增加UPS功率模块，扩容电源板块；

能效监控系统对空调制冷板块进行实时监控，以UPS电源板块现有配置的输出功率为P，并作为云主机板块、云数据库板块和存储板块IT设备的输入,并转换热能功率Q=P+kF，当P为最大并与空调额定制冷功率相当时，发出报警提示增加空调制冷能力，扩容空调制冷板块，其中F为机房面积，k为吸热系数；

能效监控系统对云主机板块进行实时监控，读取云平台各个云主机内存利用率、CPU利用率，当其任一项的利用率均值大于80%时，发出报警提示增加主机设备，扩容云主机板块；

能效监控系统对云数据库板块进行实时监控，读取数据库的CPU利用率、内存利用率和IO等待时间，当CPU利用率大于60%或是内存利用率大于80%或IO平均等待时间大于20微秒时，发出报警提示增加数据库板块的主机设备，扩容云数据库板块；

能效监控系统存储板块进行实时监控，读取存储板块存储池的实际容量利用率，当实际容量利用率超过80%时，发出报警提示增加磁盘阵列容量，扩充存储板块。

9.根据权利要求8所述的一种均衡权利要求1所述的成长性数据中心的构建方法，其特征是，所述数据中心IT设备输入功耗与制冷输出功耗匹配的均衡成长因子的计算过程为：

设IT设备的输入功耗为P，产生的热量为p；空调制冷设备的输出功耗为Q，制冷量为q，则数据中心电源使用效率PUE=(P+Q)/P；

假设理想状况下的PUE=1.5，此时P=2Q；

由于q=nQ，p=mP，并根据P=2Q可得：

p/m=2q/n，即p=2qm/n=q/2，即q=2p，

其中：n为空调能效比，m为热量转化系数，一般情况下n＜4，m＜1，n/m可取4；

根据机房热平衡经验方程q=p+kF，代入q=2p得p=kF，

其中F为机房面积，k为其吸热系数；

将p=kF代入p=mP可得：在PUE=1.5的理想状况下，IT设备的输入功耗P=p/m=kF/m，根据P=2Q得出与之匹配的空调制冷设备的输出功耗为Q=P/2= kF/2m。