数据中心假负载模拟测试的重要性

一、前言

随着互联网信息技术与智能化迅速发展，数据在呈指数级增长，这些信息和数据的处理、存储、管理和使用离不开安全稳定的数据中心。公众可能感受不到数据中心的存在，但在社会的各个层面，人们须臾离不开数据中心提供的各种服务，离开数据中心的社会生活已不可想象。然而供电作为数据中心运行最基础的条件则成为重中之重。

数据中心的关键设施是配电和空调系统等，综合测试则是对关键设施的带载测试。而IT设备是在数据中心交付使用后才逐步安装，即施工验收时数据中心内并没有IT负载，所以导致关键设施的许多问题无法暴露出来。因此，假负载就应运而生了。通过假负载模拟IT设备的实际运行、发热等情况，确保数据中心供陪电系统（含UPS系统）、空调新风系统、防雷接地系统、监控系统等各系统之间有效运行，通过测试及时发现问题，解决问题，以杜绝安全隐患的发生。

二、数据中心假负载模拟测试的重要性

作为数据中心的首要要求就是数据中心的运营安全与高可靠性。当数据机房新建成时，所有的电气设备、暖通、制冷、备用电源，都是以单组件组合的方式建成。整体的运行检验，也仅仅是通电、启动、关闭。作为空载机房，它的实际运行情况与空载差距甚远。例如：空载时，整个机房的热能产生仅仅局限于机柜、线路、PDU等器件。而机柜装机量达到半载、满载时，单台服务器的散热量就已经远远高于空载散热。而随着温度的升高，对于其他设备的要求也会越来越高，影响也会越来越大。在常温下不会出现问题，而在温度升高后就不能保证不会出现问题。

所以假负载验证测试，作为新建数据中心投产前的一次全面检查和考验，已经得到越来越多行业人士的认可和支持。且在新建数据中心项目中作为不可或缺的关键项目环节。该环节的引入对于项目、运营、以及数据中心生命周期管理都具有非常重要的作用，可以提前消除隐患，建立运维规程、开展运营演练。同时也是对整体项目交付质量的最后保障。在这个阶段，无论设计、施工、设备等埋下的隐患都可以通过最小的代价实施整改，从而规避项目系统性风险。

三、数据中心中假负载模拟测试的试验方法

假负载在数据中心的测试主要分为2种：

第一、对数据中心带载环境下的功能测试

数据中心负载箱对数据中心各个部分的带载能力进行测试，包括柴油发电机、机房空调、前端的高压系统、制冷系统等都进行测试，检查数据中心整体系统稳定、可靠。

第二、对数据中心集成系统带载测试

采用假负载测试的方法，进行空载、半载、满载测试验证。测试时以单个机房模块为整体进行，利用专用的可调式假负载搭建平台，对机房内的所有设备机柜进行全部的带载能力测试。详见表1

（1）空载测试：

空载测试是指，第三方测试公司对各系统实施目视检查、通电检查及单机开机测试，确认各系统是否具备带载测试的条件。

各系统目视检查：核实各系统设备型号规格，并对其外观、标识、安装方式、线缆连接、接地方式以及运维模式等进行详细的梳理和排查。

各系统空载测试参数采集：对各系统进行通电检查，确保各系统空载运行参数是否正常。例如，配电系统需要关注末端电压（线电压、相电压、零地电压）是否正常等。

（2）半载测试：

半载测试是指按照设计容量的50%加载假负载，用以检验配电系统、制冷系统是否可以正常带载运行，初步确认是否具备满载测试的条件。

在半载测试过程中，可以初步验证各系统设备是否具备各项设计功能。同时，可以根据半载运行情况初步排除部分系统隐患，为满载测试做准备。例如，根据配电系统各级连接点温升初步排查系统配电系统设备容量、质量、施工工艺是否合格；根据制冷系统各节点温升、压强以及设备运行参数初步确认制冷系统是否正常。

（3）满载测试：

当半载测试正常后，就可以按照设计容量进行100%带载测试。在满载测试环节，需要验证配电系统、制冷系统各级设备容量是否满足设计需求；需要验证配电系统、制冷系统各级设备运行性能是否符合设计规范；需要验证群控系统、动环系统、管控系统是否准确满足设计要求。

表1

四、HANBIAO服务器假负载的特性指标

为了尽可能模拟机房实际运行情况，通常采用机架式假负载。机架式假负载由发热电阻和散热风扇及控制电路组成。每台功率6KW ，每台分1.5-6KW可调；可高度模拟服务器的电热转换效率和散热风量，提供完整配电链路的压力测试和制冷系统热负荷的模拟测试。