數(shù)據(jù)中心摘要

1、基本原理（1）：數(shù)據(jù)中心的可用性等級(jí)石羲咆子值息機(jī)房沖修（GB.'T5017-2006）!.：聶，度或打內(nèi)，匚事總瓏.克史干江著T席史宰博”一路電爆和冷卻，全冗冗,手踣扇時(shí)使用.支持容鐲.T»rm'|多條唱舞和制冷，金冗余.二二只堂閏一可卻換哥用TierIt芫套*華路電騙和刷冷冗余的作99.749%可用性等級(jí)B運(yùn)機(jī)房C總機(jī)毒摘要：前言：隨著電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和產(chǎn)業(yè)的規(guī)范化，人們?cè)絹?lái)越重視數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)、節(jié)能、可靠性。從國(guó)家新發(fā)布實(shí)施的電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-2008可以看出，規(guī)范為新J、改建和擴(kuò)建建筑物中的電子信息系統(tǒng)機(jī)房提供了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，新規(guī)范

2、更著重體現(xiàn)節(jié)能理念，并首次實(shí)現(xiàn)機(jī)房分級(jí)（A級(jí)、B級(jí)、C級(jí)）。要做好高等級(jí)數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃建設(shè)，筆者認(rèn)為得先對(duì)數(shù)據(jù)中心的基本“景有所了解。1數(shù)據(jù)中心的可用性等級(jí)很久以來(lái)，用不同等級(jí)表示數(shù)據(jù)中心的可用性一直是業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)做法。數(shù)據(jù)中心的可用性等級(jí)參照美國(guó)TiA-942數(shù)據(jù)中心通訊網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)和電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50174-2008如下圖所示。Up-imeJnstrtuje«裁死*心比城設(shè)地答0定文TIA942於艷匚心誨試國(guó)施子也設(shè)拒垮準(zhǔn)，2數(shù)據(jù)中心的規(guī)模與功率密度數(shù)據(jù)中心的規(guī)?！?，是指其能容納和支持其運(yùn)行的IT設(shè)備的數(shù)量，基本條件如下:基礎(chǔ)建筑設(shè)施方面，需要相應(yīng)的運(yùn)行區(qū)域面積和

3、承重；配電系統(tǒng)方面，足夠的容量和擴(kuò)展性；制冷系統(tǒng)方面，要充足和相應(yīng)的冗余量;那么，功率密度二運(yùn)行區(qū)的單位面積的供電和制冷能力的最小值IT設(shè)備用電量的與日俱增，造成了基礎(chǔ)設(shè)施的巨大壓力。以現(xiàn)在刀片服務(wù)器機(jī)柜滿配時(shí)，用電量可高達(dá)30Kw,相當(dāng)于12Kw/m2以上。而在平均用電不斷推高的同時(shí)，局部高負(fù)載熱點(diǎn)”的冷卻又成為了新的焦點(diǎn)。因此，在論及數(shù)據(jù)中心的規(guī)模時(shí)，面積已不再是主要的指標(biāo)，單位面積的供電和制冷能力成為一個(gè)標(biāo)尺。運(yùn)行面積X功率密度，也就是供電和制冷總量，才是未來(lái)衡量數(shù)據(jù)中心規(guī)模的指標(biāo)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心普遍存在的困難和壓力：安全等級(jí)不足：現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心是多年以前建設(shè)或者改建的，未能參照先進(jìn)的規(guī)

4、范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造，運(yùn)行中的安全等級(jí)不夠高，存在諸多風(fēng)險(xiǎn)和隱患。場(chǎng)地面積不足、供電和制冷能力不足：現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地已經(jīng)超負(fù)荷使用。無(wú)論是在場(chǎng)地面積、供電能力和制冷能力等各個(gè)方面，均已不能支持新系統(tǒng)的上線以及原有系統(tǒng)的擴(kuò)充。沒(méi)有建立備份數(shù)據(jù)中心和有效的備份體系：一旦生產(chǎn)中心出現(xiàn)以外事故，將有可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)的全面停頓。隨著信息技術(shù)應(yīng)用的深化和集中化，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)成為業(yè)務(wù)持續(xù)保障和信息安全的核心，也成為IT投資費(fèi)用甚至環(huán)境保護(hù)的焦點(diǎn)。規(guī)楠X功率密度KWt機(jī)房/數(shù)據(jù)中心的分類(lèi)、定位以及取向3高等級(jí)外包服務(wù)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)要點(diǎn)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)要點(diǎn)可分為以下四個(gè)方面：總體設(shè)計(jì)目標(biāo)、供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5、、橋架布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。總體設(shè)計(jì)目標(biāo)?可用性指標(biāo)達(dá)到行業(yè)最高的A級(jí)和T4級(jí)，以滿足用戶(hù)的要求。?功率密度平均至少達(dá)到1Kw/m2以上，未來(lái)應(yīng)達(dá)到2Kw/m2級(jí)別；支持15Kw-30Kw級(jí)別的高負(fù)載設(shè)備的緊密部署。?運(yùn)用部署靈活性IT運(yùn)行區(qū)：集中和大開(kāi)間，以提供彈性部署；與基礎(chǔ)設(shè)施分離，以提供多級(jí)別的安保措施。配電和網(wǎng)絡(luò)布線：上走線方式，以便于長(zhǎng)期使用中的靈活調(diào)整性;可重新部署的末端配電，以支持不同設(shè)備的用電要求。高可用性設(shè)計(jì)：冗余設(shè)計(jì)是基本前提?可用性和冗余設(shè)計(jì)a.【任何的】基礎(chǔ)設(shè)施都需要調(diào)查和維護(hù)，并且都不能排除故障風(fēng)險(xiǎn)。因此冗余設(shè)計(jì)是保障高可用性的必要前提。b.雙路、多路并行是冗余設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)

6、，但不是全部。冗余設(shè)計(jì)的深度和方式，才是高可用性的核心。c.整體可用性=各部件可用性的乘積：并機(jī)數(shù)據(jù)的增加，將導(dǎo)致并機(jī)單元的可用性下降?！緦?duì)策】：大功率組件，配合適當(dāng)?shù)呢?fù)載分區(qū)（縮小負(fù)載要求）。串聯(lián)數(shù)量的增加，將導(dǎo)致串聯(lián)環(huán)節(jié)的可用性下降?！緦?duì)策】：在每個(gè)環(huán)節(jié)之間安排兩路之間的跨接（終止串聯(lián)）。?整體可靠性可靠性=基礎(chǔ)設(shè)計(jì)可用性x管理成熟度”管理成熟度”的參考依據(jù)“ISO2000QISO27001功率密度：低密度還是高密度？?低密度布局只能是不得已的應(yīng)付策略：a.以面積換供電和制冷能力：供電/空調(diào)以外部分的投資/費(fèi)用被加大；b.運(yùn)行效率下降、成本上升。?高密度策略是合理的出路，但存在難點(diǎn)：a.分

7、布式/機(jī)柜級(jí)系統(tǒng)：在機(jī)房多出散布大量的機(jī)組難點(diǎn)：設(shè)備運(yùn)行空間被分割：靈活性下降，對(duì)運(yùn)行管理帶來(lái)復(fù)雜性。b.采用水冷的分布式/機(jī)柜級(jí)系統(tǒng)：難點(diǎn)：水管路系統(tǒng)進(jìn)入運(yùn)行區(qū)：難以地板下布線；需要有事故排水系統(tǒng)。c.集中式冷源系統(tǒng)（含風(fēng)冷和水冷）：熱點(diǎn)”問(wèn)題。難點(diǎn)：龐大的送回風(fēng)空間需要建筑解構(gòu)的配合；不便于解決?用于外包服務(wù)的數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向：將以集中式水冷冷源為主，并以輔助的分布式/機(jī)柜機(jī)冷源應(yīng)對(duì)熱點(diǎn)”供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)：?相對(duì)簡(jiǎn)單的：依據(jù)A級(jí)/T4級(jí)數(shù)據(jù)中心規(guī)范，采取N+N雙路冗余設(shè)計(jì)?損耗及線路安全問(wèn)題：由于用電量極大，設(shè)備布局問(wèn)題需要引起足夠重視。全容錯(cuò)的供配電系統(tǒng)：1土1-愕口"初n系械

8、.柴油發(fā)電機(jī)系統(tǒng):3A機(jī)席r«中央機(jī)我定10KVMM整融發(fā)電機(jī)蜩BX2500MVAJ齒大功率.支持全國(guó)國(guó)的全修負(fù)我M+1宜余的并物方式運(yùn)行,安全可靠1分鐘自動(dòng)廢盤(pán)啟動(dòng)和切換120。事m下熟不停機(jī)鮑油.3空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)于高等級(jí)數(shù)據(jù)中心，空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最具挑戰(zhàn)性：包括極高的制冷要求；集中布局，與IT設(shè)備分離，長(zhǎng)距離送風(fēng)等。應(yīng)對(duì)措施：?室內(nèi)部分：a.使用獨(dú)立的下送風(fēng)和上回風(fēng)方式或者上送風(fēng)管系統(tǒng)；b.加大送風(fēng)層和回風(fēng)層的高度，以滿足高負(fù)載、低風(fēng)速的靜壓箱條件：送風(fēng)層/回風(fēng)層凈高度（mm）=0.60.7X設(shè)計(jì)平均功率密度（w/m2）（條件：運(yùn)行區(qū)深3036m,雙向?qū)χ茫?室外部分：室外機(jī)的冷卻

9、氣流的組織同樣重要，進(jìn)行雙向?qū)χ脭[設(shè)，以達(dá)到合理的冷卻要求。電能使用效率：PUE=（IT設(shè)備用電量+輔助設(shè)備耗電量）/IT設(shè)備用電量。?通常PUE為2.03.0,越接近1越好；?輔助設(shè)備耗電的費(fèi)用，在相當(dāng)程度上影響數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行費(fèi)用。輔助設(shè)備耗電量中，空調(diào)系統(tǒng)通常占據(jù)50%以上?使用風(fēng)冷系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，PUE不可能小于1.8,通常在2.0以上?風(fēng)冷系統(tǒng)+自由散熱，是成為綠色數(shù)據(jù)中心的基本條件。水冷系統(tǒng)帶來(lái)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)：?水系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)：雙管路或環(huán)形管路?事故應(yīng)急泄水：從屋外到管井、管廊?供水保障：多水源供應(yīng)以及蓄水池4防災(zāi)措施防震：?抗震設(shè)防參照國(guó)家重點(diǎn)設(shè)施，比標(biāo)準(zhǔn)設(shè)防等級(jí)高出1度。防火：?一

10、級(jí)耐火等級(jí)?極早期火災(zāi)探測(cè)、控制中心式自動(dòng)報(bào)警（配GIS）?分層部署氣體滅火（IG541）防洪澇災(zāi)害：?百年一遇防洪?中央機(jī)房首層地坪高900-1500mm防風(fēng)害及沙塵害?兩級(jí)新風(fēng)過(guò)濾系統(tǒng)后勤棟與其他各部份完全物理隔離防人為災(zāi)害?園區(qū)四周設(shè)置安全緩沖區(qū)?中央機(jī)房遠(yuǎn)離外部設(shè)施?一層外墻為防爆墻設(shè)計(jì)以上主要是高等數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理。隨著科技的進(jìn)步數(shù)據(jù)中心會(huì)更安全可靠、節(jié)能、環(huán)保關(guān)于中金：中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司（簡(jiǎn)稱(chēng)中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)”）成立于2005年4月，是國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的信息技術(shù)系統(tǒng)外包服務(wù)專(zhuān)業(yè)提供商。中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)以自主建設(shè)、覆蓋全國(guó)的大規(guī)模、高等級(jí)數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，以符合國(guó)際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)行管理體系為保障，以專(zhuān)業(yè)和富有經(jīng)驗(yàn)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)為支撐，為高度依賴(lài)信息技術(shù)系統(tǒng)來(lái)運(yùn)作其關(guān)鍵業(yè)務(wù)的行業(yè)客戶(hù)提供信息技術(shù)系統(tǒng)的場(chǎng)地基礎(chǔ)設(shè)施、系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理、災(zāi)難備份恢復(fù)和業(yè)務(wù)持續(xù)性服務(wù)。羅耀興，現(xiàn)任中金數(shù)據(jù)系統(tǒng)有限公司副總裁，是公司創(chuàng)始成員之一。在此之前，曾歷任聯(lián)想集團(tuán)系統(tǒng)集成事業(yè)部副總經(jīng)理，漢普管理咨詢(xún)公司COO,亞洲物流科技（中國(guó)