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1、数据中心建设基础知识,大纲,数据中心的相关标准,ANSI/TIA-942Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers,TIA/EIA 568Copper&FiberCabling,TIA/EIA 569Pathways&Spaces,TIA/EIA 606Administration,TIA/EIA 607Grounding&Bonding,ASHRAECooling/HVAC,Uptime Institute,IEEE 1100ITE Grounding,国内相关标准：数据中心布线系统的设计与施工技术白皮书 GB501
2、74-2008电子信息系统机房设计规范,数据中心的分类与分级,数据中心按照服务的对象来分，可以分为企业数据中心和互联网数据中心业界采用等级划分的方式来规划和评估数据中心的可用性和整体性能。采用这种方法可以明确设计者的设计意图，帮助决策者理解投资效果美国Uptime Institute提出的等级分类系统已经被广泛采用，成为设计人员在规划数据中心时的重要参考依据。在该系统中，数据中心按照其可用性的不同，被分为四个等级（Tier）第二等级（Tier）被称为“具有冗余设备级”（Redundant Capacity Components SiteInfrastructure）第三等级（Tier）被称为“
3、可并行维护级”（Concurrently Maintainable SiteInfrastructure）第四等级（Tier）被称为“容错级”（Fault Tolerant Site Infrastructure）,数据中心电信空间,建筑物场地,大楼外墙,普通办公空间,数据中心外的电信和设备空间,数据中心（电信空间）,机 房,维护人员办公空间,接入室（ER）,机电设备机房UPS/HVAC等,运营监管中心,Storage Rooms&Loading Docks,数据中心内的通信室,数据中心逻辑结构图,接入室 RM,总配线区MDA路由器、核心LAN/SAN交换机、PBX等,接服务商网或园区,接服务
4、商网或园区,水平配线区HDALAN/SAN/KVM交换机,机 房,水平配线区HDALAN/SAN/KVM交换机,水平配线区HDALAN/SAN/KVM交换机,水平配线区HDALAN/SAN/KVM交换机,设备配线区 EDA机架/机柜,设备配线区 EDA机架/机柜,设备配线区 EDA机架/机柜,设备配线区 EDA机架/机柜,通信室TR办公&操作中心的LAN交换机,运维办公室、办公、操作中心,主干电缆,主干电缆,主干电缆,主干电缆,主干电缆,主干电缆,水平电缆,水平电缆,水平电缆,区域配线区 ZDA,水平电缆,水平电缆,水平电缆,典型数据中心布局,接入室 RM,接入服务商网或园区网,总配线区 MD
5、A,水平配线区 HDA,设备配线区 EDA,主干电缆,水平电缆,通信室 TR,机柜,机柜,机房 Computer Room,机柜,机柜,机柜,机柜,机柜,机柜,MDA,EDA,EDA,数据中心建设基础工程,数据中心建设完整生命周期,建设数据中心主要考虑的问题,为了什么目的而建？需要多大规模？面积、密度 需要支持未来多少年的业务扩展？分阶段建设计划 需要什么样的可用性?定位在什么级别?选择投资规模与能够承受的运营成本 运营管理是否需要流程化、自动化?是否需要最新技术以满足某些特定需求?例如:刀片服务器、虚拟化 确定需求时依据什么：标准？行业经验？专门针对自己的模型计算？,数据中心规划关注要素,合
6、理的可用性等级定位（T3，T4）和具体实现绿色数据中心实现区域化和模块化设计整合的智能的机房监控系统数据中心全生命周期服务,-可靠、绿色、灵活、智能,数据中心规划要点,总体布局符合数据中心工艺流程 布局注重数据中心功能性设计 合理设置各关键设施功能房间位置；合理规划IT设备区空间 供电系统注重适用、灵活、高效 采用高效节能空调系统 考虑完善的设施监控和安保系统 通信网络安全可靠 高效的消防系统,数据中心绿色评价指标-PUE,Power Usage Effectiveness的简写，是评价数据中心能源效率的指标，是DCIE(data center infrastructure efficienc
7、y)的反比PUE=数据中心总设备能耗/IT设备能耗，PUE是一个比值，基准是2，越接近1表明能效水平越好PUE(PowerUsageEffectiveness，电源使用效率)值已经成为国际上比较通行的数据中心电力使用效率的衡量指标PUE值越接近于1，表示一个数据中心的绿色化程度越高,数据中心绿色评价指标-PUE,IT设备影响要素;供电系统影响要素；制冷系统影响要素；建筑围护结构影响要素;建设与启用模式影响要素;CRAC：精密空调,数据中心认证-LEED,美国LEED体系是一个国际性绿色建筑认证系统。我国在2006年3月颁布了绿色建筑评价标准(GB/T500378 2006),这是我国批准发布的
8、第一个国际性的绿色建筑认证系统。1998年由美国绿色建筑委员会（非政府、非盈利组织)。建立了LEED认证组织，开始了绿色建筑认证工作。目前，国内已有专门的咨询机构可以进行美国LEED绿色建筑认证，如中国建筑科学研究院上海分院、绿色建筑与生态城研究中心。LEED认证几乎适用于所有的建筑类型其认证体系包含：面向新建筑的评估体系LEED for New Construction 简称LEED-NC提倡业主与租户共同发展LEED for Core&Shell 简称LEED-CS针对商业内部装修LEED for Commercial Interior 简称LEED-CI强调建筑运营管理评估LEED fo
9、r Existing Building 简称LEED-EB住宅评估LEED for Home 简称LEED-H社区规划与发展评估LEED for Neighborhood Development简称LEED-ND,数据中心认证-LEED,美国LEED认证全过程均通过网络完成，主要包含以下7个环节：1）GBCI官网注册2）下载模板准备申报材料3）网上上传申报材料4）GBCI提出初审意见5）修改补充提交复审6）最终审核意见7）公示并颁发证书、奖牌,全球UPS厂商对比,APC(创于1981年美国,全球行业领先品牌,全球最大的UPS供应商之一,十大服务器机柜品牌,美国电力转换集团)艾默生Emerson
10、(始创于1980年,一家多元化的全球制造和技术公司,全球500强企业,美国纽约上市公司,美国艾默生公司)梅兰日兰MGE(施耐德电气的下属的世界上领先的配电品牌之一,十大UPS不间断电源品牌,施耐德电气(中国)投资有限公司)易事特EAST(于1989年,中国驰名商标,广东省名牌,全球领先的整体电源解决方案供应商,广东易事特电源股份有限公司)台达(交换式电源供应器产品处于世界领先品牌,全球直流稳压电源的最大制造商之一,台达电子工业股份有限公司)科士达KSTAR(中国规模最大的UPS研发生产企业之一,国家级高新技术企业,行业著名品牌,深圳科士达科技股份有限公司)科华KELONG(中国本土最大的高端U
11、PS电源制造商与提供商之一,国家级重点高新技术企业,科华恒盛股份有限公司)四通Stone(致力于不间断电源行业的科技发展与革新的企业,UPS行业的领导品牌之一,广州四通UPS电源电脑有限公司)山顿Sendon(专业于UPS不间断电源高新技术领域的生产/研发/贸易/服务与支持,大型跨国企业,山顿国际有限公司),UPS主要技术指标,UPS 市电：输入指标UPS 负载：输出指标UPS 电池：电池管理UPS 用户：通讯监控UPS UPS：备份与扩容,后备式UPS在线互动式UPS在线式UPS,第一代UPS（90年前）：SCR整流SCR逆变第二代UPS（9095年)：SCR整流GTR逆变第三代UPS（95
12、05年）：SCR整流IGBT逆变第四代UPS（05年后）：IGBT整流IGBT逆变,全球精密空调CRAC厂商对比,精密空调CRAC主要技术指标,数据中心散热技术方案,IT设备散热所需的风量：M3/H=2.9WT其中M3/H 为机柜中的设备散热所需的风量（立方米冷风/每小时）W=瓦特数（IT设备的功耗）T=IT设备的温差（设备回风温度减去设备的进风温度）数据中心散热基本原则：隔离冷热空气被动式散热方案：冷池和热池垂直排风管机柜主动式散热方案：处理器低功耗、内存节能技术、水冷机柜、液冷机柜空调制冷热回收冷热电三联自然散热,数据中心散热技术方案,标准热池方案,垂直排风管系统或称为烟囱机柜,数据中心配
13、电方案,数据中心配电方案,数据中心配线方案,ZDA,水平电缆,EDA机架,EDA的一个机柜,ZDA的电缆配线口,MDA的一个机柜,采用简化型布线结构的数据中心机房平面图,EDA,EDA,EDA,EDA,EDA,ZDA,MDA,数据中心配线方案,服务器,水平电缆（90M）,TOR 交换机,服务器,配线板,LAN 交换机,服务器,水平电缆（90M）,服务器,EDA 通过 ZDA 同 HDA 连接,配线板,区域配线区ZDA,水平配线区HDA,设备配线区EDA,CP/ZO,EDA 直接 同 HDA 连接,跳线,设备配线区EDA,配线板,跳线,跳线,服务器,服务器,集装箱数据中心特点,模块化1）集装箱式
14、IT设施模块，它包括采用冷热通道布局的机柜系统，机柜配电，机房空调或机房空气处理单元（风机盘管），用于采集机房温湿度和压力的数据传感器，照明和消防系统等；2）集装箱式电源基础设施模块，它包括市电和柴油发电机接入的开关柜，UPS系统，蓄电池组，配电柜以及为供电系统制冷的空调；3）集装箱式制冷基础设施模块，它包括排热设备，热交换器，水泵和控制系统。集装箱式制冷模块多采用带自然冷却功能的风冷冷机，因为风冷冷机的尺寸和功率段比较适合用于集装箱装备和模块化部署，其能效也较优；4）集装箱式发电机组模块可以作为可选备用电源，它包括柴油发电机，油箱和开关柜等。按需快速部署移动便携高密度低PUE一站式即插即用低成本,采用集装箱数据中心需考虑的因素,1）适合于大型IT系统，只有在单次部署上千台服务器的时候，其经济上的优越性才能体现出来。否则在负载增幅不足以达到集装箱提供的容量时，部署集装箱式IT模块则无法充分体现其成本优势2）对楼体有承重和布局要求，集装箱式IT设施模块需要较高的楼体承重，而且集装箱的运输和部署需要较大的间隙和空间来完成，且不适宜于进入多楼层或高层建筑物3）需要标准化IT设备，越多的标准化元素越能体现出工厂预制和预测试的优势,
