数据中心建设基础知识.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,数据中心建设基础知识,王智,民,整理于,2015-5,大纲,数据中心的相关标准,ANSI/TIA-942,Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers,TIA/EIA 568Copper&FiberCabling,TIA/EIA 569,Pathways&Spaces,TIA/EIA 606,Administration,TIA/EIA 607,Grounding&Bonding,ASHRAE,Cooling/HVAC,Uptime Institute,IEEE 1100,ITE 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,GB50174-2008,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“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,接服务商网或园区,水平配线区,HDA,LAN/SAN/KVM,交换机,机 房,水平配线区,HDA,LAN/SAN/KVM,交换机,水平配线区,HDA,LAN/SAN/KVM,交换机,水平配线区,HDA,LAN/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,MDA,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 efficiency),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 for 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(,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,UPS,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,（,90,95,年,),：,SCR,整流,GTR,逆变,第三代,UPS,（,95,05,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,品牌,中文,起源国,官网,说明,AIRDALE,雅利顿,英国,APC,APC,美国,,BULE BOX,绿盒,意大利,bluebox.it,canatal,佳力图,加拿大,加拿大,CLIMATEWORX,旗下,climaveneta,克莱门特,意大利,climaveneta.it,COMPU-AIR,金标,美国,compu-,CIAT,法国,CIAT.COM,DataAire,数据埃尔,美国,世界第一台机房空调制造商,精密冷却产品齐全,DENCO,丹科,英国,gea-,德国,GEA,集团,EMICON,依米康,意大利,emiconac.it,LIEBERT,力博特,美国,L,兼并,ATLAS,、,HIROSS,成为最大机房空调出品商,精密冷却产品齐全,LENNOX,雷诺士,美国,MODUCEL,英国,eeaton-高能效比，针对全年连续运行，节约业主总投入成本。,制冷系统,所有制冷部件都为世界名牌，压缩机须采用谷轮（,Copeland,）高效涡旋式压缩机。,运行时间,机组能在正常的环境条件下每天运行,24,小时，连续运行,365,天,机组运行电压,380VAC15%,机组运行频率：,50HZ2.5%,制冷量,总冷量,20,KW，,显冷量,18.5,KW,蒸发器,采用大面积,V,型蒸发器，快速除湿设计,冷却方式,风冷,送风方式,下送风，上回风,风机系统,前倾角型离心风扇，自动调整皮带张力型电机系统,标准风量（,m3/h,）,5600 m3/h,配置方式,1,台压缩机独立配置,1,台室外机。,控制温度范围,1828,温度控制精度：,0.2,控制湿度范围,4070%,湿度控制精度：,2%,噪声,内置吸收噪声的隔音板，采用吸音而非反射的方式降低声压位准。相比降低噪声达,5,个,dBA,。,压缩机保护装置,有热保护装置和高压防爆装置,加湿器,高效远红外加湿系统，可快速加湿，适应恶劣水质，低维护量。,加湿量（,kg/h）,4.5 kg/h,加热器,加热器为电级二级加热装置（,6/6kW,）。,指标项,机房精密空调机组的技术性能要求,控制器及显示单元,采用最新的大屏幕液晶中文及图形显示。,空调机组发生故障,(,如过滤器需清洗或更换、压缩机故障、加热故障、加湿器故障、风机故障、冷凝器故障、温湿度过高或过低,吸气压力过低、排气压力过高等,),时，能提供报警信号，并在显示屏上显示和发出音量可以大小调节的蜂鸣响声，并具有,200,个事件的日记记录,以便查询。,控制器可设定保安密码，防止未授权人员更改参数。,能监控制冷系统内的主要参数。,强大的群控功能：,1,、备份；,2,、轮巡：定时切换备份机组；,3,、层叠：根据机房内热负荷的变化自动控制机组中空调机的运行数量；达到节能的目的,4,、避免竞争运行。,冷凝器,高效全调速冷凝器，低噪声。机组框架采用不锈钢连接件与船用等级耐腐蚀铝材。最高工作温度,45,。,自启动,空调机由于供电故障（或电压、频率超出范围）停机后，当供电恢复正常，空调机组能在,0-255,秒内（可调）保持原有参数自动逐级启动，防止电力过载,恢复正常工作。,通信接口,空调机组具备,RS232,远程接口及,RS485,本地通信接口，提供通讯协议，可通过调制解调器，进行远程电话网络监控。,并可接,BMS,通用监控系统。,分时启动,空调机组内部件可自动分时启动，对电网冲击小。,防止频繁启动,压缩机启动延迟可调,(0255sec),可防止压缩机频繁启动,MTBF,设备,MTBF,平均无故障时间大于,10,万小时，备份系统,MTBF,超过,25,万小时；系统设计寿命为,15,年,维护,维护方便，所有部件均可正面维护，独立的制冷循环和电气系统可保证维修时不间断工作。,安全及可靠性,通风部分、制冷部分与配电部分均分别隔开,接地和防雷击可靠,空气开关安全可靠,空调主要部件厂家,主要设备生产厂家：压缩机为美国,COPELAND,公司,售后服务,中标方供货时须提供原厂商出具的五年质保服务证明原件,数据中心散热技术方案,IT,设备散热所需的,风量,：,M,3,/H=2.9W,T,其中,M,3,/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,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,