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文檔簡介
信息行業培訓中心機房(數據中心)建設與運維管理培訓大綱:(一)機房(數據中心)現狀分析及發展趨勢
(二)機房(數據中心)建設方案
1.機房(數據中心)的立項、可行性研究報告
2.機房(數據中心)的新建、改建、擴建建設方案
(三)機房(數據中心)建設、設計標準簡介1.機房(數據中心)建設標準簡介
2.機房(數據中心)設計標準簡介3.模塊化微型數據機房建設標準簡介4.綠色數據中心評價要求簡介
(四)機房(數據中心)工程的招標技術需求1.數據中心機房工程的招標技術需求2.數據中心機房設備的招標技術需求3.數據中心機房監理的招標技術需求4.數據中心機房施工組織的管理需求(五)機房(數據中心)的施工驗收及測試驗證1.機房(數據中心)施工與驗收規范的簡介2.機房(數據中心)測試驗證的招標技術需求3.機房(數據中心)基礎設施的測試驗證
(六)機房(數據中心)的初步驗收與終期竣工驗收1.機房(數據中心)相關工程的初步驗收2.機房(數據中心)相關工程的終期竣工驗收3.機房(數據中心)相關設備的試運行4.機房(數據中心)相關竣工文檔的驗收(七)機房(數據中心)的綜合監控和運行維護管理1.機房(數據中心)相關綜合監控系統工程技術標準的簡介2.機房(數據中心)相關運行維護標準的簡介3.機房(數據中心)的運行維護管理制度4.機房(數據中心)的運行維護管理制度體系5.機房(數據中心)的運行維護手冊6.機房(數據中心)基礎設施的風險分析7.機房(數據中心)基礎設施的應急預案8.機房(數據中心)基礎設施的應急演練(八)案例分享1.金融行業數據中心機房建設方案分析2.企事業單位數據中心機房建設方案分析3.國家機關數據中心機房建設方案分析4.改擴建數據中心機房建設方案分析
(一)機房(數據中心)的現狀分析及發展趨勢1、數據中心的概述數據中心是企事業單位信息系統的中心,通過網絡向企業或公眾提供信息服務;在邏輯上包括硬件和軟件,硬件是指數據中心的支撐系統和計算機設備等;軟件是指數據中心所安裝的程序和提供的服務。企業數據中心機房是保證企業數據中心安全、穩定運行的基礎設施。企業數據中心機房內有計算機設備、服務器、存儲等網絡設備,通過應用系統的虛擬化、云計算等技術運行著企事業單位的信息化業務;數據中心包括機房及配套的設施、供配電系統、空調系統、監控系統、消防系統、運維管理等支撐系統。從應用層面看,包括業務系統、基于數據倉庫的分析系統;從數據層面看,包括操作型數據和分析型數據以及數據與數據的集成/整合流程;從基礎設施層面看,包括服務器、網絡、存儲和整體IT運行維護服務。其中計算機、服務器、存儲設備等是數據中心網絡核心機房的關鍵設備。
數據中心機房中關鍵設備運行所需要的環境因素,如供配電系統、制冷系統、機柜系統、消防系統、監控系統等對核心系統提供環境保障:數據中心物理基礎設施在運維管理上應具有良好的運維流程、制度、配套的各類智能化系統;可使物理基礎設施具有高可靠性,能對外在的、內在的突發事件(如電力、氣候等)具有一定的自動抵抗能力,保障信息系統業務的持續、高水平的運行能力。數據中心對綠色、節能、環保的需求:綠色、節能、環保是個全球性的課題,不論是從企業經營角度還是企業的社會責任感,都是數據中心運維的發展方向。
21世紀
核心業務運營支撐、信息資源服務及業務連續性管理數據中心業務演變計算中心信息中心數據中心20世紀80年代數據存儲和簡單計算功能單一建設缺乏標準缺乏供電安全措施風道送風20世紀90年代
核心計算、數據存儲備份和業務支撐針對性的標準和規范UPS大量引入恒溫恒濕專用空調服務器、網絡設備2.機房(數據中心)的現狀分析數據中心需求的轉變從信息存儲轉變為計算和按需訪問隨著信息化的快速發展,通信行業和企事業單位紛紛加強數據中心的建設,為大數據、云服務提供支持。以前數據中心側重于信息存儲和災難恢復,需要將備份存儲在不同的地理位置,每隔一段時間就要進行數據恢復。如今,數據中心已經把重心轉向了數據的分析、處理和按需訪問。移動辦公、大數據、云計算等技術的興起,對網絡延遲提出了前所未有的高要求。消費者和企事業用戶都期望能按需訪問云端數據,就像訪問本地數據一樣方便快捷。這就要求數據中心分布得更廣、更靠近用戶,作為其核心的各種數據中心的重要性越來越突出。若通信行業、企事業等重要部門出現數據中心機房故障,將造成不可估量的經濟損失和社會影響。數據中心機房的動力、環境設備,如配電、不間斷電源、空調、消防、監控、防盜報警等子系統,必須時刻保證能夠提供信息系統正常運行所需的基礎設施。一旦動力、環境設備檢修或出現故障不能及時處理,就會影響到整個系統的運行,甚至損壞機房中的硬件設備,造成嚴重的后果。因此許多數據中心組建運維管理團隊,安排運行人員值班,定時巡查機房運行狀態,安排維護人員檢修、維護相關基礎設施。但這樣的運維管理將耗費大量的人力資源,運維人員長時間重復勞動易于疲勞和疏忽;部分運行維護技術人員專業技能水平不足以及時發現和排除故障,可能會對數據中心機房動力、環境設備監控管理工作不科學、不規范;將引發人為錯誤,影響數據中心安全、穩定運行。針對這些問題,在數據中心運維管理中需要引入了綜合運維管理系統,利用先進的計算機技術、控制技術和通信技術,將整個數據中心基礎設施中各種動力、環境設備子系統集成到一個總的監控和管理平臺上,運維管理人員可以隨時隨地監控機房的任何一個設備,獲取所需的實時和歷史信息,進行高效的運維管理。3.機房(數據中心)的發展趨勢國際上數據中心發展趨勢發展趨勢隨著信息技術的快速發展,數據中心的建設理念和技術正在逐漸演變,當代國外一些大企業的數據中心已經成為整合軟件、硬件、以及運營維護管理為一體的業務支撐平臺。雖然多數公司都在嘗試將資源整合到更少的數據中心中,但對數據中心資源的要求致使服務器和存儲的數量大幅增長。據相關機構的一項研究,部分數據中心的存儲增長已超過服務器的增長,并且對IT部門造成更大的壓力。為了應付未來的需求和業務擴展,多數公司將現有的服務器整合到虛擬機、云計算中(運行在單個物理服務器上的多個虛擬服務器),從而提高物理資源的利用率,解決應用增長所帶來的需求。在不需要大幅增長預算和人力的情況下,管理好這種快速的增長,是目前面臨的嚴峻挑戰。虛擬化、云計算可在一定程度上控制這種增長,但虛擬化、云計算還會增加管理和自動化工具的要求。只有借助于自動化和更高的效率,來實現以較少的資源管理更多基礎設施目標。提高可用性各種業務在提高可用性這一方面不斷提出新的要求。大部分企事業通過改善現有數據中心,或構建新設施整合現有數據中心的方式,來建立互為備份的數據中心架構,保證業務連續性。例如,某突發自然災害所造成的巨大影響,使人們重新審視了潛在災害可能波及的范圍,所以災、備數據中心在部署時宜保持在相互距離200公里以上,這樣能確保企業災難恢復的能力,保證業務連續運營。提高運作效率多數公司均致力于數據中心的管理和運作,以削減成本、提高效率,使IT支出與業務需求和服務要求更加協調一致。在“IT作為一種服務”的新文化中,數據中心將作為業務服務交付中心重新展現在IT用戶的面前。業務服務在更大的范圍內采用治理和服務交付標準(例如ITIL)。只有少數企業在整體上正式實施了這些標準,但即使是部分的實施也可為企業帶來益處,如改變管理實踐,最終提高數據中心的可用性并降低運作成本。先進技術的發展和應用下一代數據中心先進技術主要包括:各種新型的服務器、新一代存儲設備等。虛擬化、云計算技術是數據中心整合過程中的核心技術,利用虛擬化、云計算技術可將應用系統在計算和存儲等方面的需求進行虛擬化,對資源進行統一分配布署,大大提高IT設施的利用率和可管理性。虛擬化、云計算技術包括虛擬服務器環境
、分區技術(硬件分區、軟件分區、微分區、資源分區)、高可用性技術(集群、災難恢復)、按用付費(即時增容、資源租用),利用虛擬機實現應用的快速部署和遷移等。
國際上數據中心發展的基本特點在技術發展和業務需求的推動下,全球數據中心行業保持穩定增長的趨勢。全球數據中心行業發展具有以下特點:(1)區域發展不均衡,新興市場繼續保持高速增長全球數據中心行業集中在歐美發達國家。在全球范圍來看,數據中心的建設同國家的整體宏觀經濟和信息化程度呈現出明顯的正相關效應。從近幾年的全球數據中心市場的地區分別情況來看,歐洲、北美地區的發達國家仍然是世界數據中心最大的市場。(2)業務內容形式日益豐富,增值服務需求旺盛從全球數據中心行業發展情況來看,各類網絡應用不斷發展,網絡游戲不斷普及,視頻業務持續發展,對信息化的發展起到了巨大的推動作用。亞太等新興市場將成為帶動整個行業增長的最大動力。
國家相關政策分析信息技術與經濟社會的交匯融合引發了數據迅猛增長,數據已成為國家基礎性戰略資源。數字化不僅是中國的戰略機遇,也是未來全球的必然趨勢。在數字經濟時代,數據中心是為數字化社會提供核心支撐的關鍵基礎設施。隨著以互聯網、云計算和大數據為代表的信息經濟的迅速發展,數據中心已成為信息社會重要的基礎設施,迎來了快速發展期。2020年1月3日,開年首次國務院常務會議上要求,“要大力發展先進制造業,出臺信息網絡等新型基礎設施投資支持政策,推進智能、綠色制造”。
2020年2月,中央全面深化改革委員會第十二次會議強調,基礎設施是經濟社會發展的重要支撐,要以整體優化、協同融合為導向,統籌存量和增量、傳統和新型基礎設施發展,打造集約高效、經濟適用、智能綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系。2020年3月,中央政治常務委員會會議強調,加快5G網絡、數據中心等新型基礎設施建設進度;同月,工業和信息化部辦公廳印發《關于推動工業互聯網加快發展的通知》,《通知》中提出要加快國家工業互聯網大數據中心建設,鼓勵各地建設工業互聯網大數據分中心。建立工業互聯網數據資源合作共享機制,初步實現對重點區域、重點行業的數據采集、匯聚和應用,提升工業互聯網基礎設施和數據資源管理能力。國內幾個主要城市相關政策簡介2018年9月,北京市發布《北京市新增產業的禁止和限制目錄(2018年版)》,明確規定全市禁止新建和擴建互聯網數據服務中的數據中心、信息處理和存儲支持服務中的數據中心(PUE值在1.4以下的云計算數據中心除外);中心城區全面禁止新建和擴建數據中心。與2015年版的限制目錄相比,對數據中心的要求進一步提高。2019年,北京推出《北京市數據中心能效限額標準》,要求新建的數據中心PUE值要求低于1.3,原有的數據中心要進行節能改造,改造完成后,PUE值需達到1.4以下。
2018年10月18日,上海市經濟信息化委發布《上海市推進新一代信息基礎設施建設助力提升城市能級和核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》,要求“新增機架數量控制在6萬個,總規??刂圃?6萬個,存量改造數據中心PUE不高于1.4,新建數據中心PUE限制在1.3以下”。2019年6月,上海市經信委發布關于印發《上海市互聯網數據中心建設導則(2019版)》的通知。導則指出,在滿足必需和限制增量的前提下,建設“存算一體,以算為主”的高水平IDC,并采用先進節能技術集約建設,嚴格控制IDC的PUE值不超過1.3。
2019年4月,深圳市發改委發布《關于數據中心節能審查有關事項的通知》?!锻ㄖ分赋觯獙嵤p量替代——加強數據中心建設政策引導,促進老舊數據中心(含公共機構數據中心)綠色化改造,新建數據中心需按照“以高代低、以大代小、以新代舊”(即以高能效代替低能效、以大規模代替小規模、以新技術代替陳舊技術數據中心)等減量替代方式,嚴格控制數據中心年綜合能源消費新增量,推進全市綠色數據中心建設;強化技術引導——強化節能技術創新支撐作用,鼓勵數據中心建設單位在“以高代低、以大代小、以新代舊”等減量替代方式的基礎上,采用綠色先進技術提升數據中心能效。經過專家評審,對于PUE數值不同的數據中心進行不同程度替代量的支持。
2020年4月,杭州市經信局、杭州市發改委聯合發布《關于杭州市數據中心優化布局建設的意見》,將加快杭州市數據中心新型基礎設施建設,統籌協調杭州市地區數據中心優化布局?!兑庖姟芬?,數據中心綠色節能水平不斷提高,數據中心普遍達到三星級以上標準,新建數據中心PUE(能源使用效率)值不高于1.4,改造后的數據中心PUE值不高于1.6。實現建設有序、布局合理、規模適度、保障有力、綠色集約的數據中心發展新格局,有效支撐橫軸數字經濟發展。國內數據中心發展現狀國內企事業的數據中心建設基本同步或略微滯后于企業的信息化建設,但從觀念上越來越受到重視,資源投入也在逐步加大,一些走在前列的企業如金融行業、通信運營商、IDC、企事業等建設了現代化的、頗具規模的數據中心,以支撐企業的業務發展。在標準制定和執行方面,目前的國標與國際標準有些差異。國內大型數據中心的建設還在參考部分國際標準。目前國內的一些建筑設計院所的設計水平已經達到了國際水平,現在承擔國內大多數數據中心的規劃與設計工作。設備選型與國際水平基本同步。由于許多國外著名品牌機房設備都已在國內合資生產,且隨著國家生產質量管理體系的完善及生產技術、管理水平的提高,國內品牌產品與國外品牌產品在質量上差距越來越小,使用戶有廣泛的選擇,選購質量優良的設備和材料。加之企業一般比較重視設備選型,這使得在設備選型階段比其他階段更顯成熟。運維工作越來越受重視。前些年有“一流設備,三流管理”的說法,目前這種狀況正在改變。國內的一些行業的機房運維管理水平已經達到先進的管理水平,部分行業則略顯落后,在運維人員的培訓、運維流程的持續執行性(國內的普遍情況是,執行流程比建立流程更困難)、以及應急管理水平等方面還存在差距。國內數據中心發展趨勢功能和業務緊密結合將邁入“大數據”時代,隨著云計算的深入發展,在功能和業務上將呈現出資源整合化、業務綜合化、服務個性化系統更加靈活智能和更安全可靠的特點。模塊化、可移動將打破傳統數據中心在地域、功能和規模上的局限,將不斷涌現出新型數據中心模式,例如云計算數據中心、模塊化數據中心、集裝箱數據中心。綠色節能將力求實現“節能環保、綠色低碳”,大力提倡全生命周期低碳運營的思想,從技術和管理上綜合開展節能減排改造。智能管理數據中心由多個子系統組成,各系統之間存在復雜的關系。進行數據中心的智能化管理,可以降低維護的難度,提高系統整體的可用性。高密度隨著高性能計算和刀片服務器的發展,近10年來服務器的密度提高了10倍。高密度數據中心成為新一代數據中心的主要特征,這對基礎設施,尤其是供電和制冷系統提出了極大的挑戰。關注安全、綠色、高效、智能化、模塊化、靈活性的綜合考慮。
企事業數據中心建設發展趨勢由于IT成本過高、復雜性過大、資源利用率過低等原因,目前大多數公司都在嘗試將IT資源進行整合和集中,其中包括數據中心的整合數據中心整合為了適應未來業務擴展的需求,多數公司將現有的服務器整合到虛擬機中,從而提高物理資源的利用率,解決應用增長新的需求。采用新技術應對高增長通過改造現有數據中心或增加新設施的方式,建立互為備份的數據中心架構,保證業務連續性。提高可用性通過數據中心的管理和運作,以降減低成本、提高效率,使IT投入與業務服務要求更加協調。提高運作效率數據中心網絡系統發展趨勢-近年數據中心網絡的變化傳統網路架構從物理分區到邏輯分區解耦數據中心網絡多租戶、安全資源靈活調配(服務鏈)以前的應用模式分區內部分是個SwitchFabric,采用橫向虛擬化當前的應用模式通過TRILL整合多個分區,分區整合變少,整個分區是個Fabric未來幾年DC的規劃方向SDNOverlay支持Servicechaining控制器VXLANOverlayTrillOverlay數據中心網絡技術發展趨勢-疊加網絡云網絡及數據中心容災技術數據中心間二層互聯技術Overlay。是一種網絡架構上疊加的虛擬化技術模式,以基于IP的基礎網絡技術為主,其大體框架是對基礎網絡不進行大規模修改的條件下,實現應用在網絡上的承載,并能與其它網絡業務分離。一個虛擬的大二層網絡物理的、基于L3構建的網絡(二)機房(數據中心)建設方案1.機房(數據中心)的立項、可行性研究報告數據中心的立項、可行性研究報告包括:
項目背景、項目的必要性、編制原則、功能定位、可行性研究目標、研究范圍、建設策略、總體架構、合理選址、等級劃分、建設規模及配套設施方案、項目綜合評價、投資估算、預期效益分析、項目風險分析等方面,得出研究結論。研究結果表明企業數據中心可行性研究報告是可行的,而且有良好的抗風險能力,有較強的項目實施可行性。
數據中心建設立項的項目背景1)、項目背景:隨著某企業信息化建設的快速發展,其業務的連續性將越來越依賴于信息數據是否能正常穩定運行,所以加快信息化建設有利于企業實施資源、市場和國際化戰略,提高生產經營管理水平、促進業務流程優化、加強內部控制、提高決策質量和效率的重要手段。2)、項目的必要性:近些年某企業已經建設了一批重要的信息系統,目前正是企業信息化建設快速推進,各信息系統集中上線的關鍵時期。業務對信息系統的依賴程度日益加深。某企業信息系統的快速部署對數據中心的空間和配套系統需求保持較快速度增長,按照目前信息化進程測算,現有的數據中心基礎設施已經成為制約信息系統部署的瓶頸。3)、編制原則:統一性原則、先進成熟性原則、經濟性原則、可擴展性原則、分步實施原則??傊?,企業數據中心項目是一項長期任務,是一個隨企業信息化發展,持續滿足應用的過程,所以項目建設要在總體規劃的指導下有計劃、分階段地實施,既不能超前投入造成資源浪費,更不能因投入不足而延誤企業信息化進程。4)、功能定位:本項目是作為某企業統一建設、生產經營和辦公管理等系統的企業總部級數據中心,同時為入駐園區的各單位提供信息化發展所需的機房及信息技術支持。5)、可行性研究目標:調研信息化需求和數據中心機房現狀,分析未來5—10年中長期需求,借鑒國內、外先進的數據中心建設成果,設計全面、完整的數據中心建設總體方案,提出科學合理的項目實施計劃,并對項目投入與收益的經濟合理性、實施風險及應對措施等進行論證。6)、研究范圍:某企業數據中心的整體建設策略、數據中心總體架構、數據中心的選址、數據中心等級劃分、數據中心建設的生命周期、數據中心建設的階段劃分、投資估算、效益分析和風險分析。7)、數據中心的整體建設策略:企業數據中心建設應統一規劃,分期實施。數據中心的建設應與互聯網、通信基礎設施、信息化項目等其他與數據中心有關的規劃建設進行有機銜接,促進企業綜合信息化體系的建立,滿足便捷、通暢、高效、安全的信息化服務需求。同時,利用大數據、物聯網、虛擬化和云計算技術等數據中心整合過程中的核心技術,其中虛擬化和云計算技術可將資源進行統一分配布署,大大提高IT設施的利用率和可管理性。8)、數據中心總體架構:構建新設施整合現有數據中心的方式,逐步建立“兩地三中心”即互為備份的數據中心架構。結合企業分布和業務特點,為滿足災備系統建設需求,需要建設生產數據中心、同城災備數據中心和異地災備數據中心三個企業總部級數據中心。9)、數據中心的選址:數據中心選址應根據企業數據中心布局規劃并符合當地城市或城鎮規劃要求,滿足國家現行標準及政策法規的要求。同時應符合以下幾點:資源環境條件優越、基礎設施資源良好、氣候條件優良,自然災害較少的地區;遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所;避免噪音、熱島等對周邊環境的影響。合理選址是保證數據中心安全可用、綠色節能等最重要的因素。10)、數據中心的等級劃分:根據數據中心的功能定位以及所部署的系統在生產、科研、管理中所發揮的重要作用,企事業總部級數據中心應按照現行《數據中心設計規范》(GB50174-2017)中的A級機房設計標準,同時借鑒《數據中心的通信基礎設施標準》(TIA-942)等相關標準進行等級劃分。9)、數據中心的選址:數據中心選址應根據企業數據中心布局規劃并符合當地城市或城鎮規劃要求,滿足國家現行標準及政策法規的要求。同時應符合以下幾點:資源環境條件優越、基礎設施資源良好、氣候條件優良,自然災害較少的地區;遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所;避免噪音、熱島等對周邊環境的影響。合理選址是保證數據中心安全可用、綠色節能等最重要的因素。10)、數據中心的等級劃分:根據數據中心的功能定位以及所部署的系統在生產、科研、管理中所發揮的重要作用,企事業總部級數據中心應按照現行《數據中心設計規范》(GB50174-2017)中的A級機房設計標準,同時借鑒《數據中心的通信基礎設施標準》(TIA-942)等相關標準進行等級劃分。11)建設規模及配套設施方案:根據業務發展需求,企事業總部級數據中心建設采取“統一規劃、分期實施”的原則。數據中心總建筑面積XX萬多平方米,本期工程建筑規模約XX萬平方米,層高為5.4米左右,共計四層,建筑高度24米左右,框架結構,柱網尺寸8.4m×8.4m。建筑功能主要由數據機房、輔助房間和部分設備用房組成。可布置各種標準機柜約3000個。其中建設內容包括:(1)根據達成的用地協議,由當地政府或開發商解決用地范圍內的搬遷安置、建設道路及沿線管網工程,保證園區內能源電力供應并提供接口條件,達到六通一平,滿足開工條件。(2)一期工程包含企業數據中心機房樓、動力樓、運行維護辦公樓的建筑、結構、給排水、暖通、空調冷凍站、變配電(含外市電引入),還有配套的應急柴油發電機、UPS、空調、機架等相關配套設備安裝工程。(3)設計基礎參數:各建筑單體的設計使用年限50年,抗震設防烈度為8度,建筑結構的安全等級為二級,抗震設防類別數據中心為乙類,框架抗震等級數據中心為一級,地基基礎設計等級為丙級,地下室及地下儲油罐池的防水等級為二級;數據中心主機房樓面活荷載標準值取10kN/m2、供配電機房樓面活荷載標準值取16kN/m2。(4)各建筑單體周邊的室外工程,主要包括此范圍內道路、室外照明、室外安防監控、室外管線(給排水、消防、雨水、電力、通信、弱電等)、儲油池、電力隧道、周邊臨時圍墻及大門、環境綠化等。
(5)給排水方案:由市政給水管網供給,引入兩根DN200給水管,在環狀布置,水壓不小于0.3MPa。中水由市政中水管網供給,用于沖廁、澆灑道路、綠化等用途。排水:采用雨污分流制。室內地上污廢水、B1層的污廢水經潛污泵提升排至市政污水管網。(6)消防方案:柴油發電機房宜采用水噴霧滅火系統。無采暖的地下室采用預作用自動噴水滅火系統。其它辦公和生活區域設置室內消火栓系統、自動噴水滅火系統,同時建筑物內按規范要求配置滅火器,地下柴油罐區配備推車式干粉滅火器、滅火毯、滅火砂。主機房、變配電室、UPS室等不易用水滅火的區域,采用清潔藥劑(煙烙盡)氣體滅火形式。(7)空調方案:數據中心夏季空調都采用電制冷空調方案,冬季利用自然冷卻技術制冷;部分需要冬季采暖的房間由市政供暖系統直接供熱。主機房:選用機房水冷式精密空調裝置。地板下送風,頂棚回風。冷熱通道布置,對室內的氣流組織形式進行模擬驗算并進行合理組織,充分對機柜散熱降溫。提高冷凍水、冷凝水管道的設計壓力等級,管道焊接集中布置,設置擋水壩(墻),同時配置漏水自動檢測報警設施。(8)供電方案:雙路35kV電源分別引自110kV變電站不同變壓器的35kV出線間隔,每路電源均可承擔本工程全部負荷,兩路電源同時工作,互為備用。變配電系統的負荷等級:本工程電子計算機房主機設備、服務器、通訊設備等屬一級負荷中的特別重要負荷;機房專用空調、應急照明、消防設備用電負荷屬一級負荷;機房內輔助插座、普通照明及客梯電力負荷屬二級負荷;其它負荷屬三級負荷。(9)應急電源方案:柴油發電機作為第三電源,數據中心共設置N+1臺2000kVA柴油發電機。(10)節能措施:建筑布局緊湊,利于日照采光、夏季通風,主要房間避開冬季最多頻率風向和夏季最大日射朝向;主機房外墻不考慮設置采光窗。屋面、門窗、墻體采用節能設計,圍護結構熱力性能符合節能規范要求;控制建筑體型系數和窗墻比,在滿足通風采光要求的條件下,盡量減少主機房的外墻面積;合理確定室內設計參數,采用高效節能設備和產品,充分利用自然冷卻技術;優化水、暖、電、氣系統設計,減少電力和一次能源消耗;優先采用自然通風方式排除室內的余熱、余濕或其它污染物;宜根據規范規定,考慮排風熱回收;設計中采用節水節能型衛生器具、材料、設備,合理布置水暖管網系統,減少管網熱力不平衡現象。50年運營
1年多施工
3個月設計
2個月規劃
項目綜合評價:本項目的實施將進一步完善某企業數據中心基礎設施布局,為未來企業大數據、物聯網、云計算等相關業務發展提供先進、可靠、安全的基礎設施,實現企業的戰略部署,增強綜合競爭力。數據中心建設和運營的生命周期及階段劃分如下圖:投資估算:投資估算編制依據《電子工程建設概預算編制辦法,電子設備安裝工程費用定額》,建筑工程參照當地建設工程費用定額及取費標準,以及近期類似工程的概預算資料。綜合布線工程投資參照目前市場價格水平估算。主要設備、軟件價格依據市場報價,專業提供的工程量投資估算編制范圍。本可研投資估算范圍為數據中心建設的投資估算,項目投資包括工程費用、內部支持費用和其它費用。(1)機房建設工程費用:包括裝修、電氣、空調及消防設備安裝工程等。內部支持費用:內部支持單位人員費用。(2)其它費用包括建設單位管理費、工程勘察設計費、培訓費用、可行性研究及評審費。(3)運行維護費用構成包括運行維護人員費、能源費、網絡通信鏈路費、設備維護費、耗材費、檢測認證費和培訓費。預期效益分析:有效降低運行維護成本。通過采用先進、成熟的技術,發揮規模效益,將有效降低鏈路租費、降低能耗、降低管理復雜度、提高運維工作效率,進而從整體上降低數據中心的運行維護費用。項目風險分析:(1)主要針對數據中心項目建設所面臨的威脅或潛在的風險進行分析,分析風險發生的可能性,對數據中心項目建設造成的影響高低,評估所建數據中心的抵御和恢復能力,并提出改進建議。(2)確定風險評估的范圍,如周邊環境,機房安全,備份恢復、網絡等;與相關人員訪談,了解數據中心建設及IT系統各部分的運行現狀;(3)借鑒行業經驗,針對發現的風險隱患進行風險級別劃分,根據收集的信息,提出建議,形成最終的風險評估報告。研究結論:結果表明企業數據中心可行性研究報告是可行的,而且有良好的抗風險能力,有較強的項目實施可行性。
目前部分企事業數據中心此階段工作沒有達到預期目標,給后續的建設和運維帶來巨大挑戰!主要問題是評估人員對未來的數據中心發展把握不準,只是將數據中心機房需求調研表發給企業各職能部門及應用系統相關人員,按未來幾年規劃分別填寫需要采購的計算機、服務器、存儲等網絡設備數量,經過統計、匯總、計算得出可能需要的IT設備用電容量及設計的標準機架數量;再結合企事業近些年信息化發展的增長率,折算出企事業數據中心將要部署服務器標準機架的數量;作為機房建設、規劃的依據。部分企事業數據中心的規劃的機柜供配電和制冷系統無法滿足虛擬化、云計算的實際需求!2.機房(數據中心)的新建、改建、擴建建設方案企事業單位數據中心基礎設施的建設類型可分為:定制化固定式新建大型或超大型數據中心;非定制化固定式新建、改建、擴建中型數據中心;預制化小型數據中心;機房(數據中心)的新建、改建、擴建建設方案對節能的信息設備、芯片、架構和云計算、虛擬化應用、刀片系統、多核技術、冷卻技術、智能管理軟件等新技術需求是一致的,只是因建設規模不同,應采用適宜的基礎設施建設方案,滿足信息化運行的需求。新基建政策促進數據中心大發展48大型DC需求中型DC需求小型DC需求企事業數據中心集中化建設趨勢,大型計算園區建設:企事業計算園區/模塊化設計的優勢/模塊化設計、快速復制;例如能源行業、金融行業、聯通華北基地、哈爾濱基地等,一種或幾種規模的機房樓,不斷重復建設,迅速擴大數據中心規模。主要需求:如何保障建設速度、機房安全、系統節能、如何快速成規模。如何利用現有數據中心機房、現有建筑,改建成中等規模的數據中心:如何利用現有空間條件,新建倉儲式數據中心,實現快速部署;例如部分企事業倉儲式數據中心改造等。主要需求:改建可行性,如何快速投產。原有接入型數據中心機房,改建成小型機房或邊緣計算機房:如何能夠靠近用戶端,如何滿足數量眾多的需求;主要需求:現有機房條件匹配性,如何快速部署,如何預制化和產品化;如何解決大量新增節點需求,在原有建筑內改建、在室外場所布置等。數據中心從設計概念和產品應用等維度進行分類,可分為三個層級:層級模塊化設計具體含義最大優點第一級園區級模塊化設計提供最優化園區容積率設計,充分滿足園區整體規劃、分期建設的需求一次規劃、按需建設,節約投資第二級樓層/機房級模塊化設計提供多種樓層平面模型,實現各功能分區配比最佳化,機房平面布局最優化空間利用率最高,布局簡單合理第三級微模塊產品級設計機房內部采用集成框架式微模塊布局,滿足各類功率密度機房使用需求施工便捷、智能運維、高端實用數據中心新建、改建、擴建設計的理念貫徹園區、樓層及機房三個層面,各層面相輔相成,匹配得當,讓數據機房達到合理規劃、節約投資、施工便捷、智能運維的效果。49選型預制安裝運行系統設計裝修工程電源布線空調安裝機柜安裝電源安裝系統調試運行大型及中型數據中心建設內容:模塊化及小型數據中心建設內容:50當建設集團級或總部級大型或超大型數據中心時,宜選擇資源環境條件優越,能源相對富集,自然環境清潔,環境溫度有利于節約能源,可再生能源豐富的地區;并遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及易燃、易爆物品的場所;遠離水災、火災和自然災害隱患區域;避開強電磁場干擾;同時應避免噪音、熱島等對周邊環境的影響。采用定制化固定式新建數據中心項目由數據中心主體設施、輔助設施、園區公用設施構成。各項設施主要包括:1主體設施:主機房、輔助區、支持區、行政管理區;2輔助設施:培訓設施、服務保障設施、信息管理設施;3園區公用設施:供電設施、給排水設施、暖通設施、燃氣供應設施、通信設施等。 大型數據中心的建設涉及選址、規劃、設計和概算等前期工作和土建、安裝、信息系統、智能化工程等建設內容,也是確定建設等級、綠色節能評價、運行維護管理、檢測驗收評定等全生命周期的系統工程。方案一:分為數據機房區、辦公服務區和設備支持區。建筑組群在用地南側大道設置主入口,綜合樓辦公樓和數據機房前后呼應,總體布局邏輯性鮮明,和諧大氣。數據中心區由2棟可相互連通的數據機房樓組成;辦公服務區位于用地西南側,緊鄰數據機房和主入口。為辦公人員的辦公和出入創造了便利條件。同時減少了人流、車流對數據機房的干擾。設備支持區由設備用房和埋地油罐組成。與本規劃中各建筑距離合理,在確保安全的同時為管線的鋪設盡可能地創造了條件。方案二:分為數據機房區、辦公服務區和設備支持區。建筑組群在用地西側大道設置主入口,場地中央由北向南設置了基地的主要道路,形成未來的景觀流線,同時將場地自然劃分為東、西兩大功能區。數據中心區位于場地東區,由4棟可相互連通的數據機房樓組成;辦公服務區位于用地西區北側,辦公樓以北為呼叫中心預留用地,辦公區相對獨立避免了互相干擾。設備支持區由設備用房和埋地油罐組成。布置與西區南側,避免了設備噪音對辦公區的干擾。企事業單位新建數據中心基礎設施的建設原則,認真執行國家或地區的有關建設方針、政策和技術標準規范,充分利用現有資源條件優化建設方案、符合建設場地的總體規劃要求、標準適當、規模合理、功能適用、提高投資效益、達到經濟適用和切實可行。設計依據主要為國家標準GB50174-2017《數據中心設計規范》按其使用性質、管理要求及在經濟和社會中的重要性將數據中心分為A、B、C三級。大型數據中心的建設,主要涵蓋以下技術內容:1、建筑節能技術通過對建筑物和圍護結構包括外墻、屋面等進行合理設計和優化,增強各圍護結構的保溫隔熱性能,建筑的外墻、屋頂采用高保溫性能建筑材料和構造方案,有效防止熱量散失及降低空調能耗。2、模塊化大型數據中心內部的機房應當具備模塊化的特征,這些機房模塊能夠被靈活地設計和建設,從而使用戶可以更加靈活、動態地部署新業務和應用。3、自動化云數據中心的自動化,不僅是基礎設施監控的自動化,還包含管理、運維等自動化。能有效監測設備的硬件故障,幫助數據中心運維人員梳理相關流程,避免不必要的重復勞動,減少人工干預,從而有效避免人為錯誤導致的斷電和其他問題的發生。4、節能環保能耗是數據中心主要的運維成本,建設大型數據中心,可以達到節省運維成本、提高數據中心容量、提高電源系統的可靠性及可擴展的靈活性等效果。理想狀態下,通過虛擬化、刀片服務器、水冷方式等多種降耗方式,在滿足同等設備供電情況下,新一代數據中心可以比傳統數據中心降低能耗。5、供電系統節能技術采用新型節能變壓器和轉換效率高的UPS電源或嘗試使用高壓直流供電技術替代傳統的UPS電源。在可能的前提下提高UPS系統利用率,即在確保數據中心要求的供電可用性的前提下,盡量減少UPS系統的備用主機數量,提升UPS系統的利用率。6、空調系統節能技術采用具有自然冷卻功能的空調系統,降低空調系統運行能耗。增加冷水機組、水泵采用變頻技術,可以在數據中心空調負荷較小時亦能保持較高的能效比;冷卻塔采用變頻技術,在夜間或氣溫較低的條件下,通過變頻調速控制調節冷卻塔風機的轉速和開啟臺數,達到節能效果。7、優化氣流組織技術采取合理的氣流組織形式,采用下送風上回風等方式,建立冷、熱氣流通道,冷通道封閉等方式,或者采用背板、列間冷卻等近距離冷卻方式,提高空調系統的利用效率。對于既有建筑或辦公區在新建、改建、擴建中型數據中心時,充分利用已有的設施資源,宜采用非定制化固定式數據中心。采用非定制化固定式新建數據中心項目由數據中心機房設施、輔助設施等構成。各項設施主要包括:機房設施:模塊化機房、輔助支持區;輔助設施:供配電和制冷等設施、信息管理設施;對于中型企業云數據中心的建設,主要涵蓋以下內容:1、對數據中心機房和圍護結構進行合理設計和優化。有效防止熱量散失及降低空調能耗。2、數據中心機房宜采用模塊化的設計。可以靈活、動態地部署新業務和應用。功能區劃分符合各系統之間的邏輯關系,滿足管理和使用流程。機房布局人流、物流分開管理;滿足消防逃生要求。3、完善數據中心基礎設施的設計。根據分期規劃進行電源和空調的擴展,優化供電、制冷方案,縮短相關布線距離,充分利用機房空間,滿足上下所有管線的安裝要求;預留后期擴容建設的接口,將機房模塊化規劃,可有效管理機房的逐步發展和運維。4、機房基礎設施監控的自動化。還包含管理、運維等自動化。能有效監測設備的硬件故障,幫助數據中心運維人員梳理相關流程,避免不必要的重復勞動,減少人工干預,從而有效避免人為錯誤導致的斷電和其他問題的發生。5、供電系統節能技術。采用模塊式UPS電源和休眠技術,提高UPS單機的負荷率。在技術條件成熟時,可考慮采用高壓直流供電系統為服務器供電,減小UPS系統和服務器自身的損耗。充分利用自然光源,實現節能環保,同時節省電費支出。6、空調系統節能技術。采用具有自然冷卻功能的列間空調、背板等近距離冷卻設施,空調系統采用EC風機、變風量控制、濕膜加濕等技術,提高系統的利用效率。7、優化氣流組織技術。按照冷、熱通道進行布局設計,根據機房層部署的設備功率的不同,分別采用行間送風+熱通道封閉氣流系統,下送風+冷通道封閉氣流系統等技術處理,優化機房氣流組織,合理利用空調制冷系統,降低機房能耗比,同時采用機柜盲板、毛刷等技術手段,優化送風氣流,減少機房內擾流,增大熱交換效率。8、機房精密空調群控與管理。對同一機房模塊內的空調機組施實集群控制時,集群控制技術在使機房內的空調機組主備結合,加強了機房內空氣組織循環的力度,有效避免機房內產生的“熱島”效應,又能最大限度的實現優化機組的啟停序列,通過備用機組的形式盡量減少空調運行數量,實現節能。在所有機組全部運行的時候,通過避免同時加熱/制冷,加濕/除濕的控制,減少機組間的競爭運行實現節能。當新建、改建、擴建小型數據中心或邊緣計算云數據中心時,宜采用可快速建設部署預制化或小型模塊化數據中心。預制化或小型模塊化數據中心采用工廠預制的方式,即在工廠完成數據中心相關基礎設施的組裝、連接和測試,盡量減少在數據中心現場的工程量,從而縮短數據中心的建設周期。預制化或小型模塊化數據中心產品是將數據中心基礎設施系統中相對獨立的單元進行模塊化整合,確保每個模塊具備相應的工作能力,根據用戶需求提供技術升級、設備更新,以滿足當前和未來發展的需求。預制化或小型模塊化數據中心的優點是顯而易見的:第一,高可用性,即通過工程產品化,實現整體設計和交付,質量得到保證;第二,是智能化和綠色化。模塊化數據中心的內部各個子系統都可通過智能控制成為一個有機的整體,配置的監控、管理、供電、供冷等都可采用智能化技術,按需供冷,精確保障IT系統的運行環境,極大降低了運維強度、提高了數據中心的節能效果;第三,高度集成化,可以提供一站式服務,從而實現快速部署和在線擴容;同時在正常情況下還可以節約占地和運維成本。項目施工工藝要求:(1)配管、配線:確定管線標高及走向。嚴格按照電氣裝置安裝工程施工及驗收規范有關規定進行。配管管徑在DN50及以下,一律絲扣連接,嚴禁焊接。接地處和接線盒位置作好接地跨接線。管口光滑并帶護圈。(2)橋架安裝:施工前熟悉本專業及相關專業圖紙,確定最終走向,根據現場實際情況考慮支架。三通彎頭等處應適當加固。安裝支架時必須測量準確標高。等支架安裝完成完并刷好油漆后方可進行橋架安裝。該工程所用橋架為熱鍍鋅,安裝時嚴禁氣割,必須用曲線鋸或切割機進行割據,用電鉆鉆孔。橋架安裝允許水平偏差在2mm/m以內。同時合理利用橋架配件,確保安裝后外觀質量優良,橋架兩段間用銅編織線可靠連接,確保接地可靠。(3)電纜敷設:電纜在橋架內敷設應用尼龍扎帶綁扎牢固,并排列整齊。敷設時應盡量避免相互交叉。轉彎處,電纜彎曲半徑必須大于或等于電纜外徑的十倍。(4)配電箱安裝:應安裝牢固、清潔整齊,安裝位置應嚴格按設計確定,同室安裝水平方向應平直,偏差在5mm以內。(5)燈具、開關、插座的規格型號均應符合設計要求。暗開關、暗插座的安裝必須橫平豎直,其面板必須安裝牢固,緊貼墻面。照明裝置的接線必須牢固,接觸良好。需接地或接零的燈具、插座開關的金屬外殼,應由接地螺栓連接。三相插座和單相三眼插座安裝時,應按插座上所標的相線、零線和接地線安裝,如未標明,一般右邊為相線,接地線在上方。安裝開關時,應注意線端記號,電源應進開關,零線應進燈具,使開關斷開后燈具上不帶電。(6)傳感器安裝應牢固、整潔、美觀,位置和高度符合設計要求。(7)低壓配電箱、柜、盤的安裝應橫平、豎直、整齊、牢固。基礎安裝后,基礎型鋼應有明顯的可靠接地。接線完畢后,應清掃配電箱內的雜物和擦除污垢,并應將熔絲拆下,妥善保管,待正式送電前測定好絕緣電阻后方可裝上。電纜敷設前必須檢查型號、電壓等級、截面、合格證等與設計是否相符,有無損傷,并進行絕緣試驗,合格后方可使用。電纜終端頭應固定牢靠,相序正確,標志清晰。電纜的試耐壓試驗,泄漏電流和絕緣電阻必須符合施工規范的要求。(8)接地及防雷裝置,電氣設備的金屬外殼應采取接地保護。接地干線至少應在不同的兩點與接地網相連,自然接地體至少應在不同的兩個點與接地干線或接地網相連。電氣設備的每個接地部分應與單獨的接地干線相連,不得在接地線中串接幾個電氣設備。不得利用金屬軟管、管道保溫層的金屬外皮或金屬網及電纜金屬保護層做接地線。避雷網、帶及其接地裝置、應采取自上而下的施工和序。首先安裝集中接地裝置,后安裝引下線,最后安裝接閃器。(三)機房(數據中心)建設、設計標準的簡介1.機房(數據中心)建設標準的簡介為規范數據中心建設,提高項目建設決策和管理水平,合理控制建設規模和投資,提高投資效益,促進數據中心綠色健康發展,制定本標準。本標準是數據中心建設項目決策和建設的全國統一標準,是編制、評估、審批和核準數據中心建設項目的項目建議書、可行性研究報告、初步設計以及對項目建設進行監督檢查的重要依據。
本標準適用于數據中心的新建、改建和擴建工程。數據中心建設應按相關程序做好前期投資咨詢工作,應進行環境影響評價、安全評價和能耗評價,并建立防災救援的應急預案。數據中心建設應遵循“安全可靠、功能合理、技術先進、經濟適用、綠色節能、統籌規劃”的原則,將數據中心建設納入城鄉總體規劃。數據中心建設應根據業務需求和投資規模,處理現實需求與長遠發展的關系,建設項目可一次或分期實施。數據中心建設除應符合本標準外,尚應符合國家現行的有關標準、規范、指標和定額的規定。建設規模與項目構成數據中心建設應根據信息化建設總體規劃及業務需求進行定性、定量分析,以建筑面積、IT負載容量或機架數量確定建設規模。數據中心建設規模根據IT負載容量、機架數量或建筑面積確定,應分為超大型、大型、中型、小型四個類別。
建設規模
項別超大型U大型L中型M小型S建筑面積(㎡)U>3000010000<L≤300001000<M≤10000S≤1000IT負載容量(KVA)U>90003000<L≤9000300<M≤3000S≤300機架數量(個)U>30001000<L≤3000100<M≤1000S≤100序號項目構成子項主要內容1建筑與設施設備建筑工程主機房、支持區、輔助區和行政管理區的土建工程及公共設施工程裝修工程數據中心主機房、支持區及輔助區裝修工程設備安裝工程供配電系統、照明系統、防雷與接地系統、消防系統、空調系統、電梯工程、機架與主控設備安裝工程、節能環保工程等智能化工程總控中心、綜合布線系統、安全防范系統及綜合監控管理系統等2信息系統硬件系統、軟件系統選址與規劃布局數據中心場址選擇應符合下列要求:1電力供給應充足可靠,通信應快速暢通,交通應便捷;
2采用水蒸發冷卻方式制冷的數據中心,水源應充足。
3自然環境應清潔,環境溫度應有利于節約能源;
4應遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所;
5應遠離水災、地震等自然災害隱患區域;
6應遠離強振源和強噪聲源;
7應避開強電磁場干擾;
8A級數據中心不宜建在公共停車庫的正上方;
9大中型數據中心不宜建在住宅小區和商業區內。
超大型、大型數據中心應優先選擇在能源富集,氣候寒冷,基礎設施和水資源充足的區域。數據中心在城市中應統籌考慮,合理布局,與城鄉規劃相協調。數據中心的主機房、輔助區、支持區和行政管理區應統一規劃與建設。主機房、輔助區、支持區宜敷設防靜電地板并配置相應數量的通風地板,地板下地面應進行防塵、保溫處理。數據中心的建筑總平面布置應遵循功能組織合理、建筑組合緊湊、服務資源共享的原則,科學合理組織和利用地上、地下建筑空間。面積指標數據中心的總建筑面積應根據機架數量確定,單個機架所占建筑面積應符合表3的規定。指標
項目A級B級C級建筑面積(㎡)≤10≤8≤5建筑與設施設備數據中心建筑性質、建筑造型等應與周邊人文地理環境相協調。數據中心建筑應符合國家有關建筑防火、抗震、節能規范等的規定,并確保建筑在設計使用年限期間能正常使用。數據中心建筑結構、平面和空間布局應滿足工藝要求。數據中心室內裝修工程宜包括吊頂、隔斷墻、門、窗、墻壁、地面、防靜電地板等。數據中心設施設備宜包括給排水系統、空調系統、供配電系統、照明系統、消防系統等。數據中心設施設備應滿足數據中心運行的要求。采用水冷空調系統的數據中心機房應具備連續供水能力和配套設施。主機房應進行防水處理,包括機房上層地面或屋面、與室外直接相鄰的外墻、穿過機房的水道、機房空調加濕進水系統等部位。主機房應進行整體保溫處理,宜包括機房頂、地、及圍護結構。與室外直接相鄰的外墻和地面應進行保溫處理,穿過機房有可能產生冷凝水的管道也應進行保溫。空調系統宜包括機房專用空調系統、輔助區空調系統、新風系統、排風系統等。空調系統選型、配置方案根據當地自然環境條件及制冷規模確定,應優先采用自然冷卻等節能技術。中型以上數據中心的空調系統應優先選擇水冷空調系統,充分利用自然冷源。宜采用水資源循環利用措施。數據中心內設備無特殊要求時,機柜布局應采用冷熱通道分離方式布局。在采用下送風空調時,機房區域宜敷設防靜電地板,地板下地面應進行防塵、保溫處理,并配置相應數量的通風地板。供配電系統應包括計算機設備供配電系統、機房輔助設備供配電系統、備用供電系統。A級數據中心應不少于兩個可靠的獨立外電源,每路電源應能承擔數據中心全部負荷。供電系統應采用高效率、高質量的供電方案:中型以上數據中心宜配置電源補償、諧波治理裝置和節能環保型變壓器。數據中心照明應選用高效節能型光源。消防系統應包括消防報警系統、消防聯動系統、滅火系統。A級數據中心主機房區域、核心供電設施區域應配置火災預警系統。消防設施建設應符合當地消防部門的有關規定數據中心智能化系統宜包括總控中心、綜合布線系統、綜合監控系統、建筑設備管理系統、安全防范系統??偪刂行囊税ù笃聊伙@示系統、控制臺及座椅、信號切換系統、輔助顯示系統、擴聲系統、投影顯示系統、會議系統、視頻會議系統和中控系統。綜合布線系統應包括主機房區、輔助區、支持區和行政管理區的布線。綜合監控系統宜包括機房環境動力監控系統、網絡監控系統、服務器監控系統、存儲監控系統、資產管理系統、消防風險管控系統等。建筑設備管理系統宜包括暖通空調管理系統、供配電管理系統、智能照明系統、給排水管理系統、電梯管理系統和能耗監測管理系統等。安全防范系統宜包括視頻監控系統、入侵報警系統、出入口控制系統、電子巡查系統及停車場管理系統等。信息系統信息系統應包括硬件系統、軟件系統。信息系統應優先選用自主可控、安全可靠的系統。
信息系統設備中有毒有害物質不得超出國家限制使用的限量要求。硬件系統應包括服務器設備、存儲設備、網絡設備、安全設備等。服務器設備應包括應用服務器、數據庫服務器等。服務器的選擇應符合數據處理性能要求、安全要求和節能環保要求等。網絡設備應包括交換機、路由器等。網絡設備應能滿足信息系統滿負荷的數據傳輸要求。存儲設備應包括存儲陣列設備、存儲數據傳輸網絡設備。存儲設備應能滿足信息系統對存取速率、存儲容量和安全的要求。安全設備應包括加密設備、防火墻、入侵檢測設備等。軟件系統應包括基礎軟件和應用軟件。第七章主要經濟技術指標數據中心建設項目應進行方案的技術經濟比較,應保持技術與經濟的協調平衡,合理控制工程造價。數據中心建設項目的投資估算應按國家有關規定和實際造價變化情況編制。項目的投資估算應進行專業和系統的分項投資分析和評價,對各設計階段的總投資的變化幅度應予以控制:可行性研究階段的總投資不宜超過預可行性研究或建設規劃的15%;總體設計與初步設計均不得超過可行性研究階段的10%。2.機房(數據中心)設計標準的簡介《數據中心設計規范》GB50174-20171總
則1.0.1為規范數據中心的設計,確保電子信息系統安全、穩定、可靠地運行,做到技術先進、經濟合理、安全適用、節能環保,制定本規范。1.0.2本規范適用于新建、改建和擴建的數據中心的設計。1.0.3數據中心的設計應遵循近期建設規模與遠期發展規劃協調一致的原則。1.0.4數據中心的設計除應符合本規范外,尚應符合國家現行有關標準的規定。2.1術語和符號2.1.1數據中心datacenter為集中放置的電子信息設備提供運行環境的建筑場所,可以是一棟或幾棟建筑物,也可以是一棟建筑物的一部分,包括主機房、輔助區、支持區和行政管理區等。2.1.2主機房computerroom主要用于數據處理設備安裝和運行的建筑空間,包括服務器機房、網絡機房、存儲機房等功能區域。2.1.3輔助區auxiliaryarea用于電子信息設備和軟件的安裝、調試、維護、運行監控和管理的場所,包括進線間、測試機房、總控中心、消防和安防控制室、拆包區、備件庫、打印室、維修室等區域。2.1.4支持區supportarea為主機房、輔助區提供動力支持和安全保障的區域,包括變配電室、柴油發電機房、電池室、空調機房、動力站房、不間斷電源系統用房、消防設施用房等。2.1.5行政管理區administrativearea用于日常行政管理及客戶對托管設備進行管理的場所,包括辦公室、門廳、值班室、盥洗室、更衣間和用戶工作室等。2.1.6災備數據中心businessrecoverydatacenter用于災難發生時,接替生產系統運行,進行數據處理和支持關鍵業務功能繼續運作的場所,包括限制區、普通區和專用區。2.1.7限制區restrictedarea根據安全需要,限制不同類別人員進入的場所,包括主機房、輔助區和支持區等。2.1.8普通區regulararea用于災難恢復和日常訓練、辦公的場所。2.1.9專用區dedicatedarea用于災難恢復期間使用及放置設備的場所。2.1.10基礎設施infrastructure本規范專指在數據中心內,為電子信息設備提供運行保障的設施。2.1.11電子信息設備electronicinformationequipment對電子信息進行采集、加工、運算、存儲、傳輸、檢索等處理的設備,包括服務器、交換機、存儲設備等。2.1.12冗余redundancy重復配置系統的一些或全部部件,當系統發生故障時,重復配置的部件介入并承擔故障部件的工作,由此延長系統的平均故障間隔時間。2.1.13N+X冗余N+Xredundancy系統滿足基本需求外,增加了X個組件、X個單元、X個模塊或X個路徑。任何X個組件、單元、模塊或路徑的故障或維護不會導致系統運行中斷(X=1~N)。2.1.14容錯faulttolerant具有兩套或兩套以上的系統,在同一時刻,至少有一套系統在正常工作。按容錯系統配置的基礎設施,在經受住一次嚴重的突發設備故障或人為操作失誤后,仍能滿足電子信息設備正常運行的基本需求。2.1.15電磁干擾electromagneticinterference(EMI)電磁騷擾引起的裝置、設備或系統性能的下降2.1.16電磁屏蔽electromagneticshielding用導電材料減少交變電磁場向指定區域的穿透。2.1.17電磁屏蔽室electromagneticshieldingenclosure專門用于衰減、隔離來自內部或外部電場、磁場能量的建筑空間體。2.1.18截止波導通風窗cut-offwaveguidevent截止波導與通風口結合為一體的裝置,該裝置既允許空氣流通,又能夠衰減一定頻率范圍內的電磁波。2.1.19可拆卸式電磁屏蔽室modularelectromagneticshieldingenclosure按照設計要求,由預先加工成型的屏蔽殼體模塊板、結構件、屏蔽部件等,經過施工現場裝配,組建成具有可拆卸結構的電磁屏蔽室。2.1.20焊接式電磁屏蔽室weldedelectromagneticshieldingenclosure主體結構采用現場焊接方式建造的具有固定結構的電磁屏蔽室。2.1.21配電列頭柜remotepowerpanel(RPP)為成行排列或按功能區劃分的機柜提供配電管理的設備。2.1.22網絡配線柜horizontaldistributionareacabinet為成行排列或按功能區劃分的機柜提供網絡服務的水平配線區設備。2.1.23智能布線管理系統intelligentcablingmanagementsystem一套完整的軟硬件整合系統,通過對電子配線設備端口連接屬性的實時監測,實現對布線系統和網絡設備連接狀態進行跟蹤、記錄和報告的智能化管理。2.1.24靜態staticstate主機房的空調系統處于正常運行狀態,室內溫度和露點溫度達到電子信息設備的運行要求,但電子信息設備未運行2.1.25動態dynamicstate主機房的空調系統和電子信息設備處于正常運行狀態,室內有相關人員在場的情況。2.1.26停機條件stopcondition主機房和輔助區的空調系統處于正常運行狀態,室內溫度和相對濕度滿足電子信息設備的停機要求。2.1.27靜電泄放electrostaticleakage帶電體上的靜電電荷通過帶電體內部或其表面等途徑,部分或全部消失的現象。2.1.28體積電阻volumeresistance在防靜電地板材料相對的兩個表面上放置的兩個電極間所加直流電壓與流過兩個電極間的穩態電流(不包括沿材料表面的電流)之商。2.1.29保護性接地protectiveearthing以保護人身和設備安全為目的的接地。2.1.30功能性接地functionalearthing用于保證設備(系統)正常運行,正確地實現設備(系統)功能的接地。2.1.31接地線earthingconductor從接地端子或接地匯集排至接地極的連接導體。2.1.32等電位聯結帶bondingbar將等電位聯結網格、設備的金屬外殼、金屬管道、金屬線槽、建筑物金屬結構等連接其上形成等電位聯結的金屬帶。2.1.33等電位聯結導體bondingconductor將分開的諸導電性物體連接到接地匯集排、等電位聯結帶或等電位聯結網格的導體。2.1.34電能利用效率(PUE)powerusageeffectiveness表征數據中心電能利用效率的參數,其數值為數據中心內所有用電設備消耗的總電能與所有電子信息設備消耗的總電能之比。2.1.35水利用效率(WUE)waterusageeffectiveness表征數據中心水利用效率的參數,其數值為數據中心內所有用水設備消耗的總水量與所有電子信息設備消耗的總電能之比。
2.1.36自動轉換開關電器automatictransferswitchingequipment(ATSE)由一個或幾個轉換開關電器和其他必需的電器組成,用于監測電源電路,并將一個或幾個負載電路從一個電源自動轉換至另一個電源的電器。2.1.37計算流體動力學computationalfluiddynamics(CFD)通過計算機模擬求解流體力學方程,對流體流動與傳熱等物理現象進行分析,得到溫度場、壓力場、速度場等的計算方法。2.1.38雙重電源duplicatesupply一個負荷的電源是由兩個電路提供的,這兩個電路就安全供電而言被認為是相互獨立的。2.1.39總控中心enterprisecommandcenter(ECC)為數據中心各系統提供集中監控、指揮調度、技術支持和應急演練的平臺,也可稱為監控中心。2.1.40不間斷電源系統uninterruptiblepowersystem(UPS)由變流器、開關和儲能裝置組合構成的系統,在輸入電源正?;蚬收蠒r,輸出交流或直流電能,在一定時間內,維持對負載供電的連續性。2.1.41總體擁有成本Totalcostofownership(TCO)數據中心全生命周期內,建設費用和運行費用的總和。2.1.42云計算cloudcomputing一種運算資源服務模式,能夠讓用戶通過網絡方便地按照需要使用資源池提供的可配置運算資源,該資源可以快速部署與發布。2.1.43數據中心基礎設施管理系統DataCenterInfrastructureManagement(DCIM)數據中心基礎設施管理系統通過持續收集數據中心的資產、資源信息,以及各種設備的運行狀態,分析、整合和提煉有用數據,幫助數據中心運行維護人員管理數據中心,并優化數據中心的性能。2.2符號N基本需求baserequirementMPO多芯推進鎖閉光纖連接器件multi-fiberpushon3、分級3.1.1數據中心應劃分為A、B、C三級。設計時應根據數據中心的使用性質、數據丟失或網絡中斷在經濟或社會上造成的損失或影響程度確定所屬級別3.1.2符合下列情況之一的數據中心應為A級:1電子信息系統運行中斷將造成重大的經濟損失;2電子信息系統運行中斷將造成公共場所秩序嚴重混亂。3.1.3符合下列情況之一的數據中心應為B級。1電子信息系統運行中斷將造成較大的經濟損失;2電子信息系統運行中斷將造成公共場所秩序混亂。3.1.4不屬于A級或B級的數據中心應為C級。3.1.5在同城或異地建立的災備數據中心,設計時宜與主用數據中心等級相同。3.2性能要求3.2.1A級數據中心的基礎設施宜按容錯系統配置,在電子信息系統運行期間,基礎設施應在一次意外事故后或單系統設備維護或檢修時仍能保證電子信息系統正常運行。3.2.2A級數據中心同時滿足下列要求時,電子信息設備的供電可采用不間斷電源系統和市電電源系統相結合的供電方式:1設備或線路維護時,應保證電子信息設備正常運行;2市電直接供電的電源質量應滿足電子信息設備正常運行的要求;3市電接入處的功率因數應符合當地供電部門的要求;4柴油發電機系統應能夠承受容性負載的影響;5向公用電網注入的諧波電流分量(方均根值)允許值符合現行國家標準《電能質量公用電網諧波》GB/T14549的有關規定。3.2.3當兩個或兩個以上地處不同區域的數據中心同時建設,互為備份,且數據實時傳輸、業務滿足連續性要求時,數據中心的基礎設施可按容錯系統配置,也可按冗余系統配置。3.2.4B級數據中心的基礎設施應按冗余要求配置,在電子信息系統運行期間,基礎設施在冗余能力范圍內,不得因設備故障而導致電子信息系統運行中斷。3.2.5C級數據中心的基礎設施應按基本需求配置,在基礎設施正常運行情況下,應保證電子信息系統運行不中斷。4選址及設備布置4.1選址4.1.1數據中心選址應符合下列要求:1電力供給應充足可靠,通信應快速暢通,交通應便捷;2采用水蒸發冷卻方式制冷的數據中心,水源應充足。3自然環境應清潔,環境溫度應有利于節約能源;4應遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或貯存具有腐蝕性、易燃、易爆物品的場所;5應遠離水災、地震等自然災害隱患區域;6應遠離強振源和強噪聲源;7應避開強電磁場干擾;8A級數據中心不宜建在公共停車庫的正上方;9大中型數據中心不宜建在住宅小區和商業區內。4.1.2設置在建筑物內局部區域的數據中心,在確定主機房的位置時,應對安全、設備運輸、管線敷設、雷電感應、結構荷載、水患及空調系統室外設備的安裝位置等問題進行綜合分析和經濟比較。4.2組成4.2.1數據中心的組成應根據系統運行特點及設備具體要求確定,宜由主機房、輔助區、支持區、行政管理區等功能區組成。4.2.2主機房的使用面積應根據電子信息設備的數量、外形尺寸和布置方式確定,并應預留今后業務發展需要的使用面積。主機房的使用面積可按下式確定:A=SN (4.2.2)式中A——主機房的使用面積(㎡);S——單臺機柜(架)、大型電子信息設備和列頭柜等設備占用面積,可取2.0~4.0(㎡/臺);N——主機房內所有機柜(架)、大型電子信息設備和列頭柜等設備的總臺數。4.2.3輔助區和支持區的面積之和可為主機房面積的1.5倍~2.5倍。4.2.4用戶工作室的使用面積可按4㎡/人~5㎡/人計算;硬件及軟件人員辦公室等有人長期工作的房間,使用面積可按5㎡/人~7㎡/人計算。4.2.5在災難發生時,仍需保證電子信息業務連續性的單位,應建立災備數據中心。災備數據中心的組成應根據安全需求、使用功能和人員類別劃分為限制區、普通區和專用區。4.3設備布置4.3.1數據中心內的各類設備應根據工藝設計進行布置,應滿足系統運行、運行管理、人員操作和安全、設備和物料運輸、設備散熱、安裝和維護的要求。
4.3.2容錯系統中相互備用的設備應布置在不同的物理隔間內,相互備用的管線宜沿不同路徑敷設。4.3.3當機柜(架)內的設備為前進風/后出風冷卻方式,且機柜自身結構未采用封閉冷風通道或封閉熱風通道方式時,機柜(架)的布置宜采用面對面、背對背方式。4.3.4主機房內通道與設備間的距離應符合下列規定:1用于搬運設備的通道凈寬不應小于1.5m;2面對面布置的機柜(架)正面之間的距離不宜小于1.2m;3背對背布置的機柜(架)背面之間的距離不宜小于0.8m;4當需要在機柜(架)側面和后面維修測試時,機柜(架)與機柜(架)、機柜(架)與墻之間的距離不宜小于1.0m;5成行排列的機柜(架),其長度超過6m時,兩端應設有通道;當兩個通道之間的距離超過15m時,在兩個通道之間還應增加通道。通道的寬度不宜小于1m,局部可為0.8m。
5環境要求5.1溫度、露點溫度及空氣粒子濃度5.1.1主機房和輔助區內的溫度、露點溫度和相對濕度應滿足電子信息設備的使用要求;當電子信息設備尚未確定時,應按照附錄A的要求執行。5.1.2主機房的空氣含塵濃度,在靜態或動態條件下測試,每立方米空氣中粒徑大于或等于0.5μm的懸浮粒子數應少于17,600,000粒。5.1.3數據中心裝修后的室內空氣質量除應符合本規范的規定外,尚應符合現行國家標準《室內空氣質量標準》GB/T18883
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