数据中心建设基础知识

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）
维护人员 办公空间
接入室（ER）
运营监管中心
数据中心内 的通信室
机电设备机房 UPS / HVAC等
Storage Rooms & Loading Docks
机房
数据中心逻辑结构图
运维办公室、办 公、操作中心
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
≥5600 m3/h
（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 18℃—28℃温度控制精度：0.2℃
控制湿度范围 40—70%湿度控制精度：±2%
雷诺士
STULZ UNFLAIR
史图斯 优力
起源国 英国 美国 意大利 加拿大 意大利 美国 法国 美国
英国 意大利 美国
美国
英国
德国 意大利
官网
apc .com bluebox.it climaveneta.it
TIA/EIA 606 Administration
TIA/EIA 607 Grounding&
Bonding
ASHRAE Cooling/HVAC
Uptime Institute
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》
IEEE 1100 ITE Grounding
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
全球精密空调CRAC厂商对比
品牌
AIRDALE
APC BULE BOX canatal climaveneta COMPU-AIR CIAT Da NhomakorabeaaAire
中文 雅利顿
APC 绿盒 佳力图 克莱门特 金标
数据埃尔
DENCO EMICON LIEBERT
丹科 依米康 力博特
LENNOX MODUCEL
接服务商 网或园区
水平电缆
通信室TR
办公&操作中心的 LAN交换机
主干电缆
接入室 RM
接服务商 网或园区
主干电缆
总配线区MDA
路由器、核心LAN /SAN 交换机、PBX等
机房
水平配线区HDA
LAN/SAN/KVM交 换机
水平电缆
区域配线区 ZDA
水平电缆
设备配线区 EDA
机架/机柜
主干电缆
主干电缆
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 Ⅱ）被称为“具有冗余设备级”（Redundant Capacity Components SiteInfrastructure） • 第三等级（Tier Ⅲ）被称为“可并行维护级”（Concurrently Maintainable SiteInfrastructure） • 第四等级（Tier Ⅳ）被称为“容错级”（Fault Tolerant Site Infrastructure）
通信室 TR
接入室 RM
MDA
机柜 机柜 机柜 机柜
机柜 机柜 机柜 机柜
机房 Computer Room
主干电缆 水平电缆
总配线区 MDA
水平配线区 HDA
EDA
设备配线区 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？
采用优质钢制整体框架和不锈钢元器件，蒸发器翅片表
材料
面带有亲水涂层，内衬材料使用无毒非矿物纤维材料， 可循环使用，可采用环保的R407c制冷剂、门板采用抛
光喷塑处理。
具备制冷、制热、加湿、除湿功能。基于高显热比
基本性能
（0.9）、高能效比(4.89)的原则设计制造。高显热比， 完全配合计算机房显热大，潜热小的使用要求。 高能效
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
• 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
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
控制器及显示 单元
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。
主干电缆
主干电缆
水平配线区HDA
LAN/SAN/KVM交 换机
水平电缆
设备配线区 EDA
机架/机柜
水平配线区HDA
LAN/SAN/KVM交 换机
水平电缆
设备配线区 EDA
机架/机柜
水平配线区HDA
LAN/SAN/KVM交 换机
水平电缆
设备配线区 EDA
机架/机柜
典型数据中心布局
接入服务商 网或园区网
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
• 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
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)
emiconac.it

说明
加拿大CLIMATEWORX旗下
世界第一台机房空调制造商 精密冷却产品齐全 德国GEA集团 兼并ATLAS、HIROSS 成为最大机房空调出品商 精密冷却产品齐全
/colman moducel/
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
380VAC±15% 机组运行频率：50HZ±2.5%
制冷量★
总冷量≥20KW，显冷量≥18.5KW
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 568 Copper &
FiberCabling
TIA/EIA 569 Pathways & Spaces
Stulz.de
英国高端精密空调
精密冷却产品齐全 德国施耐德
精密空调CRAC主要技术指标
指标项
机房精密空调机组的技术性能要求
质量标准
国际ISO9001、欧洲CE证书、VDE质量标准
环境温度范围：-5~+45℃
机组运行环境 环境相对湿度：<90%(25℃)
无腐蚀性、爆炸性气体、无导电尘埃
• 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