中型数据中心机房的规划与设计

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1、中型数据中心机房的规划与设计2009-04-3010:08:43艾默生网络能源有限公司   朱利伟 信息化与数字化成为各个企业、行业提高速度、提高效率，获得效益的关键手段，而全球信息化与数字化的愈来愈成熟，为我们追求效益提供了方法、手段、标准。   （1）数字化：企业的业务、流程、经营、管理等等，相关活动全部进行数字化   （2）无纸化：过去基于传真、电话的定单模式不能适应数字化的要求，企业或组织的各种活动通过计算机网络自动进行，办公方式转为无纸化办公。   （3）集中化：分散的信息化不能形成规模效应，信息孤岛不能带来速度和效率提高。当前信息化的趋势是集中管理、集中存储、集中传输、集

2、中交换，带来信息化的集中效应，这种集中效应表现在数据中心的兴起（如图1所示）。图1 信息集中化的趋势，需要数据中心承载1 数据中心的物理模型   数据中心的作用与目的是完成信息的集中管理、集中存储、集中传输、集中交换，从而实现信息集中效益。   在数据中心中，存在两个层面的平台：网络平台和动力平台（如图2所示）。图2 数据中心（DC）物理模型的定义2 数据中心的级别与分类：   根据美国TIA942标准与UptimeInstitute的定义，将数据中心的可用性等级分为四级（如表1所示）：   表1   我国新制定的《电子信息机房设计规范》GB50174-2008，将电子信息机房定义为

3、A、B、C三类，其中A类要求最高（如表2所示）。   表2   按机房的规模，可以分为超大型数据中心、大型数据中心、中型数据中心和小型数据中心等。   ◆超大型数据中心，通常面积大于2000m2，服务器机柜数量大于1000个；   ◆大型数据中心，通常介于800～2000m2，服务器机柜数量200～1000个；   ◆中型数据中心，面积为200～800m2，机柜数量为50～200个；   ◆小型数据中心，面积为30～200m2，机柜数量为10～50个；   ◆无专门场所的服务器/交换机机柜应用等。   以上规模划分是实际工作中的大致划分方法，并没有严格的划分标准与参照指标体系。划分的

4、目的也仅仅是便于数据中心的规划、设计与建设等。   本文专门针对中型数据中心机房，探讨相关规划、设计与建设的标准、方法和实践。3.1 机房选址   我国《电子信息机房设计规范》GB50174-2008对机房选址提出了要求，综合美国数据中心标准TIA942-2005，对数据中心选址可以参考以上标准。   实际工作中，对于中型数据中心机房的选址，用户通常选择与办公大楼等设施在一起，便于管理与维护。对于办公大楼来说，需要重点考虑以下内容：   （1）大楼的电力是否足够给数据中心使用。办公大楼在设计与建设的时候，主要面向人员办公需要，属于轻载荷的供电设计。而数据中心的设备供电量要求巨大，这样

5、的重载荷设施放入办公大楼，常常会引起供电系统容量严重不足。无论是供电、亦或是制冷，都是对原有办公大楼用电容量的巨大挑战。   （2）是否有足够的空间，放置机房空调的室外机系统。办公大楼寸土寸金，面积利用率很高。而数据中心的机房需要恒温恒湿的机房专用系统，365天×24小时的不间断运行。机房专用空调如果采用直接制冷制式（DX），需要足够多的空间安装空调室外机。如果采用冷冻水系统，需要专门的365天×24小时运行的冷冻机组，而不能与大楼的中央空调系统混用。   （3）机房层高是否足够？办公大楼的层高为民用建筑设计，层高通常为2.8～3.2m。而数据中心需要安装静电地板，顶部吊顶。最佳层高

6、（无障碍物）应该大于3.2m。   （4）是否有足够容量的载货电梯？通常的办公大楼载货电梯尺寸小、载荷低。而数据中心需要的UPS电源、机房空调等设备，都是大尺寸超重型设备。如果电梯不能运输，势必导致运输成本剧烈增加。   （5）在办公大楼设置数据中心，因为租金高昂、场地有限、供电不足，将严重限制数据中心的规模和安全级别。3.2 规划与设计   中型数据中心机房的规划与设计，其需求源头来自于用户对服务器、软件系统的规划与需求。规划分为部分，包括容量规划（密度规划）、供电系统规划、制冷系统规划、网络规划等。   容量规划：容量是指中型数据中心机房的初期、终期的服务器等IT设备数量、或者面

7、积。容量规划可以基于两个方面考虑，   （1）数据中心机房的机柜数量×平均每机柜服务器数量。在采用普通地板送风制冷方式下，每个机柜的热密度为3～5kw/rack，超过这个热密度就必须采用高热密度的制冷解决方案（如图3所示）。图3 传统开放式机柜+地板下送风制冷   （2）机房的电力供应。当机房的供电系统（市电+发电机）容量确定之后，可以计算出服务器的总功率。比如发电机最大容量为500kva，那么根据机房的能效PUE值（按2.0考虑），得出机房最大承载服务器