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【摘 要】本文通過一個省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計的案例,來體現(xiàn)對《TIA-942數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的綜合理解和應(yīng)用實踐。 【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心 機(jī)房工程 工程標(biāo)準(zhǔn) TIA-942
一、 前言 數(shù)據(jù)中心(Data Center)通常是指在一個物理空間內(nèi)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理,而計算機(jī)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊設(shè)備、存儲設(shè)備等通常被認(rèn)為是數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備。數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施(Data Center Infrastructure)是指為確保數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備和裝置能安全、穩(wěn)定和可靠運(yùn)行而設(shè)計配置的基礎(chǔ)工程,也稱機(jī)房工程(Facility Site Engineering),數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)不僅要為數(shù)據(jù)中心中的系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)營管理和數(shù)據(jù)信息安全提供保障環(huán)境,還要為工作人員創(chuàng)造健康適宜的工作環(huán)境。 [參考文獻(xiàn)1] 容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心(Disaster Recovery Alternate Data Center)是用于災(zāi)難發(fā)生時接替生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和支持關(guān)鍵業(yè)務(wù)功能運(yùn)作的場所,包括備用數(shù)據(jù)處理中心、備用的工作環(huán)境、備用生活設(shè)施和技術(shù)支持及運(yùn)行管理人員。應(yīng)根據(jù)災(zāi)難恢復(fù)目標(biāo),按照成本風(fēng)險平衡原則,確定對備用基礎(chǔ)設(shè)施的要求,包括:a)與生產(chǎn)系統(tǒng)所在的數(shù)據(jù)處理中心的距離要求;b)場地和環(huán)境(如面積、溫度、濕度、防火、電力和工作時間等)要求;c)運(yùn)行和管理要求。 [參考文獻(xiàn)2] 工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是從事各類工程建設(shè)活動的技術(shù)依據(jù)和準(zhǔn)則,與數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)有關(guān)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也是數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)建設(shè)定位、功能指標(biāo)、設(shè)計技術(shù)、施工工藝、驗收標(biāo)準(zhǔn)等的具體技術(shù)要求與體現(xiàn)。在與數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)有關(guān)的工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)中,美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)2005年發(fā)布的《ANSI/TIA-942–2005,Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers(數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn))》是國際上第一部較為全面地以數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)為對象的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),它為現(xiàn)代的機(jī)房工程建設(shè)提出了新的設(shè)計理念、系統(tǒng)構(gòu)架與技術(shù)指標(biāo),并給出了許多的技術(shù)與系統(tǒng)的工程建議與指導(dǎo),在業(yè)界具有極大的影響力,已逐漸為行業(yè)人士所認(rèn)識和采納,將成為了當(dāng)今數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)建設(shè)設(shè)計所參考遵循的標(biāo)準(zhǔn)之一。 [參考文獻(xiàn)3] 本文通過一個省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計的案例,來體現(xiàn)對《TIA-942數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的綜合理解和應(yīng)用實踐。
二、 TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)內(nèi)容與要點特色 [參考文獻(xiàn)3] [參考文獻(xiàn)4] TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的文本結(jié)構(gòu)與內(nèi)容分為正文和附錄兩大部分。
2.1 TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖 為了能夠方便地、快速地對TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》有個了解,根據(jù)TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的文本結(jié)構(gòu),我們整理了TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》文本結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖(圖1),從中可以較為直觀地、整體地表示TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容綱要。
 圖1:TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》文本結(jié)構(gòu)導(dǎo)圖
2.2 TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的要點特色 TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》是由美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)TR-42.2委員分會制定,并由美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(ANSI)和美國通信工業(yè)協(xié)會(TIA)于2005年4月12日共同發(fā)布,這是該標(biāo)準(zhǔn)的第一版本。其中所說的數(shù)據(jù)中心可以是政府或企業(yè)自有產(chǎn)權(quán)的自有數(shù)據(jù)中心,也可以是運(yùn)營商用于租賃服務(wù)的公用數(shù)據(jù)中心。該標(biāo)準(zhǔn)描述了各類數(shù)據(jù)中心或計算機(jī)房中,對通信基礎(chǔ)設(shè)施的起碼的、最低的要求。 該標(biāo)準(zhǔn)主要是針對數(shù)據(jù)中心的建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計者們,在涉及數(shù)據(jù)中心的設(shè)施規(guī)劃、布線結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時,能夠?qū)?shù)據(jù)中心的建設(shè)要求有個整體的了解,也希望能夠較早地、全面地考慮與建筑物之間的關(guān)聯(lián)與作用。同時,為數(shù)據(jù)中心的通信(主要是數(shù)據(jù)通訊)接入和連接提供了幾種常見的布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式和基礎(chǔ)設(shè)施的整體布局框架,以綜合考慮和解決場地規(guī)劃布局中,有關(guān)建筑、電氣、機(jī)電、通信、安全等多方面的協(xié)調(diào),涉及信息安全、機(jī)柜密度以及易管理性之間的相適宜和平衡等的問題。該標(biāo)準(zhǔn)的目的是為數(shù)據(jù)中心或計算機(jī)房的設(shè)計和安裝提供要求和指南。 在新建或擴(kuò)建一個數(shù)據(jù)中心時,通訊布線結(jié)構(gòu)、設(shè)備平面規(guī)劃、電氣規(guī)劃、建筑規(guī)劃、供暖通風(fēng)及空調(diào)、環(huán)境安全、消防措施、照明等需要協(xié)調(diào)設(shè)計,而且它需要經(jīng)歷必要的步驟和過程。在“數(shù)據(jù)中心設(shè)計概述”中,提出了規(guī)劃與設(shè)計的六步建議過程。該標(biāo)準(zhǔn)中采用一張圖示明確地表明了數(shù)據(jù)中心與建筑物空間的四層關(guān)系,即由外到內(nèi)為:建筑物場地(Building Site)→建筑物外圍(Building Shell)→數(shù)據(jù)中心(Data Center)→計算機(jī)房(Computer Room)。而數(shù)據(jù)中心的建筑空間(Data Center Spaces)包括:計算機(jī)房(Computer Room)、維護(hù)人員辦公室(Support Staff Offices)、接入室(Entrance Room)、機(jī)電設(shè)備機(jī)房(Electrical & Mechanical Rooms)、運(yùn)營監(jiān)管中心(Operations Center)、數(shù)據(jù)中心內(nèi)的通信室(Telecommunications Room Serving Data Center Spaces)、存儲及載入室(Storage Room & Loading Docks)。 在TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》中,有一個極其重要的概念和內(nèi)容是:數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的“可用性(Availability)”和“安全性(Security)”的四級分類等級標(biāo)準(zhǔn)。并在附錄G(Annex G)中予以了詳盡的分類等級描述。而這數(shù)據(jù)中心的四級可用性劃分源于The Uptime Institute, Inc.的《Industry Standard Tier Classi?cations De?ne Site Infrastructure Performance》。 該標(biāo)準(zhǔn)中使用一張數(shù)據(jù)中心拓?fù)鋱D,表達(dá)了數(shù)據(jù)中心的布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本要素:a)水平線纜,b)主干線纜,c)接入室或總配線區(qū)的跳線交叉連接,d)在總配線區(qū)的主跳線交叉連接,e)通信室、水平配線區(qū)或總配線區(qū)的水平跳線交叉連接,f)區(qū)域配線區(qū)中的區(qū)域過線盒、整合點,g)設(shè)備配線區(qū)的出線盒。 在TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》中,又一個極其重要的概念和內(nèi)容是:數(shù)據(jù)中心通信基礎(chǔ)設(shè)施的空間劃分和相關(guān)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在一個數(shù)據(jù)中心中,典型的空間劃分為:接入室(ER:entrance room)、總配線區(qū)(MDA:main distribution area)、水平配線區(qū)(HAD:horizontal distribution area)、區(qū)域配線區(qū)(ZDA:zone distribution area)、設(shè)備配線區(qū)(EDA:equipment distribution area)。由于數(shù)據(jù)中心的規(guī)模有所不同,因此,有些空間劃分現(xiàn)在不一定需要采用,但這些空間應(yīng)該被規(guī)劃成以后發(fā)展的留擴(kuò)空間。而在該標(biāo)準(zhǔn)中,詳細(xì)構(gòu)造了數(shù)據(jù)中心三種結(jié)構(gòu)化布線的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):基本型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Basic topology)(見圖2)、簡化型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Reduced topology)、分布型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(Distributed topology)。

圖2:數(shù)據(jù)中心的基本型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)
該標(biāo)準(zhǔn)中對兩個重要的場地:計算機(jī)機(jī)房(Computer room)和接入室(Entrance room)提出了較為詳盡的設(shè)計要求(Requirements),場地規(guī)劃主要涉及:樓面負(fù)荷、維護(hù)空間、空調(diào)要求、供電要求、設(shè)備安裝、連接長度等。而專業(yè)設(shè)計則包括:場地選址、通道管理;建筑設(shè)計(面積、工藝、凈高、預(yù)制、照明、門、地板與荷載、安全標(biāo)記指示、抗地震措施);環(huán)境設(shè)計(環(huán)保材料、HVAC采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、HVAC連續(xù)運(yùn)行、HVAC備用運(yùn)行、運(yùn)行環(huán)境的溫濕度指標(biāo)、電池的防護(hù)措施、抗機(jī)械震動);電氣設(shè)計(供電、備用供電、接地、火災(zāi)消防、防水滲透)等要點內(nèi)容。 該標(biāo)準(zhǔn)中對總配線區(qū)、水平配線區(qū)、區(qū)域配線區(qū)、設(shè)備配線區(qū)、通信室、數(shù)據(jù)中心支持區(qū)的概要特征(General)、位置確定(Location)和設(shè)施要求(Facility requirements),如:是否需要配置HVAC、PDU、UPS等作了說明。 機(jī)架與機(jī)柜(Racks & cabinets)是數(shù)據(jù)中心中,放置硬件設(shè)備的主要裝置形式,機(jī)架與機(jī)柜的有序排列,為設(shè)備區(qū)域的劃分和管理,提供了方便,由于機(jī)架與機(jī)柜內(nèi)放置了有源設(shè)備,也有供電電纜和信息線纜,所以,在該標(biāo)準(zhǔn)中,引入了一個重要的概念:"熱"和"冷"的通道("Hot" and "cold" aisles)。為機(jī)架與機(jī)柜的合理排列布局、節(jié)約空調(diào)能源、維持設(shè)備性能、提高設(shè)備壽命賦予了工程的實際意義。除此之外,也對機(jī)架與機(jī)柜與地板、出風(fēng)孔的匹配、安裝要求、維護(hù)空間,以及機(jī)架與機(jī)柜的結(jié)構(gòu)、高度、寬度、配件PDU/panel、標(biāo)識等作了描述。 水平線纜(HC:Horizontal cabling)提供了設(shè)備配線區(qū)(EDA)、水平配線區(qū)(HDAs)、區(qū)域配線區(qū)(ZDA)的水平交叉連接。主干線纜(BC:Backbone cabling)提供了總配線區(qū)(MDA)、水平配線區(qū)(HDAs)、接入室(ER)、電信室(TR)之間的主干交叉連接。 該標(biāo)準(zhǔn)推薦采用的布線傳輸介質(zhì)(Recognized media):100 ohm 4-Pair CAT6 雙絞線(UTP)、laser-optimized 50/125 μm多模光纖(multimode fibers)、75 ohm 同軸線纜(coaxial cable)。 數(shù)據(jù)中心的線纜敷設(shè)主要是針對線纜安全、電力與通信電纜的隔開的措施與距離、通信電纜的接入敷設(shè)、活動地板下的走線與穿越地板的處理、上走線電纜盤等方面指明了技術(shù)要求及工藝要求。 在數(shù)據(jù)中心冗余的內(nèi)容中,通過一張圖形象地介紹了有關(guān)冗余的幾個涉及的方面:冗余維護(hù)孔和接入敷設(shè)、冗余可接入的服務(wù)商、冗余接入室、冗余總配線區(qū)、冗余主干布線、冗余水平布線等。而此處的冗余是與數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的“可用性(Availability)”和“安全性(Security)”的四級分類等級標(biāo)準(zhǔn)。即附錄G(Annex G)中予以描述的分類等級是一致的。 在TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》附錄(ANNEX A至ANNEX I)的第一行,均標(biāo)有原文“This annex is informative only and is not part of this Standard”(本附錄只是個信息參考,并不是本標(biāo)準(zhǔn)的正式部分),這強(qiáng)烈地表明了《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》中正文與附錄的差異。限于篇幅對附錄的內(nèi)容不作要點特色的歸整和贅述。
一、 容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計 2005年下半年度,我們所服務(wù)的公司承接了一個項目:國家經(jīng)濟(jì)管理部門的一個省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的設(shè)計(注:由于涉及項目單位的“信息安全”等原因,本文中將不作詳細(xì)的“物理”與“數(shù)值”的表述,敬請諒解)。根據(jù)該項目的建設(shè)單位(甲方)要求,要在充分考慮異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房的特性基礎(chǔ)上,借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計理念和工程技術(shù),設(shè)計出高標(biāo)準(zhǔn)的、能適宜動態(tài)需求變化的容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房。由此,我們作了一些技術(shù)的準(zhǔn)備,先后參加了機(jī)房工程行業(yè)的有關(guān)技術(shù)交流活動包括考察了國內(nèi)先進(jìn)的機(jī)房工程項目,并在了解和獲得了TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》后,覺得TIA-942標(biāo)準(zhǔn)將成為現(xiàn)今數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)設(shè)計(值得參考的)標(biāo)準(zhǔn)之一。為此,我們在嚴(yán)格遵循我國的有關(guān)計算機(jī)機(jī)房工程建設(shè)的有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)的同時,在該項目的多輪設(shè)計(調(diào)整設(shè)計)過程中,逐步地、適當(dāng)?shù)夭杉{了TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的一些要點特色,并把TIA-942標(biāo)準(zhǔn)作為該項目工程設(shè)計的主要參考和借鑒的依據(jù),則形成了“基于TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心”機(jī)房工程設(shè)計。
3.1 該項目的建設(shè)要求及目標(biāo) 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程是為了保障省級經(jīng)濟(jì)管理部門的重要信息系統(tǒng)的災(zāi)備需求,提高災(zāi)備對象抵御災(zāi)難和重大事故的能力,減少災(zāi)難打擊和重大事故造成的損失;建立健全數(shù)據(jù)災(zāi)備恢復(fù)計劃和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制,提高省級范圍內(nèi)應(yīng)對突發(fā)數(shù)據(jù)災(zāi)難的能力。異地容災(zāi)備份主要涉及:基礎(chǔ)設(shè)施、安全體系、災(zāi)備系統(tǒng)、組織架構(gòu)、運(yùn)維管理等五個方面。而基礎(chǔ)設(shè)施、安全體系、災(zāi)備系統(tǒng)是全面與數(shù)據(jù)中心機(jī)房的建設(shè)直接相關(guān)的內(nèi)容。 省級容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房為重要的信息設(shè)備工作場所,主要放置小型機(jī)、磁盤陣列機(jī)柜、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜等。以SAN架構(gòu)為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲、交換、服務(wù)系統(tǒng)是經(jīng)濟(jì)管理部門的數(shù)據(jù)中心普遍采用的應(yīng)用技術(shù)與結(jié)構(gòu),具有很高的可用性和可靠性。 省級容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程參考(不低于)國務(wù)院信息化工作辦公室頒布的《重要信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)指南》第5級實時數(shù)據(jù)傳輸及完整設(shè)備支持的“等級”設(shè)計,相關(guān)的技術(shù)和管理要求見表1。[參考文獻(xiàn)2]

3.2 該項目的平面區(qū)域規(guī)劃 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程總面積約為:460平方米。由于異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房的特殊性,在場地規(guī)劃的平面布局中,保留了可用于不斷擴(kuò)展和動態(tài)調(diào)整的兩個區(qū)域(用房)。整個異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房由中心機(jī)房、擴(kuò)展機(jī)房1、擴(kuò)展機(jī)房2、機(jī)電設(shè)備機(jī)房(設(shè)備擴(kuò)展區(qū)域)、運(yùn)管監(jiān)管中心、磁介質(zhì)室、不間斷電源間、消防瓶組間、值班室等組成。(見圖3:平面區(qū)域與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意),并設(shè)置二個防火分區(qū)。
 3.3基于TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心工程設(shè)計 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的工程設(shè)計,除了嚴(yán)格遵循GB/T 2887-2000《計算站場地通用規(guī)范》等一系列國家的有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)之外,也參考和遵循了TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》。設(shè)計內(nèi)容范圍涉及常規(guī)數(shù)據(jù)中心機(jī)房的幾個方面: u 數(shù)據(jù)中心機(jī)房的(吊頂、地面、護(hù)墻隔斷)裝飾裝修工程, u 數(shù)據(jù)中心機(jī)房供配電(市電、UPS電源)、照明及空調(diào)系統(tǒng)工程; u 數(shù)據(jù)中心機(jī)房電子工程(網(wǎng)絡(luò)布線、小型計算機(jī)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器布置); u 數(shù)據(jù)中心機(jī)房安全(防雷接地、漏水報警、指紋門禁、視頻監(jiān)控)及環(huán)境設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)工程。 由于行業(yè)人士對基于GB/T 2887-2000《計算站場地通用規(guī)范》等一系列國家的有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)(設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范)進(jìn)行數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計較為熟悉,故本文不作贅述。以下是該數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的工程設(shè)計,參考和采納TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的一些要點特色。 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的工程設(shè)計采用TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心基本型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)(見圖2),設(shè)置一個接入室(ER),一個通信室(TR),一個總配線區(qū)(MDA)、多個水平配線區(qū)(HDAs)、多個設(shè)備配線區(qū)(EDAs)。由主干線纜(BC)(光纖為主、雙絞線為輔)連接總配線區(qū)(MDA)與多個水平配線區(qū)(HDAs)的列頭柜。再由各水平配線區(qū)(HDAs)的列頭柜采用水平線纜(HC)(雙絞線為主、光纖為輔)連接各設(shè)備配線區(qū)(EDAs)。特別是現(xiàn)行擴(kuò)展機(jī)房1、擴(kuò)展機(jī)房2中,設(shè)備與布置不明確的前提下,可以先完成由主干線纜(BC)連接總配線區(qū)(MDA)與擴(kuò)展機(jī)房1、擴(kuò)展機(jī)房2中的水平配線區(qū)(HDAs)的列頭柜的安裝布線端接工程。其設(shè)備配線區(qū)(EDAs)的工程可以根據(jù)以后的需要進(jìn)行動態(tài)的布局與調(diào)整。數(shù)據(jù)中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是與數(shù)據(jù)中心的規(guī)模、功能、性質(zhì)等因素密切相關(guān)。合理地設(shè)計構(gòu)造數(shù)據(jù)中心的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),是現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心場地基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有別與傳統(tǒng)方式的重要特征,也是以達(dá)到適用、靈活、安全、規(guī)范的數(shù)據(jù)中心建設(shè)要求的有效技術(shù)措施。 機(jī)架與機(jī)柜是數(shù)據(jù)中心中,放置硬件設(shè)備的主要裝置形式。在設(shè)備配線區(qū)(EDA),是采用水平配線區(qū)(HDAs)的列頭柜采用水平線纜(HC)通過配線架跳線連接設(shè)備機(jī)柜與設(shè)備機(jī)架。近年來,隨著電子產(chǎn)品集成度的提高、單位容積中功耗與散熱的增加;機(jī)柜內(nèi)能安置的設(shè)備數(shù)量越來越多,密度也越來越高。機(jī)架與機(jī)柜的合理有序地排列,不僅為設(shè)備區(qū)域的劃分和管理,提供了方便,更為設(shè)備的使用與運(yùn)行提供了保障。 由于機(jī)架與機(jī)柜內(nèi)放置了有源設(shè)備,為了使機(jī)架與機(jī)柜內(nèi)的有源設(shè)備在運(yùn)行時,有效地吸入冷氣而擴(kuò)散出熱氣,使有源設(shè)備能夠得到冷卻而不因發(fā)熱而影響設(shè)備的運(yùn)行。數(shù)據(jù)中心中計算機(jī)房內(nèi)的設(shè)備布置明確劃分了冷熱通道,以保障送風(fēng)氣流直接送至冷通道。而計算機(jī)房一般采用地板下送風(fēng)上部回風(fēng)的氣流組織方式。送風(fēng)通道和回風(fēng)通道均可在需要的位置開設(shè)風(fēng)口。機(jī)架與機(jī)柜呈面對面、背對背地排列。機(jī)架與機(jī)柜的正面為冷通道,在下送風(fēng)方式的空調(diào)系統(tǒng)中,在冷通道位置的活動地板架設(shè)出風(fēng)地板,從地板處引出冷氣,使機(jī)架與機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備從冷通道中吸入冷氣,供電電纜(配有電纜托盤)安置在冷通道活動地板下的位置。而機(jī)架與機(jī)柜的反面為熱通道,在上回風(fēng)方式的空調(diào)系統(tǒng)中,在熱通道位置的吊頂設(shè)回風(fēng)裝置,從回風(fēng)裝置處吸回?zé)釟?,使機(jī)架與機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備從熱通道中排出熱氣,信息電纜(配有電纜托盤)安置在熱通道活動地板下的位置。 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程采用地板下送風(fēng)上部回風(fēng)的氣流組織方式。設(shè)備機(jī)架與機(jī)柜呈面對面、背對背地排列。并遵循冷熱通道設(shè)計,以有效地提高設(shè)備的使用壽命,降低環(huán)境的能源損耗。配有電纜托盤的供電電纜安置在冷通道活動地板下的位置上線;配有電纜托盤信息電纜安置在熱通道活動地板下的位置上線。供電電纜托盤與信息電纜托盤呈正反“F”型布局(至機(jī)架與機(jī)柜前后位置)而不交錯。 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的場地設(shè)計時,充分地綜合考慮和協(xié)調(diào)解決涉及建筑、電氣、機(jī)電、通信、安全等多方面的問題。包括樓面負(fù)荷、維護(hù)空間、空調(diào)要求、供電要求、設(shè)備安裝、連接長度等。而其他涉及消防、安全、環(huán)境、智能化等專業(yè)設(shè)計,包括:場地規(guī)劃、通道管理;與建筑有關(guān)的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容:面積、工藝、凈高、預(yù)制、照明、門、地板與荷載、安全標(biāo)記指示、抗地震措施;與環(huán)境設(shè)計有關(guān)的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容:環(huán)保材料、HVAC采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、HVAC連續(xù)運(yùn)行、HVAC備用運(yùn)行、運(yùn)行環(huán)境的溫濕度指標(biāo)、電池的防護(hù)措施、抗機(jī)械震動;與電氣設(shè)計有關(guān)的相關(guān)設(shè)計內(nèi)容:供電、備用供電、接地、火災(zāi)消防、防水滲透等各個方面都對照TIA-942的標(biāo)準(zhǔn)作了相對應(yīng)的審視、考慮和完善。 根據(jù)該項目的定位和投資,整個數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的配置精良。特別是機(jī)電設(shè)備[空調(diào)系統(tǒng)(2組2+1臺運(yùn)營方式配置)、供電系統(tǒng)(雙路供電)、配電系統(tǒng)(雙路無單點故障方式配電)]不同程度地考慮了可用性等級和冗余措施,以滿足和達(dá)到高可靠性應(yīng)用等級的要求。不僅要為數(shù)據(jù)中心的各類系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)營提供保障環(huán)境,也要為工作人員創(chuàng)造舒適健康的工作環(huán)境。以滿足現(xiàn)代化省級數(shù)據(jù)中心能夠提供高標(biāo)準(zhǔn)的信息服務(wù)與運(yùn)營管理的要求。
3.4基于TIA-942標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計體會 在經(jīng)歷了多輪設(shè)計、調(diào)整設(shè)計、施工交底與技術(shù)配合等幾個環(huán)節(jié)后,我們對該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程的設(shè)計有著一些深刻的體會: 1. 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程是個極為重要的信息設(shè)備工作場所,并按不低于《重要信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)指南》第5級實時數(shù)據(jù)傳輸及完整設(shè)備支持的“等級”設(shè)計,基礎(chǔ)設(shè)施要滿足:a)有符合介質(zhì)存放條件的備用場地;b)有符合備用數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和備用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行要求的場地;c)有滿足關(guān)鍵業(yè)務(wù)功能恢復(fù)運(yùn)作要求的場地;d)以上場地應(yīng)保持7 x 24 運(yùn)作。對場地系統(tǒng)(環(huán)境與設(shè)備)要求具有很高的可用性和可靠性。這也是與一般的數(shù)據(jù)中心場地建設(shè)設(shè)計的不同之處。 2. 該省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程是要在充分考慮異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房的特性基礎(chǔ)上,借鑒國內(nèi)外先進(jìn)的設(shè)計理念和工程技術(shù),要求設(shè)計出高標(biāo)準(zhǔn)的、能適宜動態(tài)需求變化的容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房。這是需要進(jìn)行具有針對性的、滿足特定需要的、適用現(xiàn)在、適合未來的數(shù)據(jù)中心場地建設(shè)設(shè)計。 3. TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》是第一部較為全面地以數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)為對象的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),它為現(xiàn)代的機(jī)房工程建設(shè)提出了新的設(shè)計理念、系統(tǒng)構(gòu)架與技術(shù)指標(biāo),并給出了許多的技術(shù)與系統(tǒng)的工程建議與指導(dǎo),在當(dāng)今數(shù)據(jù)中心(機(jī)房工程)建設(shè)設(shè)計中,特別是對建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)要求較高的數(shù)據(jù)中心設(shè)計,值得借鑒、參考和采納。 4. 一個數(shù)據(jù)中心建設(shè)項目,設(shè)計只是階段性的工作過程。一個完整的、符合設(shè)計要求的數(shù)據(jù)中心建設(shè)需要項目的建設(shè)單位(甲方)、工程監(jiān)理單位、工程施工單位、產(chǎn)品廠商等與設(shè)計單位各方共同的理解、支持和配合。同時,對工程中采納新的建設(shè)理念和技術(shù)措施,各方均需要一個認(rèn)識和認(rèn)同的過程,而設(shè)計方在這過程中要擔(dān)當(dāng)?shù)氖恰皞鞯朗康慕巧薄?/P>
二、 結(jié)束語 工程建設(shè)設(shè)計的本質(zhì)是推崇技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)步和應(yīng)用工程實踐成果,為了人類的精神與物質(zhì)謀求福祉。而某省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計更是為了保障某省級經(jīng)濟(jì)管理部門的重要信息系統(tǒng)的應(yīng)用和安全。采用基于TIA-942《數(shù)據(jù)中心的通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》的某省級異地容災(zāi)備份數(shù)據(jù)中心機(jī)房工程設(shè)計是為了更好地滿足該工程的特定需要和符合數(shù)據(jù)中心建設(shè)的未來發(fā)展趨勢。同時,使數(shù)據(jù)中心的建設(shè)真正地實現(xiàn)為系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)營管理和數(shù)據(jù)信息安全提供保障環(huán)境;為工作人員創(chuàng)造健康適宜的工作環(huán)境這一基本的建設(shè)目標(biāo)。以滿足現(xiàn)代化的省級數(shù)據(jù)中心能夠提供高標(biāo)準(zhǔn)的信息服務(wù)與運(yùn)營管理的要求。
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