數(shù)據(jù)中心的發(fā)展及設計規(guī)范課件

1、數(shù)據(jù)中心的發(fā)展及設計規(guī)范目 錄數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢與應對1數(shù)據(jù)中心設計流程與方法2數(shù)據(jù)中心設計相關規(guī)范標準要求3典型設計案例分析與配置43 數(shù)據(jù)中心的平均壽命為10年有45% 的數(shù)據(jù)中心已越過10年65% 的數(shù)據(jù)中心存在供電和制冷方面的問題30% 希望在未來3-5年升級主要的數(shù)據(jù)中心基礎設施70%數(shù)據(jù)中心運行在18-23 攝氏度 90% 表示高能效服務是重要的選擇綠色數(shù)據(jù)中心相關的數(shù)字以便以理解相關動機和可能造成的影響能源和服務成本控制可用性期望不斷提高根據(jù)業(yè)務調整的需求服務器整合功率的動態(tài)變化對容量或密度長期規(guī)劃的不確定性云計算能源效率虛擬化數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心所面臨的挑戰(zhàn)IT密度不斷提升,且已超出

2、傳統(tǒng)的供電和制冷基礎設施的能力范圍分布式數(shù)據(jù)中心的的集中化虛擬化和IT運算的隨需而變這些挑戰(zhàn)的實質是什么設計及構建的周期需要更快可預見性更高反復多變的商業(yè)氛圍要求數(shù)據(jù)中心具有特別的靈活性以與其保持同步IT技術的發(fā)展變化為”早期的使用者”帶來明顯的商業(yè)優(yōu)勢能效現(xiàn)是已是一個全球性的問題由于能耗大而且需求不斷提升,數(shù)據(jù)中心已成為焦點能源成本和可用性會對底限產(chǎn)生影響更密更快更綠Driving Business Value.可用性靈活性總壽命成本滿足高密度需要減少人為錯誤減少平均故障時間Reduced ENERGYCostReducedNon-Energy OPERATING CostReduced C

3、APITALCost DeploymentSPEED Ability toSCALE Ability toRECON-FIGURE可用性、靈活性、總壽命成本是需要考慮的最重要的核心問題從三個核心問題進行權衡議 程數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢與應對1數(shù)據(jù)中心設計流程與方法2數(shù)據(jù)中心設計相關規(guī)范標準要求3典型設計案例分析與配置4數(shù)據(jù)中心經(jīng)理的關注點數(shù)據(jù)中心設計供電和制冷綠色與效率運行管理模塊化數(shù)據(jù)中心白皮書62% people are or plan to outsource data centers. 數(shù)據(jù)中心可擴展性數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃跟上數(shù)據(jù)中心設計潮流選擇正確的技術電力不夠空間不夠運行管理系統(tǒng)選擇正確的服

4、務商云計算選擇正確的設計和顧問公司數(shù)據(jù)中心運營經(jīng)理的關注點 以前是非常關心供電和制冷，現(xiàn)在最關心設計，同時數(shù)據(jù)中心運行管理系統(tǒng)得到高度重視。數(shù)據(jù)中心用戶關注點的重大變化規(guī)劃建設運營咨詢設計實施驗證運維優(yōu)化需求咨詢需求分析項目初始化測試評估運行管理評估數(shù)據(jù)中心定位客戶要求與限制設備材料選型設備測試運行維護咨詢能源效率評估標準方案參考對照訂單及物流管理可用性評估設備監(jiān)控環(huán)境系統(tǒng)評估容量概念設計施工組織客戶驗收遠程管理可用性評估預算概念設計施工界面運維規(guī)劃運維托管風險評估成長計劃節(jié)能方案設計確定項目團隊人員培訓緊急預案持續(xù)改進關鍵性項目估算項目啟動運行規(guī)范系統(tǒng)維護節(jié)能增效服務能效指標&PUE初步設計

5、進度計劃風險預案定期巡檢擴容改造總擁有成本分項系統(tǒng)設計項目管理認證評估設備維護系統(tǒng)升級選址評估項目概算PMILeed認證評估技術支持遷移關鍵技術定位施工圖設計施耐德電氣CPPGBL認證評估備件管理節(jié)能關鍵技術論證項目預算系統(tǒng)集成Tier認證評估MP4節(jié)能方案規(guī)劃設備材料清單設備安裝= SE =認證咨詢推薦招標文件系統(tǒng)聯(lián)調EnergyStepTMLeed認證管理軟件配置GBL認證Tier認證新建數(shù)據(jù)中心項目流程數(shù)據(jù)中心全生命周期服務初步方案設計Schematic Design 系統(tǒng)設計Design Development施工圖設計Construction Design建設招標文檔Construc

6、tion Bidding Documents設備材料清單 Equipment & Materials List概預算 Budget LEED設計 LEED PlanningTier級別選擇 Tier Level Selection規(guī)劃咨詢建設施工驗證企業(yè)數(shù)據(jù)中心戰(zhàn)略DC Strategy IT及關鍵設施評估IT & Facility Assessment數(shù)據(jù)中心建設主計劃Master Planning遷移/整合計劃Migration/Consolidation Planning概念性設計Conceptual Design LEED 規(guī)劃 LEED Planning Tier級別咨詢規(guī)劃 Tie

7、r Level Consulting 設計持續(xù)穩(wěn)定運行設備監(jiān)控 Monitoring & Control of Equipment環(huán)境、系統(tǒng)評估 Ongoing Assessments施工單位招標Contractor/Vendor Selection 主要設備選擇Selection of Equipment施工管理Construction Administration設備安裝 Equipment Installation 管線敷設 Cabling/Routing IT/Communication 系統(tǒng)調試 Unit TestingLEED實現(xiàn) LEED Adherence測試Equipment

8、 Testing驗收 Commissioning運維設計Maintenance Design風險管理Risk Management人員培訓 Staff TrainingLEED實現(xiàn) LEED Adherence更新升級評估 Assessments運維改進 Continual Improvement更新升級/改造 Extending Life of Data Center 10年生命周期24個月46個月48個月12個月中小規(guī)模數(shù)據(jù)中心項目設計步驟用戶需求分析限制條件分析確定建設目標（確定重要的指標參數(shù)和技術方向）方案設計確定商務模式招標文件編寫投標文件編寫新建中小數(shù)據(jù)中心項目設計步驟步驟名稱工作

9、內容描述1用戶需求分析IT需求分析，3-5年擴展計劃，可用性級別分析公司戰(zhàn)略，制定IT戰(zhàn)略，制定IT規(guī)劃，確定本項目IT應用，確定IT需求。2限制條件分析空間物理環(huán)境分析承重，面積，層高，凈高，室外機位置，運輸通道，運輸方法，防水，門窗，進水與下水，強電井，弱電井，其他管道井，電信接入點。供電情況分析市電輸入路數(shù)，變電站，發(fā)電機，變壓器，功率，接地系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)。行業(yè)規(guī)范分析可用性級別，架構喜好，布局規(guī)定，產(chǎn)品技術偏好。特殊IT應用和設備小型機，刀片式服務器，高端交換機，存儲柜體。項目預算的預期歷史，行業(yè)，用戶預期新建中小數(shù)據(jù)中心項目設計方法3確定建設目標（重要的指標和技術方向）確定數(shù)據(jù)中心容

10、量最終IT負載容量（機柜數(shù)量，配電總功率，服務器數(shù)量）確定成長計劃分幾步建設和擴容確定可用性級別不單單是供配電系統(tǒng)可用性，還包括制冷系統(tǒng)可用性，IT系統(tǒng)可用性，最終體現(xiàn)在用戶IT應用的可用性確定密度和密度分布功率密度組的概念，初期功率密度，最終功率密度確定能效指標包括PUE，包括各階段的負載率確定生命周期TCO概算，包括建設成本，運行成本，擴容成本等。4方案設計確定基礎設施子系統(tǒng)設計根據(jù)可用性，容量，是否分期，技術喜好等確定確定水平平面布局確定垂直空間設計確定其他子系統(tǒng)設計包括裝修，消防，等重新確定各系統(tǒng)之間的關聯(lián)設計考慮聯(lián)動，子系統(tǒng)可用性等新建中小數(shù)據(jù)中心項目設計方法5確定商務模式根據(jù)項目需

11、要，確定有利的商務模式IT咨詢設計標，機房咨詢設計標，工程總包，設備分包。6招標文件及評分標準編寫開放式，可要求提供很多我們擅長的文件，評分標準最重要。公平，公正，公開。三個品牌。三家公司。7投標文件編制邏輯清晰，評標專家容易理解和找到的需要的內容要按照評分標準來安排投標文件步驟名稱工作內容描述1用戶需求分析IT需求分析，3-5年擴展計劃，可用性級別分析公司戰(zhàn)略，制定IT戰(zhàn)略，制定IT規(guī)劃，確定本項目IT應用，確定IT需求。步驟名稱工作內容描述2限制條件分析空間物理環(huán)境分析承重，面積，層高，凈高，室外機位置，運輸通道，運輸方法，防水，門窗，進水與下水，強電井，弱電井，其他管道井，電信接入點。供

12、電情況分析市電輸入路數(shù)，變電站，發(fā)電機，變壓器，功率，接地系統(tǒng)，防雷系統(tǒng)。行業(yè)規(guī)范分析可用性級別，架構喜好，布局規(guī)定，產(chǎn)品技術偏好。特殊IT應用和設備小型機，刀片式服務器，高端交換機，存儲柜體。項目預算的預期歷史，行業(yè)，用戶個人喜好步驟名稱工作內容描述3概念設計，確定重要的指標和初步技術方向確定數(shù)據(jù)中心容量最終IT負載容量（機柜數(shù)量，配電總功率，服務器數(shù)量）確定成長計劃分幾步建設和擴容確定可用性級別不單單是供配電系統(tǒng)可用性，還包括制冷系統(tǒng)可用性，IT系統(tǒng)可用性，最終體現(xiàn)在用戶IT應用的可用性。確定密度和密度分布功率密度組的概念，初期功率密度，最終功率密度確定能效指標包括PUE，包括各階段的負載

13、率確定生命周期TCO概算，包括建設成本，運行成本，擴容成本等。匹配的概念：機柜的承重利用率、空間利用率、配電利用率、制冷利用率、網(wǎng)絡利用率。制冷延時和UPS延時。整個壽命周期的負載率與PUE。步驟名稱工作內容描述4方案設計確定基礎設施子系統(tǒng)設計根據(jù)可用性，容量，是否分期，技術喜好等確定確定水平平面布局確定垂直空間設計走線模式確定其他子系統(tǒng)設計包括裝修，消防，等重新確定各系統(tǒng)之間的關聯(lián)設計考慮聯(lián)動，子系統(tǒng)可用性等步驟名稱工作內容描述5確定商務模式根據(jù)項目需求，確定有利用戶的商務模式IT咨詢設計標，機房咨詢設計標，工程總包，設備分包。6招標文件及評分標準編寫開放式，要求提供很多我們擅長的文件，評分

14、標準。公平，公正，公開。三個品牌。三家公司。7投標文件編制議 程1234數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢與應對數(shù)據(jù)中心設計流程與方法數(shù)據(jù)中心設計相關規(guī)范標準要求典型設計案例分析與配置相關國家標準GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范GB/T2887-2000電子計算機場地通用規(guī)范JCT/T16-82民用建筑電氣設計規(guī)范GB50052-95供配電系統(tǒng)設計規(guī)范GB50054-95低壓配電設計規(guī)范GB288789計算站場地技術條件GB9361-88計算站場地安全要求ST/T30003-93電子計算機機房工程施工及驗收規(guī)范GB50053-9410kV及以下變電所設計規(guī)范GBJ52-82工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設計

15、規(guī)范GB50055-93通用用電設備設計規(guī)范GB50057-94建筑物防雷設計規(guī)范GBJ79-85通用接地設計規(guī)范GB50343-2004建筑物電子信息系統(tǒng)防雷技術規(guī)范ANSI_TIA-942-2005數(shù)據(jù)中心用遠程通信基礎設施標準GB 7260.1-2008 IEC62040-1-1 2002操作人員觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求GB 7260.2-2003 IEC62040-2 1999UPS電磁兼容性要求GB 7260.3-2003 IEC62040-3 1999UPS確定性能的方法和試驗要求GB 7260.4-2008 第1-2部分限制觸及區(qū)使用的UPS的一般規(guī)定和安全要求國家

16、建筑標準設計圖集-09DX009電子信息系統(tǒng)機房工程設計與安裝相關國家標準(續(xù))機房分級-GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范電子信息系統(tǒng)機房應劃分為A、B、C三級。設計時應根據(jù)機房的使用性質、管理要求及其在經(jīng)濟和社會中的重要性確定所屬級別。 符合下列情況之一的電子信息系統(tǒng)機房應為A級1 電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成重大的經(jīng)濟損失；2 電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成公共場所秩序嚴重混亂。符合下列情況之一的電子信息系統(tǒng)機房應為B級。1 電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成較大的經(jīng)濟損失；2 電子信息系統(tǒng)運行中斷將造成公共場所秩序混亂。不屬于A級或B級的電子信息系統(tǒng)機房為C級。性能要求 A級電子信息系

17、統(tǒng)機房內的場地設施應按容錯系統(tǒng)配置，在電子信息系統(tǒng)運行期間，場地設施不應因操作失誤、設備故障、外電源中斷、維護和檢修而導致電子信息系統(tǒng)運行中斷。B級電子信息系統(tǒng)機房內的場地設施應按冗余要求配置，在系統(tǒng)運行期間，場地設施在冗余能力范圍內，不應因設備故障而導致電子信息系統(tǒng)運行中斷。C級電子信息系統(tǒng)機房內的場地設施應按基本需求配置，在場地設施正常運行情況下，應保證電子信息系統(tǒng)運行不中斷。主機房computer room。主要用于電子信息處理、存儲、交換和傳輸設備的安裝和運行的建筑空間。包括服務器機房、網(wǎng)絡機房、存儲機房等功能區(qū)域。輔助區(qū)auxiliary room。用于電子信息設備和軟件的安裝、調試

18、、維護、運行監(jiān)控和管理的場所，包括進線間、測試機房、監(jiān)控中心、備件庫、打印室、維修室等區(qū)域。支持區(qū)support area。支持并保障完成信息處理過程和必要的技術作業(yè)的場所，包括變配電室、柴油發(fā)電機房、UPS 室、電池室、空調機房、動力站房、消防設施用房、消防和安防控制室等。行政管理區(qū)administrative area。用于日常行政管理及客戶對托管設備進行管理的場所，包括工作人員辦公室、門廳、值班室、盥洗室、更衣間和用戶工作室等。功能分區(qū) 布局要求 主機房內和設備間的的距離應符合下列規(guī)定：1 用于搬運設備的通道凈寬不應小于15m。2 面對面布置的機柜或機架正面之間的距離不應小于1. 2m；

19、3 背對背布置的機柜或機架背面之間的距離不應小于lm；4 當需要在機柜側面維修測試時，機柜與機柜、機柜與墻之間的距離不應小于12m。5 成行排列的機柜，其長度超過6m時，兩端應設有出口通道；當兩個出口通道之間的距離超過15m時，在兩個出口通道之間還應增加出口通道；出口通道的寬度不應小于1m，局部可為08m。 冷通道熱通道機柜或機架采用面對面、背對背的布置方式（舉例）熱通道熱通道冷通道精密空調布局要求（續(xù)）通道設計布局舉例搬運通道1.5m冷通道1.2m熱通道1m側面維護距離1.2m配電柜/UPS正面1.8m配電柜/UPS背面1.5m機柜列長度15m建筑與結構要求 面積大于100m2的主機房，安全

20、出口應不少于兩個，且應分散布置。 面積不大于100m2的主機房，可設置一個安全出口，并可通過其他相臨房間的門進行疏散。門應向疏散方向開啟，且應自動關閉，并應保證在任何情況下都能從機房內開啟。走廊、樓梯間應暢通，并應有明顯的疏散指示標志。電子信息系統(tǒng)機房內通道的寬度及門的尺寸應滿足設備和材料運輸要求，建筑的入口至主機房應設通道，通道凈寬不應小于15m。 主機房凈高應根據(jù)機柜高度及通風要求確定，且不宜小于26m。 電子信息系統(tǒng)機房的耐火等級不應低于二級。 室內裝修 主機房地面設計應滿足使用功能要求：當鋪設防靜電地板時，活動地板的高度應根據(jù)電纜布線和空調送風要求確定；并應符合下列規(guī)定：1 活動地板下

21、空間只作為電纜布線使用時，地板高度不宜小于250mm。 2 如既作為電纜布線，又作為空調靜壓箱時，地板高度不宜小于400mm。A級B級電子信息系統(tǒng)機房的主機房不宜設置外窗。當主機房設有外窗時，應采用雙層固定窗，并應有良好的氣密性，不間斷電源系統(tǒng)的電池室設有外窗時，應避免陽光直射。 附錄建筑與結構要求項目技術要求備注A級B級C級主機房外墻設采光窗不宜-防靜電活動地板的高度不宜小于400mm作為電纜布線和空調靜壓箱時防靜電活動地板的高度不宜小于250mm僅作為電纜布線使用時屋面的防水等級-供配電 供配電系統(tǒng)應為電子信息系統(tǒng)的可擴展性預留備用容量。 電子信息系統(tǒng)機房應由專用配電變壓器或專用回路供電，

22、變壓器宜采用干式變壓器。 電子信息設備應由不間斷電源系統(tǒng)供電。不間斷電源系統(tǒng)應有自動和手動旁路裝置。確定不間斷電源系統(tǒng)的基本容量時應留有余量，不間斷電源系統(tǒng)的基本容量可按下式計算： E1.2P (8.1.7-1) 式中：E 不間斷電源系統(tǒng)的基本容量(不包含備份不間斷電源設備 kW/kVA） P 電子信息設備的計算負荷（kW/kVA）。配電屏布置成排布置的配電屏，其屏前屏后的通道凈寬不應小于表474的規(guī)定。 注：1 當建筑物墻面遇有柱類局部凸出時，凸出部位的通道寬度可減少 0.2m；2 各種布置方式，屏端通道不應小于0.8m。 議 程1234數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢與應對數(shù)據(jù)中心設計流程與方法數(shù)據(jù)中心設

23、計相關規(guī)范標準要求典型設計案例分析與配置解決方案系統(tǒng)介紹機房選址與要求機房選址：機房選擇上盡量要求房間方正，柱間距大的的房間建設要求1、地面荷載能力，UPS電池室16KN/m2,主機房10KN/m2,其它區(qū)域為8KN/m2；2、設置貨運梯/貨運通道，貨運梯門開啟后凈寬不小于1500mm，承載能力不小于1600kg；或者設置貨物吊裝天井，或者能經(jīng)由車輛坡道進入地下室；3、與主機房無關的給排水管道不應穿過主機房，主機房周圍設置擋水和排水系統(tǒng)設施（除精密空調用水外）；4、弱電間內設置接地體，直接連接到大廈母地排上，接地電阻值小于1歐姆；2 - Division - Name Date項目描述與需求分

24、析1. 數(shù)據(jù)中心機房長12.6m，寬5.4m，面積為67.72. 房間層高3.5m3. 20個機柜4. 機柜平均負荷密度3kVA5. 雙路市電電源引入6. （N+1）冗余配置3 - Division - Name Date解決方案組合方式5 - Division - Name DateUPS配電設計1.機柜密度：機柜平均功率密度為3kVA/機柜,總負載不超過60kVA 。2.UPS系統(tǒng)設計：采用一臺80kVA模塊化(Symmetra PX 16080kVA)UPS,UPS系統(tǒng)滿載后備時間為30分鐘3.系統(tǒng)配電方式：采用列頭柜方式PDPM277H，列頭柜采用模塊化斷路器設計，具備遠程監(jiān)控功能，便

25、于維護，且可保證二次工程不斷電6 - Division - Name Date解決方案Symmetra PX160+TDAR10217 - Division - Name Date空間與走線設計1. 機房采用上走線方式，采用機柜頂部布線的架構設計2. 機房層高為3.5m,高架地板高度為0.4m。3. 根據(jù)實際情況建議不設吊頂4. 機房凈空高度為3.1m。5. 機房電源線和數(shù)據(jù)線全部上走線。6. 機房空調管線全部下走線。8 - Division - Name Date空間剖面關系11 - Division - Name Date電氣單線圖供配電系統(tǒng)遵循供電就近原則：電源輸入UPS配電UPS電池運

26、行的連續(xù)性簡單，快速的升級可以直接增加功能單元而不需切斷其它回路適應更改的需要帶電運行狀態(tài)下的簡便，快速更換采用 Polyfast 方案,在更換功能單元時也不需要配電柜斷電Okken 輸入配電的最佳選擇12 - Division - Name Date帶模塊化配電的Symmetra PX 160高性能、冗余電力保護，具有為數(shù)據(jù)中心熱增容和延長后備時間的功能為業(yè)務的關鍵應用提供容量正好合適的UPSUPS供配電系統(tǒng)UPS供配電系統(tǒng)輸出配電強烈建議采用智能化精密配電柜，實現(xiàn)對每個機柜的實時電流監(jiān)控管理。提高配電可用性和靈活性，提高系統(tǒng)的配電可用性。精密配電柜 PDPM277 功率可達277KW 可裝

27、24個熱插拔模塊 最大72路輸出照明設計表：主機房和輔助區(qū)一般照明的照度標準值房間名稱照度標準值（Lx)統(tǒng)一眩光值(URG)一般顯色指數(shù)(Ra)主機房服務器設備區(qū)5002280網(wǎng)絡設備區(qū)50022存貯設備區(qū)50022輔助區(qū)進線間30025控制中心50019測試區(qū)50019打印室50019備件庫30022照明方案1）工作區(qū)域內一般照明的照明均勻度不應小于07，非工作區(qū)域內的一般照明 照度值不宜低于工作區(qū)域內一般照明照度值的13。2）應急備用照明：平時作為正常照明的一部分，正常電源停電時自動切換到蓄電池供電。3）主機房和輔助區(qū)內應設置備用照明，備用照明的照度值不應低于一般照明照度值10；有人值守的房間，備用照明的照度值不應低于一般照明照度值的50；備用照明可為一般照明的一部分。4）機房應設置消防應急疏散照明：在機房主要出入口、走道設置應急疏散指示燈，保證應急狀態(tài)下工作人員的安全疏散。主機房通道疏散照明的照度值不應低于5lx，其他區(qū)域通道疏散照明的照度值不應低于0.5lx。 接地方案18 - Division - Name Date制冷設計1.機房精密空調制冷，采用地板下送風，機房上部回風方式2.機房內安裝3臺顯冷量為32.2KW風冷型精密空調