小型數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃和設計原則

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一、小型數(shù)據(jù)中心的定義

數(shù)據(jù)中心（Data Center）是大范圍協(xié)作的特定設備網(wǎng)絡，用來在Internet網(wǎng)絡基礎設施上加速信息的傳遞。又可以細分為企業(yè)級數(shù)據(jù)中心、其他數(shù)據(jù)中心等。

企業(yè)數(shù)據(jù)中心（Enterprise Data Center，EDC）通過實現(xiàn)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)定義與命名規(guī)范、集中的數(shù)據(jù)環(huán)境，從而達到數(shù)據(jù)共享與利用的目標。企業(yè)數(shù)據(jù)中心按規(guī)模劃分為部門級數(shù)據(jù)中心、企業(yè)級數(shù)據(jù)中心、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心以及主機托管數(shù)據(jù)中心等。其中互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，IDC）是一種以電信級機房設備向用戶提供專業(yè)化和標準化的數(shù)據(jù)存放業(yè)務及其它相關服務的中心。用戶可通過數(shù)據(jù)中心的主機托管、整機租賃、虛擬主機等服務，并租用數(shù)據(jù)中心的技術力量，搭建自己的互聯(lián)網(wǎng)平臺。

其中，隨著時間的推移，小型數(shù)據(jù)中心的指標定義也不斷在變化，在2-3年前，100平米以下的可以定義為小型數(shù)據(jù)中心，但是隨著機房逐漸的集中化、大型化，當前200平米以下的面積的機房定義為小型數(shù)據(jù)中心更為貼切。

二、構建小型數(shù)據(jù)中心的幾個核心要素

（一）整體設計

1、選址問題

數(shù)據(jù)中心具有極高的安全性要求，一旦發(fā)生問題將會影響社會的正常生產、生活。因此，即使發(fā)生諸如地震、水災、雷擊等自然災害和機器設備發(fā)生故障、火災等偶然事件，數(shù)據(jù)中心也必須具備很高的安全可靠性以保證業(yè)務不會停止。提高安全可靠性可通過各種手段實現(xiàn)，比如構筑具有冗余性的系統(tǒng)和構筑較易修補故障的系統(tǒng)等等。但是數(shù)據(jù)中心地理位置的合理規(guī)劃對提高“災害回避性”是極為重要的。在調查用地位置有關項目和用地本身的性狀時，必須對自然條件和社會條件從過去到未來進行多方面研究。

其中，《電子計算機機房設計規(guī)范》（GB 50174-93）中規(guī)定，電子信息系統(tǒng)機房位置選擇應符合下列要求：

水源充足，電力比較穩(wěn)定可靠，交通通信方便，自然環(huán)境清潔；

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、易爆物品的工廠、倉庫、堆場等；

遠離水災隱患區(qū)域；

遠離強振源和強噪聲源；

避開強電磁場干擾。

另外國內《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范》（GB 50174—征求意見稿）應該很快就會有個明確的結果，里面會對選址有更詳細的說明，在這里不再贅述。

ANSI/TIA-942-2005標準附錄F中關于選址的有關參考：

數(shù)據(jù)中心不應靠近附近機場的飛行航線。

與鐵路及及高速公路距離大于800m，以保證降低化學物質濺落危險。

與軍事基地距離大于800m，與核設施、國防設施等大于1600m.

其它注意事項：污染風險/接近警察局、消防隊、醫(yī)院、地區(qū)規(guī)劃、多路接入、震動問題、環(huán)境問題。

2、數(shù)據(jù)中心規(guī)劃與設計

建設的數(shù)據(jù)中心應當滿足當前與未來的需要，在規(guī)劃時，要注意以下幾點需求：

A、解決系統(tǒng)過熱問題

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心普遍存在局部過熱的問題。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心因設計不合理而制冷不能按實際設備的需要進行分配，導致總體能源浪費高且存在局部過熱而宕機。機房空調設置不合理，沒有采用機房專用的精密空調，而是直接采用了家庭舒適性空調。電源線纜布放過細，存在重大的安全隱患。沒有配備保障電源，機房的設備安全運行無法保證。

科學的數(shù)據(jù)中心動力配置，成本會在建設初期提高，相比由此帶來的系統(tǒng)穩(wěn)定運營帶來的業(yè)務高可靠性，同時體現(xiàn)出的節(jié)能減耗帶來的低成本價值。

B、解決系統(tǒng)宕機問題

大量企、事業(yè)等都會自己建設或者通過電信服務商，IDC運營服務商等擁有自己的機房，但是由于各種原因會出現(xiàn)數(shù)據(jù)中心停機和暫時關閉的情況，會給企業(yè)帶來不可估量的損失。第一、建立自身的災備中心，除了IT支撐之外，災備中應該加入業(yè)務影響分析、策略制定、業(yè)務恢復預案、人員架構、通信保障、第三方合作機構等，成為業(yè)務連續(xù)性規(guī)劃（BCP）。第二、對關鍵設備進行N+x冗余備份，盡量減少在設備自身的問題。

C、注重整體的綠色節(jié)能問題

所謂數(shù)據(jù)中心的“綠色”，業(yè)界標準并不統(tǒng)一，也沒有形成可以參考的規(guī)范。筆者認為，綠色標準可以體現(xiàn)在兩個方面：第一、整體設計的科學合理和設備的節(jié)能環(huán)保。綠色應該體現(xiàn)在通過科學的機房配置建設設計或改善，來形成動力環(huán)境最優(yōu)化的配置，實現(xiàn)初始投入最小化；在保障機房設備穩(wěn)定運營的同時，達到節(jié)能減耗；同時服務器、網(wǎng)絡存儲等設備要實現(xiàn)最大化的效能比。第二、滿足IT環(huán)境的基本運營，同時確?？蓴U展性。要合理規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的使用壽命，爭取達到總體TCO最小化。

D、關注數(shù)據(jù)中心的重點設計

為規(guī)范電子信息系統(tǒng)機房設計，確保電子信息系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠地運行，做到技術先進、經濟合理、安全適用、節(jié)能環(huán)保等要求。

機房雖然是按照重要性進行分級，但不同級別的機房，其投資、系統(tǒng)冗余和能耗是不同的。級別高的機房，系統(tǒng)冗余較高，相對來說，其投資和能耗也較高。在滿足系統(tǒng)可靠性的前提下，合理確定機房等級和系統(tǒng)配置，可以降低投資，減少能源消耗。

當機柜內或機架上的設備為前進風/后出風方式冷卻時，機柜或機架的布置宜采用面對面、背對背方式。

A級和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。

空調設計應根據(jù)當?shù)貧夂驐l件，選擇采用以下節(jié)能措施：大型機房宜采用水冷冷水機組空調系統(tǒng)；北方地區(qū)采用水冷冷水機組的機房，冬季可利用室外冷卻塔作為冷源，通過熱交換器對空調冷凍水進行降溫；空調系統(tǒng)可采用電制冷與自然冷卻相結合的方式。

主機房和輔助區(qū)內的主要照明光源應采用高效節(jié)能熒光燈，其鎮(zhèn)流器的諧波限值應符合國家標準GB17625.1的規(guī)定，燈具應采用分區(qū)、分組的控制措施。