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设计一个数据中心,除了需要确定规模与其可容纳的处理/存储设备的数量之外,还需要考虑很多的要素。
地点选择、供电方式、冗余级别、冷却设备数量、安全控制的严格程度,以布线介质的类型,仅仅是成功
新建或扩建一个数据中心的众多要素中的几个。
本指南旨在为用户规划、建设、维护一个数据中心提供引导,将结合理论与建设实例进行论述,本指南论
及的方面包括:
数据中心类型
数据中心的类型包括为单一客户提供服务的企业型数据中心或是为多个客户提供服务的托管型数据中心。
对于托管型数据中心,属于不同企业或提供商的设备是否可以共享或是放置在同一空间内这些设备是否需
要基于安全原因进行隔离
数据中心的正常运行时间与冗余
数据中心的正常运行时间涉及多个方面。地点、供电/通信方式以及附近其他行业的类型都会影响到数据中
心的可靠性。就数据中心内部而言,正常运行时间取决于服务基础设施的冗余性。第一级数据中心是最基
础的架构,不具备冗余性(甚至没有备用电源),而一个第四级数据中心架构具备多个通信、电源、制冷
设备系统及连接,拥有最高的容错能力。
数据中心的布局
数据中心在一个有限区域集中了大量的电子设备,所以需要有效组织空间以方便扩容及重新配置。空间设
置涉及的方面包括:电力供应与外部网络连接的入口、HVAC(暖通空调,有时也称作机械设施)、网管中
心、通信室、办公区、冗余电源及计算机机房等。另外还包括机架、机柜、设备的摆放(以实现最佳的制
冷效果),这些设备的放置需要考虑空间的高效利用及安全隔离。
数据中心的供电系统
电力引入必须满足要求,冗余电源技术(UPS与发电机组)以及接地的重要性也将提及。
数据线缆
本指南将对各种线缆介质与线缆系统进行描述和比较,并提出最优的应用建议。
数据中心布线
本指南将对结构化布线的方法、介质(双绞线与光纤)、终端进行概述和比较。并着重对美国康普
SYSTIMAX的各种布线解决方案与系统以及其在数据中心中的使用进行深入的描述和比较。
数据中心规划指南第1章
数据中心的监控
自动监控系统保证数据中心与计算机机房以最优的效率运作。
数据中心的安全
本指南将对防火与电气安全(NFPA美国消防协会与NEC美国国家电气规程等等)以及访问控制与
CCTV(闭路电视)监控等安全问题等进行描述。
数据中心实例
最后,将提供机房分布示意图,展示以上系统在数据中心中如何组合。
本指南仅仅是美国康普SYSTIMAXSolutions助您发挥数据设备基础设施最高效率的途径之一,需要了解
关于SYSTIMAXSolutions的更为详尽的信息,请访问wwwmscope。
关于国际标准的一点说明
本文件遵循的标准大多数引自TIA-942,北美数据中心标准。CENELEC(欧洲电工标准化委员会)的数据中
心标准草案EN50173-5.200X及国际标准化组织草案24764与之基本相同,但不完全一致。例如,所采
用数据布线拓扑是一样的,但不同位置的称谓可能不同。(如TIA-942称为“horizontaldistribution”的地
方,EN50173称为“zonedistributor”)。另外,内容的深度也有差别:TIA-942中定义了冗余概念及层
次概念(见本文第3章),而EN50173没有。
需要注意的是,本指南所提出的普遍方针可能与用户所处国家或区域的规则有所不同,如线缆传输距离要
求与防火安全性要求等,这样的情况下,以本地规定优先。
数据中心规划指南第2章
2.0数据中心的类型与拓扑结构
广义的讲,数据中心是为单个或多个企业的数据处理、存储、通信设施提供存放空间的一个或联网的一组区
域。其占地可以只是建筑物中的某处或专门的整座建筑。
数据中心的目的,是为各种数据设施提供满足供电、HVAC(暖通空调)、通信、冗余与安全需求的存放环境。
数据中心中的设施包括各种安装在机架或机柜中的有源设备及连接它们的结构化布线系统。
数据中心采用的各种参数在TIA-942(北美标准)、EN50173-5.200X(欧洲标准)及ISO/IEC草案24764(国
际标准)中予以定义。TIA-942以结构化布线标准为基础,并加入了供电、温度环境、设备摆放及其他更多
的要求。本指南旨在通过对这些标准进行总结,为规划数据中心提供帮助并提供建设建议。
企业型数据中心:仅为单一公司或企业提供通信和数据服务。企业型数据中心是一个公司的内部网、互联网
访问、电话服务的核心。Web服务器、内部网络集线器、NAS(networkattachedstorage网络附加存储,
也称网络磁盘阵列)以及更多的其他设备一般安置在这里。
托管型数据中心:由服务提供商所有并向多个客户提供有偿的数据及互联网服务(如Web服务或VPN服务
等)。两种数据中心均采用相同的设备与布线,但托管型数据中心还有分区与安全方面的要求。例如,一个大
客户可能将其设备托管在数据中心,这些设备需要隔离起来并限制访问。
办公室、支持室、
公共设施及暖通空调
操作中心
通信室
办公室操作中心
的LAN交换机
进线间
运营商设备与分区
数据中心
接入提供商
有时通过外部的进线口连接
机房
主干线缆
水平线缆
主配线区域
路由器、主干
LAN/SAN交换
机、PBX、MUX
水平配线区域
LAN/SAN/KVM
交换机
分区配线区域
设备配线区域
机架/机柜
水平配线区域
LAN/SAN/KVM
交换机
设备配线区域
机架/机柜
水平配线区域
LAN/SAN/KVM
交换机
设备配线区域
机架/机柜
数据中心规划指南第2章
分区配线区域(ZoneDistributionArea,ZDA)用于需要提高
HDA与设备间配置灵活性的大型机房中。ZDA仅放置无源设
备,并且与HDA间至少应分隔15米。注意:MDA与HDA间
也需要保持至少15米的距离。
水平配线区域(Horizontal
DistributionArea,HDA)设置水平
交叉连接(如果数据中心相对较大的
话)。在小型的数据中心中,HDA被
合并到MDA中。如同MDA,基于
安全原因,HDA也可以分开。HDA
包括LAN/SAN交换机以及各种设
备的KVM(键盘、显示器、鼠标)交
换机等。
贮藏室是用于安全存放各种备
件、线缆、以及为满足各种操
作需要的补给品等。拥有一个
卸货平台是非常有帮助的。
主配线区域(MainDistributionArea,MDA)
是布线系统的中心,其设置在机房内。当数据
中心分布在建筑中的多个楼层时,MDA是布线
系统的汇集点。注意:在多客户环境下,基于安
全原因,MDA可以分开。MDA包括主交叉连
接并可能还包括为附近设备提供连接的水平交
叉连接(HDA中描述)。MDA可能包含核心路
由器、核心LAN/SAN交换机。有时,服务提
供商的设备(如MUX多路复用器)也被放置在
主干区域以避免线缆超出额定传输距离。
数据中心规划指南第2章
进线室管理着外部网络与数据中心结构
化布线系统的接口,这里摆放用于分界
的硬件。注意:有时也将进线口(位于数
据中心外的洞口)作为外部网络提供商
的入口。
基于安全目的,进线室设置在机房之
外。根据冗余级别或层次要求的不同,
进线室可能需要多个,以连接第二个外
部网络服务提供商。如果数据中心非常
的大,另一个进线室就显得非常必要,
这是为了让进线室与机房设备靠近,以
使它们之间的连接不超过线路的最大传
输距离。(例如,双绞线有效传输距离是
100米-第6章会提及)
计算机机房指放置数据与通信设备及线缆的安全的、环境可控的空间。机
房可分割成不同的区域,分别与结构化布线系统连接。机架与机柜安装在
抬升的防静电地板上,冷气与线缆(包括数据电缆与电力电缆)一般推荐从
地板下进入。TIA-942标准对机房的数据访问、空调控制、灯光、后备电
源、设备密度及其他事宜进行了特别的说明。
通信室用于安置为数据中心的正常办公及
操作提供本地数据、视频和语音通信服务
的各种设备。
电气/机械室用于安置电源、配电、空调等设备。安全洁净
的电源供应及后备电源(UPS、电池组、发电机组),以及可
靠的HVAC系统是实现100%正常运行时间的必要条件。
操作中心监控着数据中心的
正常运行。操作中心是维护
操作人员通过入墙式大屏幕
以及桌面显示器监控网络的
地方,人员数量根据数据中
心的规模而定。
设备配线区域(Equipment
DistributionArea,EDA)是指放置各
种计算及存储模块的机架和机柜。