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構建大型數據中心 你需要知道的基礎知識

  • 發佈時間:2011-12-20

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  • 數據中心基礎設施的設計建設工作,就好比是在為一個人量體裁衣。在以往近二十年的曆程中,中國大部分數據中心用戶在進行數據中心園區設計或選址的時候,往往忽視了量體的重要性,目前采用科學的方法論來對待數據中心基礎設施的設計與建設問題,這在中國數據中心行業無疑是一次長足的進步。

            隨著信息技術的飛速發展,信息化已滲入國民經濟的各個領域,目前各行業數據中心建設非常緊迫,數據中心快速發展是必然的發展趨勢。近年來,許多行業需要進行存儲和處理的數據量都呈現出幾何式的增長態勢,這也形成了我國大型數據中心建設的新局面。特別是隨著國家和各地國民經濟和信息化重大工程的實施,迫切需要建設大型數據中心基礎設施。

            針對大型數據中心項目規劃,應該融合國內外很多項目的先進經驗和失敗教訓,提高立足點來進行統一規劃,並且需要從項目選址、園區規劃及數據中心樓前期咨詢規劃著手,從咨詢階段提出新的數據中心理念從而為建設一個獨立、完備、穩定、安全、有序、綠色、美觀的先進數據中心做出良好的鋪墊。

    一、 理念與目標

            數據中心基礎設施的設計建設工作,就好比是在為一個人量體裁衣。在以往近二十年的曆程中,中國大部分數據中心用戶在進行數據中心園區設計或選址的時候,往往忽視了量體的重要性,在大樓設計建設的前期階段較少地甚至是沒有考慮到數據中心對土建的需求。等到大樓主體竣工之後再對結構進行修改,這樣不但浪費了大量的時間與金錢,也有可能造成一些無法彌補的缺陷。

            目前采用科學的方法論來對待數據中心基礎設施的設計與建設問題,這在中國數據中心行業無疑是一次長足的進步。國際上很多大型的跨國機構在實施他們的數據中心大樓計劃之前就尋找相關數據中心行業的專家提供專業的咨詢。令人欣慰,目前國內許多大型的數據中心建設正朝這個方向發展。這些項目在選擇場地之前就充分做足了咨詢工作,數據中心專家們提供的對待建場地的各項要求為客戶日後的土建設計和施工指明了方向,從而節省了改建資金,縮短了項目周期,更為重要的是保證了整體的項目質量。

    二、 專業化設計依據

    1TIA-942數據中心通信設施標准

            隨著科技的不斷發展,數據中心基礎設施的發展步伐也在不斷加快。在過去的40多年曆程中,如果我們按照“TheUptimeInstitute,Inc.”的分級標准來進行衡量,數據中心等級已經邁過了第四個階段,符合Tier1標准的數據中心基礎設施出現在十九世紀六十年代,符合Tier2標准的數據中心基礎設施出現在七十年代,符合Tier3標准的數據中心基礎設施出現在九十年代初期,而符合Tier4標准的

    第一座數據中心則是出現於1994年的“Windward”項目。實際上,自1994年以後,很多新建的數據中心的設計建設標准已經逐步超越了Tier4所能描述的範疇,進而朝更先進、更穩定的目標邁進。

            2005412日通過的《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCentres》簡稱《TIA-942》給了我們目前最好的答案。這套標准全方面的從各個角度對數據中心基礎設施提出了一系列的要求。

    2GB-501742008)電子信息系統機房設計規範

            國內2008年最新發布的《電子信息系統機房設計規範》劃分為ABC三級,設計時應根據機房的使用性質、管理要求及其在經濟和社會中重要性確定所屬級別。常規大型數據中心建設,都是參照A級建設標准。

    三、 園區規劃理念

            數據中心的前期規劃中,應協助業主進行基礎環境規劃與大樓整體相協調。體現功能布局合理、設施先進、運行安全、保護環境、節約能源、以人為本、經濟適用、管理智能,達到綜合效能一流的信息化基礎設施要求。

            專業的數據中心園區及建築物作為未來的數據業務運營、生產,園區的主要功能為:數據機房樓和辦公樓。其他輔助功能有:一定的後勤保障如停車、員工食堂等等。因此整個園區的主體建築為數據中心大樓及輔助區域。

            根據金字塔型的安全分區概念,整個園區應通過建築和綠化的結合達到明顯的安全層次劃分:

            數據中心大樓應盡量位於園區中心位置;

            停車場、園區外圍車道盡量靠外圍建設,設置哨崗,外圍車道與數據中心大樓和輔助區域之間有高大林木隔離,規劃時應盡量增加隔離帶的寬度;

            為方便工作人員進行操作,重要區域應靠近數據中心大樓,它與數據中心大樓之間可以設有空中走廊連接。空中走廊同時起到縮短員工步行距離、免受風雨的作用。為便於安全管理,空中走廊的設計僅限一個;

             園區內應設有一條專用車道連接到數據中心大樓供緊急使用,但是為了防止汽車炸彈對重要設施的威脅,平時應對此車道采用強制性封鎖措施,以防汽車強行闖入;

     設置專用車道連接到辦公區,在外圍車道與專用車道之間增設哨崗;

             所有高壓變壓器、油機、空調機組等後備設備都可安裝在數據中心大樓內,可選擇地下作為配電室及柴油機房,以達到大樓自己自足的目的;

             數據中心地下布局應結合吊裝口位置來考慮未來模塊化擴容的設計要求;

             地下油庫根據消防規範設置在數據中心大樓附近靠近備用發電機組的位置;

             建議員工餐廳及廚房設置在辦公樓的上部位置,采用專用電梯從一層直接輸送後勤原料,可有效杜絕外來人員用餐,提高安全等級,同時在冷熱效應、排煙、辦公室防漏雨、員工便利性等方便有很大優勢;

             園區內的景觀綠化應減少落葉闊葉型植物的栽種,可選用長綠針葉型植物,目的為減少植被的落葉被風吹起而堵塞屋頂空調室外機等設備的散熱;

             園區內可設計水景工程,必要時起到儲備及消防作用。需按照客戶意願進行實施。但是原則上應當保證所建設施對外來人員無吸引力,對內部不造成投資浪費;

             若設計水景,可以考慮利用其水容量配合噴泉散熱降溫的方式達到空調系統制冷的效果,可以同時達到美化園區和綠色節能的作用;

             為提高安全性,可考慮在園區周邊不設置說明園區功能的標志牌,僅保留所屬單位名稱或LOGO,或采用一些代碼作為內部識別標志。

              園區主要建築物為數據中心大樓和辦公及輔助區,其中辦公大樓除了行使辦公、接待等職能外,還兼顧後勤保障及緩沖的作用。

              根據需求及限制條件,初步建議數據中心大樓可為淨層高控制在不低於5米的設計;

               市電高低壓設備、後備油機、空調制冷主機、消防氣瓶室等位於地下一層,設計大樓時應考慮相應的進、排風需要及管線路由;

              與後備油機配套的地下油庫應按照消防規範要求設計在靠近大樓的位置;

           

     大樓各層基礎服務設施(UPS、電池、豎井、電梯、樓梯等)集中在中央區域,數據機房以基礎服務設施區域為中心作發散狀,這樣可以最大限度的縮短輸送路由;

               各輸送路由應有雙路備份,且互為備份的兩路之間應保障足夠隔絕距離;

              根據擬定需求,結合建設經驗,在數據中心大樓內,以400500平方米為單位進行規劃建設,從而便於未來的模塊化擴充和按需增長投資,同時每個單位的規劃建設可以根據未來變化的需求而進行適當調整;

             大樓屋頂應用來安裝空調系統的冷卻塔和衛星收發設備。

             另外,從建築物結構考慮,外牆采用保溫、節能材料,需增加牆壁厚度,可以提高安全等級;滿足機房特殊性層高;樓板做下沉設計,電梯出口高度應與未來鋪設防靜電地板的表面平齊,以達到未來大樓內地面無高差無斜坡的效果;數據機房樓板承重設計盡量達到12.515KN/平方米等設計理念。以滿足一定時期的數據中心需要。

            在考慮設計理念的同時,運用最新最可靠的科學技術,嚴格遵循國家相關設計標准規範,保證所有的項目不但具有高可用性,而且具有高可維護性和高可擴充性,以保證滿足在未來對業務運作場地的需要。

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