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數據中心機房建設:需要確定這十三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)

2021-04-30 來(lái)源:巨盛云

熟悉機房建設的業(yè)內人士可能都知道,一個(gè)全面的數據中心機房建設工程一般包括:綜合布線(xiàn)、抗靜電地板鋪設、棚頂墻體裝修、隔斷裝修、UPS、專(zhuān)用恒溫恒濕空調、機房環(huán)境監控系統、新風(fēng)系統、漏水檢測、地線(xiàn)系統、防雷系統、門(mén)禁、監控、消防、報警、屏蔽工程等。

那么,在數據中心機房設計建設的過(guò)程中,關(guān)鍵問(wèn)題都有哪些?本期我們一起來(lái)了解一下。

01 數據中心將建在哪里

分析新建的數據中心所在地的氣候條件是十分重要。這將有助于確定最合適的冷卻措施,其中包括水冷機組,機械制冷空調,自然空氣冷卻、間接空氣冷卻,絕熱冷卻等,這些都是為了數據中心設施實(shí)現其更低的PUE目標。

02 需要多少機架,尺寸是多少

機架的數量決定數據中心的空間需求。傳統的IT機架的尺寸為600x1000mm(寬x深),而一個(gè)空間為100平方米的機房可以容納大約50個(gè)機架。當然機架也有其他的尺寸,而知道機架的尺寸和機架的數量,就很容易估測你的數據中心所需的空間。

03 需要什么等級的數據中心

數據中心的Tier等級確定了數據中心的冗余要求和電源分配路徑。對于一個(gè)Tier2級數據中心來(lái)說(shuō),部署“N+1”架構的電源和冷卻設備的冗余是足夠的。然而,對于一個(gè)Tier3級的數據中心設施,通常都會(huì )包括“N+1”冷卻設備冗余,具有雙供電2N電源冗余,以及獨立的雙路配電機架。因此,了解數據中心的等級可以決定需要的冗余設計。

04 每個(gè)機架平均功率密度是多少

要注意的是,當設計數據中心的電源容量時(shí),應該根據平均功率密度,而不是在最大額定電源,這是很重要的。機架的平均功率密度乘以機架的數量才是數據中心的最大IT負載量。然后,再加上數據中心的電源系統,冷卻系統和交換機和存儲設備等設施的功率。

為了避免產(chǎn)生昂貴的成本,并充分利用電力系統,使數據中心具有大小合適的電源和空間,采用模塊化策略是明智的,可以降低成本,而不必犧牲未來(lái)擴展的靈活性。

05 運維人員是否應參加規劃設計

答案當然是肯定的!正常來(lái)說(shuō),應該做到以下幾點(diǎn):

a、運維參與前期規劃設計,可彌補設計人員對系統運行管理知識的不足,提高設計質(zhì)量,避免或消除設計缺欠;

b、運維參與前期規劃設計,可將運維階段的需求在規劃設計中得到充分考慮;

c、運維參與前期規劃設計,可充分了解和掌握所維護系統的結構、可靠性薄弱環(huán)節、遺留問(wèn)題、潛在風(fēng)險,有助于提高運維質(zhì)量、有根據地制定運維計劃和切實(shí)可行的改造計劃。

06 避免受內外部因素影響

對于不能正確對待傾向、喜好、限制、約束的區別,不遵守科學(xué)設計原則的問(wèn)題,有如下建議:

a、應避免受審批、決策等環(huán)節個(gè)別決策者影響,對一些關(guān)鍵功能按照個(gè)別人的意見(jiàn)進(jìn)行刪減調整,導致最終交付的數據中心功能不能滿(mǎn)足運營(yíng)和維護需求;

b、應避免出于傾向、喜好或利益驅動(dòng)。在規劃設計階段部分設備廠(chǎng)商可能會(huì )通過(guò)夸大設備性能、混淆概念等手段影響規劃設計人員的方案制定和設備選型。

07 交流機架或直流機架需要什么級別的備份電池

服務(wù)器機架可能需要部署百分之百的直流電源,或百分之百的交流電源,或者是二者的組合。

例如,如果正在為托管目的建設數據中心,可能有配備交流(UPS)供電系統的需求,而如果是要成為一個(gè)電信設施,這可能需要部署直流電源系統。知道這些,就會(huì )知道所需要的直流電源或UPS電源系統的大小和規模。

在部署備份電池時(shí),最好根據15分鐘備用放電時(shí)間進(jìn)行配置。這樣部署備用電池,不會(huì )顯著(zhù)增加資本支出,雖然這將很難自圓其說(shuō),但這更符合成本效益。企業(yè)需要提高備用發(fā)電機組的冗余度,而不是在增加電池數量浪費更多的資金。

08 避免輕規劃設計,重施工建設

業(yè)內存在輕規劃設計,重施工建設的現狀,主要表現在:

a、先建樓體結構,后規劃數據中心,為數據中心規劃設計帶來(lái)難以克服的困難;

b、機房建設和設備安裝完畢即開(kāi)始改造的現象普遍存在;

c、先確定設備,再確定方案,由于所購設備功能不滿(mǎn)足方案要求,或場(chǎng)地不滿(mǎn)足安裝條件要求,因而設備尚未運行就要更換;

d、建設結構很難滿(mǎn)足數據中心場(chǎng)地布局要求,使機房分區規劃不合理;空調室外機無(wú)法安裝或距離太遠;動(dòng)力室與主機房距離太遠,增加傳輸和管理困難,增加成本,降低可靠性。

09 避免忽視對系統可維護性

可修復性設計

系統三分建設、七分維護,任何設備都可能發(fā)生故障,可快速修復已經(jīng)成為提高可用性的關(guān)鍵指標。

忽視可維護性和可修復性的現象表現在:

a、規劃設計階段未考慮后期維護通道、維護空間,例如設備距離墻壁太近,電池靠墻擺放,線(xiàn)纜布局不合理、線(xiàn)纜管路或走線(xiàn)架擋住上方弱電線(xiàn)槽導致后期無(wú)法維修、維護工具難以施展等;

b、故障發(fā)生時(shí),應急物資和備件無(wú)法快速搬運,故障設備和器件更換無(wú)維修操作空間等問(wèn)題,延誤了故障處置時(shí)限甚至引發(fā)重大事故;

c、未考慮后期發(fā)生故障進(jìn)行設備維護時(shí)系統的冗余保障能力;

d、盡可能采用自動(dòng)化手段,最大程度減少維護人員手動(dòng)操作環(huán)節,降低因手動(dòng)操作存在的不確定性和不可控性。

10 避免可用性設計缺乏科學(xué)依據

系統可用性是數據中心規劃設計的最重要的指標,但規劃設計時(shí)缺乏科學(xué)依據,主要表現是:

a、數據中心在規劃設計時(shí)都會(huì )進(jìn)行各系統可靠性的推算,但目前各設計院、不同的設計人員對可靠性的推算依據和數據來(lái)源尚未統一,造成對同一數據中心的設計等級和可靠性存在不同定義和不同的結果;

b、對可用性存在著(zhù)先進(jìn)行規劃設計、施工,建設完成后再反推設計等級的案例,并以反推的等級標準向數據中心用戶(hù)進(jìn)行推介。此為本末倒置的設計,往往因為設計中的某些關(guān)鍵缺陷導致雖然絕大部分設計滿(mǎn)足等級要求,但因為關(guān)鍵缺陷的存在造成等級下降;

c、只注意設備或環(huán)節(子系統)的可用性,而忽略在整個(gè)系統中各子系統之間的相關(guān)性對可用性的影響。

11 避免在脫離實(shí)際需要和可行性情況,確定高指標

在規劃設計初期,主觀(guān)臆斷確定數據中心的功能指標,不切實(shí)際地一味追求規模大、高可用性等級、高機架功率密度、低能耗指標PUE。

而具體規劃設計時(shí),又沒(méi)有嚴格按照規劃原則和程序做詳細的論證,具體方案和實(shí)際措施與總體規劃不匹配,其結果是:

a、由于實(shí)際需求不明確,缺乏可行性的必要條件,反復設計、修改,不僅造成成本的浪費,還大大延長(cháng)了建設周期;

b、已建成并投入使用的機房得不到充分利用,究其原因或因無(wú)預想的業(yè)務(wù)需求量,或因機房條件不滿(mǎn)足用戶(hù)需求而必須進(jìn)行再優(yōu)化改造才能使用;

c、規劃設想的功能不能實(shí)現,如系統可用性達不到規劃等級、制冷方案不支持規劃的機架高功率密度、發(fā)電機不支持系統連續運行條件、過(guò)度規劃使系統能耗指標PUE居高不下等。

12 避免重設備輕系統的認識誤區

業(yè)內特別是規劃設計人員普遍存在著(zhù)重設備輕系統和重局部忽視大局的現象,主要表現在:

a、先確定設備規格型號甚至生產(chǎn)廠(chǎng)家,然后根據設備選擇或修改設計方案;

b、供電系統按最高可用等級2N冗余設計,但所設計的結果是僅僅UPS系統有2N功能,而整個(gè)供電系統卻存在單路徑故障點(diǎn);

c、整個(gè)系統按最高等級冗余容錯系統設計,但是空調制冷設備卻是單路徑供電;

d、為系統配置了交流備用能源柴油發(fā)電機,但發(fā)電機沒(méi)有自動(dòng)啟動(dòng)功能,因為規劃設計者缺乏連續制冷也是系統連續運行的重要條件的認識。

13 注重統籌設計

提高系統統籌設計能力對優(yōu)質(zhì)地完成規劃設計任務(wù)是非常重要的。

a、在數據中心建設過(guò)程中存在著(zhù)大量因規劃設計對分階段、分專(zhuān)業(yè)實(shí)施階段工程,以及不同專(zhuān)業(yè)施工間銜接問(wèn)題考慮不足造成交付的數據中心不滿(mǎn)足業(yè)務(wù)及維護需求,有些問(wèn)題甚至需要大筆投資進(jìn)行改造方可完成;

b、不同設計人員只關(guān)注自身所負責內容,對于其他專(zhuān)業(yè)的是否完美銜接,是否與其他專(zhuān)業(yè)設計之間存在矛盾和沖突缺乏全局考慮;

c、規劃設計人員對未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展缺乏準確把握,對后期容量管理、擴容等方面考慮不足;

d、規劃設計人員對周?chē)Y源環(huán)境和物理環(huán)境不熟悉,所設計的方案會(huì )出現實(shí)施可行性差或者為后來(lái)運維工作帶來(lái)難以克服的困難。

總結

在新數據中心建設中,還有許多其它需考慮的問(wèn)題,但行業(yè)的經(jīng)驗告訴我們,在數據中心建設和設計過(guò)程中掌握以上這十三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),有助于確保最終的建設結果盡可能接近用戶(hù)的真正需求,值得借鑒。



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