IDC_数据中心机房布局与动力规划

,IDC数据中心布局与动力规划,云南idc,新一代IDC机房标准策,建构HA99.999%高可靠系统(HighAvailability,HA)美国电信产业协会订定TIA-942标准(TelecommunicationsIndustryAssociation,TIA),绿色网格组织(TheGreenGrid)订定能源使用效PUE值(PowerUsageEffectiveness,PUE),美国绿建筑协会LEED认证标章(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,LEED),新一代IDC机房电规划,预测使用需求寿命考虑未来使用容保新及可扩展性建置成本的评估,预测使用需求寿命1015的可靠性考虑未来使用容，避免所需容估计足而导致将来被迫中断电以增加容，倘估计过高则会导致额外的初始装设成本以及高额的运转维护费用保新及可扩展性，需要考虑系统的增设移动时的并发情况及主系统设备空间的优先确保建置成本往往营运多以后才会回收，对于这类资本密集型业来说，评估在获得收入之前承担巨大的成本负荷是极其需要的,DataCenter消耗能源统计,美国国家环境保护局,(U.S.EnvironmentalProtectionAgency,EPA),未来IDC机房使用容的推估,建构99.999%高可靠,525,600分钟/x99.999%=525,594可运转时间，相当于每可允许这些系统的总停机时间可超过5.26分钟,设计一个符合99.999%使用的高可靠系统通常会需要系统的每项功能都有备援设计，也就是允许单点的故障(SingleFailure),运用朴结构配置N、N+1、N+2、2N的系统,7x24运转使用设备对应，包含设备机器的长时间运转，定期保养时停机运转(NONSTOP)，采用信赖性高的机器,过去机房灾害发生事件,网络断线2%,人为错误水灾2%10%,硬件错误8%服务停顿1%,软件错误5%,其他2%,电中断27%,雨12%,地震5%火灾6%,台风6%电线走火3%,员工蓄意破坏3%,水管破1%炸弹攻击7%,Sourcefrom:ContingencyPlanningResearch,Inc1999,统计样本数：6000件,电计划电系统架构,A.单一馈线(N),B.双馈线(N+1),C.双馈线双设备(2N),市电设备,市电A,设备,市电B,市电A设备,市电B设备,电计划,UPS系统架构A.单机,B.Hotstandby(1+1),(1+2),T.P.C,T.P.CUPSPDU,T.P.CUPSAPDUA,UPSC,T.P.CUPSBPDUB,电计划UPS系统架构C.并联PairRedundancy(1+1),T.P.CUPSA,PDU,T.P.CUPSB,电计划UPS系统架构D.多机并联redundancy(2N+1),T.P.CUPSA,T.P.CUPSBPDU,T.P.CUPSC,电计划UPS系统架构D.UPS群组互联备源(2(2N+1)+1),UPSGroupI.,AreaI.,UPS#3UPS#2UPS#1UPSGroupII.UPS#6UPS#5UPS#4UPSGroupIII.UPS#9UPS#8UPS#7,PDU#A1AreaII.PDU#A1AreaIII.PDU#A1,PDU#B1PDU#B1PDU#B1,PDU#C1PDU#C1PDU#C1,电计划PDU系统架构,A.单机,B.静态换开关(S.T.S),C.静态换开关(S.T.S),UPSPDURACK,UPS#A,S.T.SPDU,UPS#B,PDU#A,S.T.SRACK,PDU#B,电计划PDU系统架构,C.双回系统(2N),UPS#APDU#A,RACK,UPS#BPDU#B,电计划紧急发电系统架构,A.供应单馈线系统,B.供应双馈线系统,市电,Switch,发电机,市电#A,发电机Switch,市电#B,电计划,典型UPS系统架构,电计划,典型UPS系统架构必须设有,维护旁电源(MaintenanceBypass)外部旁电源(ExternalBypass),PDU(PowerDistributionUnit)内含隔离变压器K-FactorTransformer抑制谐波,固定式全载负载测试器(LoadBankTesting),电计划谐波的解决方案1.谐波的产生-非线性负载在交电中需要消耗谐波电。-电网由于存在阻抗，提供谐波电的同时，压波形也产生失真。2.各种谐波抑制方案6脉冲整器,12脉冲整器相移式滤波器LC谐波滤波器THM主动式滤波器,负载电谐波组成图,电计划,典型GENSET系统架构,电计划,并联负载转移系统PLTC(ParallelLoadTransferControl,PLTC),闭回换功能，设定换向角及同步向角换双向负载平顺转移，避免过大负载瞬间换产压控制发电机与市电并联定功(BaseLoad)输出控制发电机与台电并联除峰(Peakshaving)输出电系统及负载设备有第二次断电的需求时,电计划,PLTC系统动作程序图,电计划,2N电系统范,电计划,接地系统,RACK接地高架地板接地TRAY接地,配电盘接地通讯接地接地铜排,=,订定能源使用效PUE值能源使用效评定指标PUE(PowerUsageEffectiveness)定义数据中心总耗能(TotalFacilityPower),PUE=,IT设备总耗能(ITEquipmentPower),数据中心基础架构效DCE(DataCenterEfficiency)定义1,DCE=,PUEIT设备总耗能(ITEquipmentPower)数据中心总耗能(TotalFacilityPower),订定能源使用效PUE值,PUE=,却负荷CLF(CoolingLoadFactor),+,电负荷PLF(PowerLoadFactor),+1,Cooling45%ITLoad35%,+,Power20%ITLoad35%,+,ITLoad35%ITLoad35%,订定能源使用效PUE值PUE曲线图,前一代数据中心范围,Cooling45%,目前数据中心范围,Power20%,ITLoad35%,新一代数据中心指标范围,数据中心负荷分布图,如何提升能源使用效PUE值？,使用高效的设备(HighEfficiencyEquipment),变压器(Transformer)变器(Converter),UPS(UninterruptiblePowerSupply),PDU(PowerDistributionUnit)照明(Lighting),减少系统转换次数，避免过多交换层产生总体效下多运用模块堆栈的设计，提高使用及增加输出效,用总线(BusWay)方式配电，可减少线损失及需求弹性化负载订制化改变为标准化,如何提升能源使用效PUE值？,数据中心电容用的典型曲线图,如何提升能源使用效PUE值？,多运用模块堆栈的设计，提高使用及增加输出效,如何提升能源使用效PUE值？,用总线(BusWay)方式取代传统配电，可减少线损失及需求弹性化,新一代IDC机房空间规划数据中心的系统运转有极高安全性及信赖性要求，一瞬间或短时间的停止都是允许的。虽是如此，但是对新一代IDC机房的营运目标是唯一的思考方向。,下一个要面临日益成长的,耗能问题系统过热问题整体的用问题整体的绿色节能问题,新一代IDC机房空间规划数据中心以面积规模划分为-,数据中心规模小型数据中心中型数据中心中大型数据中心大型数据中心超大型数据中心,面积(SquareMeter)200200-500500-2,0002,000-10,00010,000,面积(SquarePing)6060-150150-600600-3,0003,000,新一代IDC机房空间规划,数据中心选择建置地点核心要件,远离洪水、土石危害区域1,000M远离强振源1,000M远离飞机场8,000M,远离加油站、加气站及爆炸危险物体2,000M,远离高磁场效应场所1,000M,新一代IDC机房空间规划,建构数据中心的重点设计要件,建筑物耐震强7级以上楼地板活载重2,000KG/M2楼地板高6M以上外墙耐火4小时以上内墙耐火2小时以上机房区可开窗,调制解调器房高架地板载重1,000KG/M2以上调制解调器房高架高70cm以上,具有抗震、防震架构,M,ec,ha,ni,ca,ls,s,er,w,Po,ns,C,om,m,un,ic,at,io,r,te,is,in,dm,A,新一代IDC机房空间规划空间用途需求-调制解调器房高密用机房中密用机房低密用机房管中心,人员办公室门禁安全控管室网络管中心(NOC),DataCenters,测试室储藏室及装卸间,新一代IDC机房空间规划,网络管中心NOC室,新一代IDC机房空间规划空间用途需求-空调机械冰水主机室及帮浦水泵室却水塔及储备水塔空调管道间进排风管道间电中心,变电站发电机房及储油室电配电室UPS室及电池室配电管道间,新一代IDC机房空间规划,空间用途需求-,通讯、电信,入口电信室水平电信室电信管道间,新一代IDC机房空间规划电室规划,A.电室集中电室,B.电室集中，但隔成两室电室#A,C.电室完全分离电室#A,电室#B电室#B,新一代IDC机房空间规划UPS室规划,A.UPS+Battery室集中UPS室,B.UPS室，分隔主机及电池两室主机室,C.2NUPS室完全分离主机室#A电池室#A,电池室主机室#B电池室#B,新一代IDC机房空间规划管道间规划电、电信、空调，管道间区隔,电管道#A电信管道#A空调管道#A,空调管道#B电信管道#B电管道#B,新一代IDC机房空间规划,调制解调器房却方式CRAC、CRAU,新一代IDC机房空间规划,调制解调器房却方式InRowRC,新一代IDC机房空间规划,调制解调器房却方式HACS,新一代IDC机房空间规划,调制解调器房却方式Overhead,新一代IDC机房空间规划,调制解调器房热通道的规划,空调管道A,新一代IDC机房空间规划调制解调器房规划范,电信管道A,配电室,空调房,电池室UPS室,电管道A,电管道B,空调管道B,电信管道B,新一代IDC机房空间规划,变电站规划范,新一代IDC机房空间规划发电机房规划范却水塔发电机室,储油室,蓄水池,新一代IDC机房空间规划防灾,1.结构被动式防火安全第一条防线：机房内墙使用至少二小时防火结构。第二条防线：防火结构由结构地板至结构天花板。第三条防线：天花板、地板及闸门(NFPA101&UL),2.结构被动式防火贯穿或开口安全第一条防线：维持计算机区防火区划的防火隔热性第二条防线：抑制火灾延烧(防火填),新一代ID