云数据中心建设项目解决方案

云数据中心建设解决方案2233什么是数据中心物理概念物理概念442.5能耗高数据来源：TheGreenGrid传统数据2.5能耗高数据来源：TheGreenGrid传统数据传统数据中心现状——难以适应发展需求效率低效率低业务弱业务弱55数据中心发展趋势 IaaSIaaSPaaS虚拟私有云SaaSApp1App2App3App1App2App3合并标准化IaaSIaaSPaaS虚拟私有云SaaSApp1App2App3App1App2App3合并标准化数据中心发展趋势——云数据中心云计算技术风起云涌势不可挡数据来源:IDC,2010公有云混合云公有云的演进公有云混合云ISPISPMSPCSP/TelcosASPISVSaaSPaaSSaaS私有云(企业云)演进AppApp1App2App3Grid私有云混合云6677SaaS软件即服务架构即服务SaaS软件即服务架构即服务•云容灾备份•虚拟防火墙•弹性计算平台云计算服务类型平台即服务••资源管理应用系统，如客户关系管理系统CRM•文档编辑处理，如GoogleDoc•地图服务，如GoogleMap•应用程序定制使用，如Saleforce应用软件超市••应用程序开发/运行平台，如GoogleAppEngine•在线数据库服务，如亚马逊在线简单数据库服务（AmazonSDB)•云操作系统，如WindowAzure88专业服务定制业务云数据中心业务业务量催生高计算、存储密度成本与环保推动能耗持续提升设备可用性转换为业务可用性更低PUE的满足需求的各级别数据效率能耗可用性设备专业服务定制业务云数据中心业务业务量催生高计算、存储密度成本与环保推动能耗持续提升设备可用性转换为业务可用性更低PUE的满足需求的各级别数据效率能耗可用性设备云业务发展对企业云基础平台提出更高要求企业企业云业务专业服务基础业务传统数据中心基础业务业务云数据云数据中心平台99云数据中心解决方案构成——数据中心组成元素计算存储灾备网络是数据(&容灾)中心访问必备模块计算是业务数据中心必备模块，容灾中心可选存储是数据中心必备模块，但是在多中心结构下，可选择DC载体灾备是数据中心可选模块大型企业云数据中心特征数据中心机房设计国际规范数据中心设计指标依据※《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008※《电子信息系统机房施工及验收规范》GB50462-2008※《电子计算机场地通用规范》GB/T2887-2000※《计算站场地安全要求》GB9361-88※《防静电活动地板通用规范》SJT10796-2001※《建筑用安全玻璃防火玻璃》GB15763.1-2001※《建筑内部装修设计防火规范》GB50222-95(2001年修订版)※《低压配电设计规范》GB50054-95※《供配电系统设计规范》GB50052-95※《建筑照明设计标准》GB50034-2004※《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（2000年版）※《综合布线系统工程设计规范》GB50311-2007※《视频安防监控系统技术要求》GAT367-2001※《安全防范工程技术规范》GB50348-2004※《出入口控制系统工程设计规范》GB50396-2007※《气体灭火系统设计规范》GB50370-2005※《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003※《室内空气质量标准》GB/T18883-2002数据中心机房等级划分TierI基本冗余单元可并行维护容错可用性99.671%99.749%99.982%99.995%每年IT服务中断时间28.8小时22.0小时0.4小时建筑类型租用租用线路冗余N1主＋1备双主面积功率(w/ft)20~3040~50多运营商线路否否是是主干线缆冗余否否是是水平配线冗余否否否可选供电线路1主＋1备2路热备UPS冗余NN+1冗余N+1冗余2N冗余……注：数据中心的定级取决于整个系统中最低等数据中心能耗评估指标——PUEPUE（PowerUsageEffectiveness）是一个衡量数据中心全年耗能情况的指标。数据中心每年总能耗机械设备能耗+电气设备能耗=每年IT设备能耗每年IT设备能耗好差机房高度要求根据国家标准《电子信息系统机房设计规范》GB50174-20082.6M~3M，这个净高指的是活动地板和吊顶板之间的高度。少0.2M的高度空间。证通风和布线，一般高度要不低于0.4M。高度，方便机柜上面布线。 制冷系统供电系统消防系统集成管理维保交付咨询设计n7*24问题受理n技术咨询n一般故障处理n重大故障处理n备件维修n机房健康检查n油机保养n需求分析n业务模型预测n方案架构n机房选址n可行性验证n项目估价n风险分析输出：l机房咨询报告n整体布局n供配电设计n冷却系统设计n智能管控设计n机柜系统设计n综合布线设计制冷系统供电系统消防系统集成管理维保交付咨询设计n7*24问题受理n技术咨询n一般故障处理n重大故障处理n备件维修n机房健康检查n油机保养n需求分析n业务模型预测n方案架构n机房选址n可行性验证n项目估价n风险分析输出：l机房咨询报告n整体布局n供配电设计n冷却系统设计n智能管控设计n机柜系统设计n综合布线设计n消防系统设计n防雷接地设计输出：l整体规划图l子系统要求l子系统施工图 l机柜系统综合布线内部装修ll数据中心基础设施建设nn供配电实施n冷却系统实施n智能管控实施n机柜系统实施n综合布线实施n消防系统实施n防雷接地实施输出：l相关部件安装l单击调测l联合调测l完成验收机房装修系统地面工程整个机房区的地面在铺设地板之前，需作防尘、防潮处理，活动地板下的建筑面应平整、光滑并做保温防尘处理，机房内防静电地板需做等电位体，机房装修系统隔断工程铝合金门框、窗框、隔断墙的规格型号应符合设机房配电系统数据中心由市电、UPS、柴油发电机协同供电机房供配电——电气系统•供配电系统：应为380V/200V、50HZ，计算机供电质量达到A级。•供配电方式：为双路供电系统加UPS电源及柴油发电机设备，并对空调系统和其他用电设备单独供电，以避免了空调系统启停对重要用电设备的干扰。•供电系统的负荷包括如下：1.服务器功率：单台服务器功率╳服务器台数=总功率2.UPS总功率：一般采用n+1备份方案，亦即并联UPS台数多加壹台，以防止某一台机组出现故障。目前UPS效率均在90%以上，故按照服务器总功率可以计算出UPS的总KVA数。3.恒温恒湿精密空调负荷：工作区面积╳200~250kcal/hr/m2=总的空调所需制冷量4.办公区空调、照明等负荷5.其它用负荷•由上可以计算出一个数据中心机房所需的用电负荷总功率。20机房供配电——电源UPS—一类电源市电供电电源—二类电源柴油发电机组—三类电源机柜系统u机柜分类:服务器机柜、网络机柜、控制台机柜等u尺寸：机柜高一般在1.8m~2.2m左右u结构：封闭式，半封闭式，敞开式机柜机柜摆放原则u摆放方式：面对面，背对背，形成冷热通道u间距：背部间距最小需要间隔0.6m，推荐间隔1米前部间隔最小为1米推荐间隔1.2m与吊顶间距：至少0.4m机柜系统u功率:考虑到供电及散热，单机柜功率3～5KW，规划时建议不超过4KW。根据服务器的功率(PC服务器正常功耗300~500W)计算出机柜的数量，推荐每个机柜放置8～10台PC服务器。u经验值:对中型数据中心而言，每机柜每平米经验值为数据中心整体每机柜每平米3m2~4m25m2~6m2公司主机房面积（m2）机柜每机柜平米中石化CNPC勘探院(new)3000900中石化大厦四层总部机房2200GoogleDalles9090CiscoRichardson3144OracleAustin76182280北京电信兆维机房4000可靠性可靠性精密空调 (N+1)恒温恒湿环境分体空调机房辅助环境中央空调?舒适环境?机房室内环境参数夏季：温度23±2℃,相对湿度50%冬季：温度20±2℃,相对湿度50%数据中心制冷系统——机房散热风道设计空气流动组件冷风道/热风道电缆布置天花板导管辅助防雷接地系统数据中心的走线方式1——下走线地板下走线数据线，电源线和冷风管道从数据中心架空的地板下安装；应用场景大部分数据中心优点冷气从地板送入机架，热气从数据中心顶部抽走，有利于热循环；数据线、电源线安装在地板下，避免直接接触，更加安全；同时地板布线便于维修；结论：顶部布线：小型数据中心（小于100平米并且高度有限，建议采用顶部布线；地板布线：大小数据中心建议采用地板布线更加利于散热，并便于维修。数据中心机房的高架地板>地板下装电缆比架在空中的电缆便宜，也更好安装，也更美观；>大多数直接放在地板上的主机系统/大服务器，都是设计成地板走线的；>电缆应该被放在电缆槽中铺设，最好采用“电缆筐”而不是电缆槽，因为电缆槽容易影响空气流动；>光缆和铜缆要分开铺设；电源电缆和双绞线电缆要分卡铺设；电源电缆部署在冷通道下，通信电缆部署在热通道下；>如果没有预先的规划，地下电缆槽可能阻塞空气的流动；上图是高度0.91M(36英寸)的高数据中心的走线方式2——上走线机柜上走线数据线，电源线和从数据中心的吊顶安装；冷风管道也在吊顶安置；机柜高度一般为2m，空气流动所需机柜顶面至天花板的距离一般为500-700mm，所以机房净高不小于2.6m.•应用场景•优点•缺点数据中心的走线方式3——架空走线弱电、强电、光纤分层架空走线，避免干扰。火灾隐患容易及时发现大型数据中心机房层高要求扩展难度大，维护困难走线方式的优势对比项目下走线架空走线上走线大中小难机柜用电系统布线方式通过计算数据中心的机架数量，每机架需要的电源功率，并作出适当预留（20%来确定整个数据中心需要的电源功率；方式A：直接将电源模块与服务器机架相连；方式B：将电源通过电源分配单元与服务器机架相连；方式A方式B消防系统——消防报警及灭火系统•《火灾自动报警系统设计规范》GBJ116-88•消防控制中心外围报警及控制包括光电感烟探测器、感温探测器、组合控制器和气瓶等。上述设备位于各楼层现场消防系统——消防报警及灭火系统有管网七氟丙烷自动灭火系统为全淹没灭火系统，分为单元独立系统和组合分配系统。有管网灭火系统需设单独储瓶间，气体喷放需通过放在保护区内的管网系统进行。视频监控——保安监控系统视频监控系统对建筑物内外的主要出数据中心各区域入口、通道、电梯厅、电梯轿厢、中心机房及其他重要部位进行视频监视，实时地显示和记录被控现场或被控目标的详细情况，以便保安人员及时采取措施。视频监控——动力环境监控系统被监控对象按功能分为动力和环境两大类，动力类包括高配电、低压配电、UPS、油机、电源、电池组、空调等，环境类包括、烟感、温度、湿度等。监控中心•紧急情况下或电锁出现故障的情况下应有应急钥匙可将门打开。数据中心基础网络设计数据中心设计原则模块化标准化结构化数据中心基础网络架构数据中心基础网络架构物理安全网络安全管理安全虚拟化数据虚拟化管理安全网络安全基础设备物理安全物理安全网络安全管理安全虚拟化数据虚拟化管理安全网络安全基础设备物理安全数据中心安全架构系统完整性保护、OS/DB/Web加固、安全补丁、病毒防系统完整性保护、OS/DB/Web加固、安全补丁、病毒防数据中心结构化安全&优化模型(DOS)t(DOS)tnL2.5安全管理用户管理(iMC)数据中心解决方案基础业务基础办公桌面运营办公系统外部网站数据中心业务管理IT服务管理云平台管理综合网管安全管理机房管理数据商业咨询规划设计集成实施评估优化项目管理定制业务云业务IaaS业务PaaS业务SaaS业务安全服务基础业务基础办公桌面运营办公系统外部网站数据中心业务管理IT服务管理云平台管理综合网管安全管理机房管理数据商业咨询规划设计集成实施评估优化项目管理定制业务云业务IaaS业务PaaS业务SaaS业务安全服务容灾、备份云管理平台(分布式、并行、自动管控)计算存储安全负荷均衡虚拟化(计算、存储、网络虚拟化)•综合布线•消防•监控门禁•机房布局•电力系统•制冷系统•机柜•运维中心数据中心解决方案框架数据中心业务数据中心业务云平台绿色绿色数据中心机房系数据中心基础物理架构设计数据中心有四大主要元素，其中基础物理架构部分是所有元素的根本所在数据中心机房整体布局示例VIP机房配电区VIP机房仓仓库数据中心机柜精密空调数据中心机房会议室办公区会议室机房精确送风和机房气流优化ll采用精确下送风方案优化机房气流，通过密封地板，确保冷、热气流完全隔离，把冷风直接送入机柜l采用智能送风调节系统，动态调节每个机柜的送风量，根据设备散热需要动态分配冷风，无需散热的地方则无冷风，从而彻底解决了传统机房出现的散热不均的问题。ll通过CFD仿真分析，提前对机房内设备布置进行优化，确保机房气流组织和散热效果达到最佳；分布式布线设计——列头柜u网络设备列头柜汇聚u列头柜连接到服务器机柜u由列头柜上行连接到网络核心机柜组u分布式列头柜设计u没有线缆重叠u连接线缆短，传输性好u网络层次性好，容易扩展u成本低、管理方便u空气流通性好，便于散热机房效果保障整体局部细节端到端集成绿色运营企业业务向下兼容数据中心端到端集成绿色运营企业业务向下兼容数据中心开放的向上兼容方案架构云数据中心数据中心解决方案特点绿色节能绿色节能企业级云平台企业级云平台企业级企业级高效制冷管理端到端集成高效制冷管理端到端集成绿色运营–成就卓越数据中心高能效高能效，节能减排率机房解决方案的价值-智能管控••业务联动：•精细运营：机柜级智能PDU可•高效运维：监控动力、环境、云机房解决方案的价值-绿色节能从机柜到机房的节能从机柜到机房的节能机房冷热通道板通过热仿真、模拟和勘测打造绿色机房通过热仿真、模拟和勘测打造绿