如何规划一个新的数据中心

如何规划数据中心主要内容数据中心规划原则数据中心的选址3数据中心的设计要点4绿色创新数据中心5数据中心实施建议数据中心（集成）是一种环境技术，数据中心同时是一种综合性产业，它包括温度、湿度、防尘、有害气体、电磁干扰、屏蔽、防静电、防漏水、隔热、保温、防火、美学、光学、噪声、振动等方面综合的考虑设计。它涉及到多种专业：空调、配电、照明、自动检测与控制技术、抗干扰技术、综合布线技术、净化、消防、建筑、装潢等。完整的数据中心解决方案物理概念工程意义实施角度建筑装修电力供应空调新风消防灭火弱电控制前期规划设计中期设计施工后期调试开通今后维护服务设备供应商工程承包商服务提供商数据中心规划原则业务的需求•聚焦核心•快速反应•灵活应变•坚固可靠•开放的系统•整合•先进性•自动化•高效的管理与建筑物特点相结合技术的需求IT技术要求业务要求新一代的数据中心相互结合统一数据中心规划原则：建设高安全性、高可靠性、先进的核心环境建设高适应性、具有应变能力的开发环境具有综合性强、具有前瞻性的综合业务管理能力建设便于管理的环境，人员的流动性管理建设绿色高效的人机环境数据中心性能要求国际组织UptimeInstitute对于机房性能的定义,根据等级确定数据级别要求数据中心性能要求主要内容数据中心规划原则数据中心的选址3数据中心的设计要点4绿色创新数据中心5数据中心实施建议6IBM成功案例数据中心选址条件：是否位于断层、地震灾害区？（确认距离断层带500米以上）是否位于台风、龙卷风或暴风雨易侵袭区域？(过去10年来的历史经验)是否位于洪水易泛滥的平原区？(过去10年来的历史经验)是否位于河流、海岸及水坝附近（有多少在四百公尺内）？是否位于大都会区内或邻近大都会区？是否位于郊外工业区内或邻近郊外工业区？是否位于兵工厂、火药库、易爆炸工厂及核电厂？（二公里内）是否位于高速公路、铁路、实验室、化工厂、加油站、垃圾掩埋场附近？（有多少在四百公尺内）平时水、电等公共设施是否会缺乏？(以前停水、停电频率)供水是否有备份的机制？供电是否有备份机制？说明：大楼楼高几层？(<20层)_______层大楼屋龄？(<25年)________年建筑物的结构、隔间及装置是否有木造等易燃物是否位于军事基地及机场附近？（在1公里内）数据中心选址条件：位置地点？机房位于楼层___层(总共______层)机电设施位于楼层_____层办公场所位于楼层____层与主中心距离约有_______公里如何前往？_________________需要多少时间前往？周边交通的便利性，主要的铁公路干道(2线道以上)在1公里内有多少条?一般公路_____条高速公路_____条铁路____条其它____条技术支持人员（一般指技术支持服务提供厂商）容易前往备援地点临场支持，能够达成所需要的恢复时间目标(RTO)主要内容数据中心规划原则数据中心的选址数据中心的设计要点绿色创新数据中心数据中心实施建议数据中心的基础物理架构精密空调新风系统中央空调VRV空调UPS柴油发电机紧急发电动力配电照明配电高低压配电网络系统综合布线语音通信机房数据传输门禁管理监控CCTV安防报警机房集中监控配套环境集中监控气体灭火水系统灭火水系统KVM©2004IBMCorporation11层高和承重分析核心机房区办公管理区天花吊顶高架地板

6001.5m主机房走道空调房3000层高5.5米承重：UPS

1.5吨/平方机房1吨/平方走廊与机房结构有高差，不安装架空地板安装地板供灵活走线办公区净高2.7米层高4米左右承重：开发测试机房位于办公区内开发测试楼层350-400kg/m2防漏水隔离带；在空调机房及计算机房内安装排水地漏，用于排放以外水患；机房精密空调机组下安装减震机座；建筑地板面加装保温层；防止下层产生结露现象；机房与办公操作区间采用双层隔墙设计，以免产生墙体结露返潮现象。走线方式数据中心的建设要点–数据中心功能及布局根据IT业务及流程确定机房功能分区根据IT发展确定功能区逻辑关系及设备摆放熟悉IT设备现状及发展从业务的需求来决定功能区及功能区的技术需求

运输/接收区设备调试区(操作）缓冲区应急运作区*电信/后台区*网络运营中心数据中心演示间*公共托管主机区*专用机房区*专用客户操作区*会议室客户休息区（沐浴）整体设计：对于机房的安全布局进行合理的规划数据中心建设要点：机电系统设计整体设计：提高机房的电源可靠性，减少单点瓶颈故障内部寻呼无线覆盖程控交换机PABX&PHS卫星数据通信多媒体服务站，电子幕墙电子会议（音视频系统）视频会议视频点播楼宇自控管理广播系统综合安保系统消防系统防盗报警一卡通闭路电视监控管道、桥架机房工程（包括弱电接地和防雷）水风电设备通信及信息交换中心多媒体\办公应用中心自动化及安全防范中心园区网络系统综合管理系统（CALLCENTER+HELPDESK）各系统在控制功能上是相互独立的.在数据交换及联动上是相互关联的同系统在物理建筑上是相互独立的.在系统逻辑上是相互关联的.一体化的布线系统数据中心建设要点：智能化弱电系统数据中心的建设要点：总控中心控制台设计:每个人都一样?多少个屏幕?显示什么?如何协同工作?工作区域–维护问题?照明?屏幕的设计:科技?字体大小?谁控制?显示什么?布局和装修大屏幕显示系统控制台系统KVM系统总控中心布线系统环境灯光控制声学系统人体工学温湿度控制业务故障报警安全区，培训区的设置环境监控系统接口主机的接入方式物理设备集中控制系统(optional)EmergencyVehicleMonitorMobileDevicesConsoles&ThinClientsBackendNetworksNetworks数据中心建设要点：数字视频监控和分析系统ITSM告警平台TCT/IP环境监控集成平台空调控制系统(BAS)漏水检测系统消防报警系统视频监控系统现场设备大屏幕显示系统TCT/IP

5个检测位置:每台精密空调的进/回水支管每个空调设备间的加湿进/回水支管每个空调设备间楼层的供/回水总管机房内热通道中的供/回水管通道RS485RS485门禁系统RS485RS485数据中心的建设要点–综合环境监控系统数据中心的建设要点–机房管理手工记录无法实时更新与环境监控和系统管理的无实时互动资源清点工作量大资源信息不能共享，影响运行维护的质量访客进入信息中心后，无法控制访客的具体访问区域

机房机架服务器/主机相关资源（包括序列号，采购时间，MA状况，管理人信息等等）服务器/主机的布线端口信息服务器/主机的网络端口信息服务器/主机的KVM端口信息服务器/主机的电源状态（单双电源，引至何配电柜等等）网络设备

KVM

网络设备端口

IP地址信息中心门禁状态

PC,打印机位置，相关信息其它相关资源基础设施资源管理物理视图：逻辑视图：实时更新：三维web信息中心视图，点击方式查询核心区域的进入由资源管理系统管理核心区域的灯光管理与门禁管理联动访客按区域申请并管理面相识别系统核心区域的进入由资源管理系统管理核心区域的灯光管理与门禁管理联动访客按区域申请并管理数据中心的建设要点–KVM系统方案设计初步需求扩初设计数据中心建设要点：和设计院沟通要点:功能区关系管井的设置辅助间设置机电系统设计原则智能化系统设计其他需注意事项载重电梯在载重容积上应按大型主机设计，并留有余地。防鼠害问题设计中应考虑机房的防鼠害问题，设计采取相应措施。强弱电井设置采光考虑室外设备安置区接地防雷主要内容数据中心规划原则数据中心的选址3数据中心的设计要点4绿色创新数据中心5数据中心实施建议

全球趋势

因全球能源价格高涨、生态环境恶化、地球变暖,节能减污已成为国际热门话题!甚至是地球人共同面临而急需解决的课题,国际组织正在拟定全球公约抑制能源耗费缓和环境恶化。

法规及协议

１９９７年１２月，《联合国气候变化框架公约》第３次缔约方大会在日本京都召开。１４９个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》，中国于１９９８年５月签署并于２００２年８月核准了该议定书，表达了推动节约能源，以降低二氧化碳排放的决心。中华人民共和国建设部颁布了中华人民共和国国家标准《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005，《绿色建筑评价标准》GB/T50378—2006

节省成本

节能项目繁多,有空调、照明、水资源等,又若以大型信息中心来说;则最大耗能就在于空调系统空调耗电量占总用电量的30%~40%,若以此为优先改善目标,不仅能提升能源使用效率，亦可大幅降低企业营运成本。为什么要讨论绿色

您知道吗?!节省1度电约可减少0.625公斤的二氧化碳排放,为了下一代，大家赶快开始行动吧﹗传统机房面临的挑战－－热热热短循环导致冷却不足送风距离过长导致远端机柜进气不足回风距离过长导致冷热通道气流混合降低空调效率机柜上下冷热不均越往后越热架高地板下对送风的阻塞冷水管电缆Datasource:CreatingEnergy-EfficientDataCenters,,U.S.DepartmentofEnergy,DataCenterFacilitiesandEngineeringConference,May18,2007数据中心IT设备55%45%供电和冷却...能源在数据中心是如何被消耗的呢？服务器硬件70%30%电源、内存、风扇、主板、硬盘...处理器服务器负荷80%20%空闲资源使用率能源的效率可以对总体拥有成本起相当明显的影响一个机柜以3KW用电量，每度电一元人民币计算，每月的电费是2160元。每年该机柜电费是2.6万。一个机房，以50个机柜计算，150KW,一年的IT设备电费是130万电力和制冷的费用已经超过了服务器的费用–IDC2006访谈问题：您的数据中心设施最严重的问题是什么？Gartner2006$0$10$20$30$40$50$60$70$8019961997199819992000200120022003200420052006200720082009Installedbase(Munits)24681012141618Spending(US$B)NewserverspendingPowerandcooling高强度计算能力以及电力消耗所占的投资比例发生了改变“

“用电和冷却将是所有CIO在未来6至12个月最为关注的3个问题之一”MichaelBell–GartnerGroup一个机柜以3KW用电量，每度电一元人民币计算，每月的电费是2160元。每年该机柜电费是2.6万。一个机房，以50个机柜计算，150KW,一年的IT设备电费是130万什么是绿色数据中心？

数据中心的绿色指标“G”PUE容积率

绿色数据中心的标志之一：FAR=[IT设备功耗].

[数据中心总建筑面积]

理想的

FAR>1KW/m2常见的

PUE<

0.5KW/m2数据中心的容积率FAR

数据中心容积率

(FAR)FAR>1.2KW/m2

数据中心的用电分配PUE=[数据中心总用电消耗].

[IT设备能源消耗]

理想的

PUE =1.6

目标

PUE =2.0

常见的

PUE =2.4to2.8甚至更高*Asutilityratescontinuetoincrease,poorefficiencyevermorecostly Source:TheUptimeInstitute这个数据中心的能源效率为30%数据中心的能源效率系数PUE

数据中心能源效率系数

(PUE)绿色数据中心——提高数据中心的能源效率诊断和设计工具——计算机模拟气流分析Diagnose掌握实际数据以了解能源使用情况和发掘提高能源效率的机会Build规划、建设和改进数据中心，提高数据中心的能源效率

CoolVirtualize实施虚拟化和其它的创新技术Manage&Measure通过用电管理软件获得对能源使用的有效控制绿色数据中心5步曲使用新型的冷却技术和方案绿色数据中心是高能效和环保的数据中心IBM的客户正体现以下的绿色数据中心成效：45%用电和冷却节省20%服务器和存储使用率提升最高可达80%数据中心空间节省5步实现绿色数据中心数据中心绿色途径一：降低IT设备能耗-减少建筑资源的使用-减少围护结构传热负荷数据中心绿色途径二：提高密度升高回风温度=提高精密空调效率数据中心绿色途径三：提高精密空调效率

绿色数据中心最佳实践ColdAisleColdAisleColdAisleColdAisle

HotAisle热通道/冷通道设计冷通道–进风通道，热通道–排风通道机架进风面相对，排风面相对避免送入冷风与排出热风混合实施上的错误–出风地板放错位置泄漏–线缆入口、机架之间和机架之内的缝隙对机架内空位使用挡板使用线缆垫圈ReturnairServer

CRACBypasswhenfloortilesandracksbadlylocated/orientedHighexitvelocity数据中心最佳实践__气流管理的误区避免送入冷风与排出热风混合实施上的错误–出风地板放错位置泄漏–线缆入口、机架之间和机架之内的缝隙对机架内空位使用挡板使用线缆垫圈SupplyairReturnairServer

Recirculatedair(ifserversneedmoreairthansupplied)CRAC传统空调控制的误区空调由回风温度决定机房状态空开浪费能源服务器风扇能耗增加降低10oC冷凝温度可节能30%（制冷机）升高2oC蒸发温度可节能10%（制冷机）TcondenserTevaporator数据中心绿色途径四：使用水冷系统散热CRACCRACCRACCRACCRACCRAC设备允许的湿度范围 20-80%ASHRAE建议的湿度范围 40-55%IndependentCRACctlCommonCRACctlBuildingProvided(Adiabatic)GOODBEST数据中心绿色途径五：减少加湿能耗数据中心绿色途径六：采用自然冷源数据中心其他绿色途径：降低建筑能耗

保温、遮阳、隔热、通风…..减少照明能耗

智能照明、节能灯具….减少输配电损耗 谐波治理、提升UPS效率、…..高密度数据中心的优势对比高密度机房（16KW/Rack）传统机房（3KW/Rack）服务器数量5000台5000台服务器机柜数量（台）60300网络机柜数量（台）630机柜区面积（米2）198990IT设备功耗（KW)10001000建筑热负荷(KW)39.6198空调制冷量(KW)1039.61198空调房面积（米2）32160空调耗电（KW）346400机房面积（米2）2301150绿色创新数据中心能源消耗评估

模块化数据中心

GTS数据中心及智能化集成服务智能化绿色楼宇

气流分析布线优化

蓄冷储能解决方案

高性能产品…强大的端到端解决方案.硬件・Systemz,i,x,p・刀片服务器,・虚拟化解决方案,・RearDoorHeateXchanger・PowerExecutive软件

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