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数据中心建设考虑事项

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 hackdl
发布于 2015/06/08 09:59
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北京服务器托管数据中心可以占用建筑物、一个或多个楼层或整栋楼的一间房。大多数设备通常是在服务器安装在19英寸机架机柜,通常放置在单一行形成走廊(所谓过道)他们之间的形式。这使人对的前面和后面的每个机柜的访问。服务器的大小从1U服务器到大型独立式储存仓,占用很多平方英尺的地板空间差别很大。某些设备,如电脑主机和存储设备往往是一样大的机架自己,和他们一起放置。非常大的数据中心可能使用的集装箱挤满了1000个或更多服务器每个;时修理或升级的需要,整个容器被替换(而不是修复个别服务器)。

当地建筑法规的可能适用最低的天花板高度。

设计编程

设计编程,也称为建筑编程,是研究和决策,以确定设计项目的范围的过程。除了建筑本身的体系结构有三个要素来设计编程的数据中心:设施拓扑设计(空间规划)、工程基础设施(如冷却塔的机械系统和电气北京服务器托管系统包括电源)的设计和技术基础结构设计(电缆厂)。每个将会受到业绩评估和模拟系统,找出差距随着时间的推移与有关的设施的所有者的性能良好的祝愿。

不同供应商提供的服务定义的步骤数据中心的数据中心设计设计略有不同,但所有地址相同基本作为给定以下几个方面。

建模的标准

建模标准用于开发空间、电源、冷却和成本的未来国家方案。目的是创建主计划与参数,如数量、大小、位置、拓扑结构、IT地板系统布局、和电源和冷却技术和配置。

设计建议

设计建议/计划一般遵循建模标准阶段。确定了最优的技术基础设施和规划准则开发,例如临界功率能力,整体数据中心的电源要求使用商定PUE(电源利用效率),机械冷却能力、千瓦每柜,凸起的地板空间和设施的可恢复性级别。

概念设计

概念性设计体现了设计建议或计划,并应考虑到帐户”假设”方案,以确保所有业务成果经得起未来考验为了满足该设施。应由IT性能要求,以及与IT需求相关联的生命周期成本、能源效率、成本效益和可用性驱动概念平面布局。校对未来还将包括扩展能力,往往通过模块化数据中心现代数据中心提供。

详细设计

一旦确定适当的概念设计,通常包括概念证明进行详细设计。详细设计阶段应包括发展的设施图纸和施工文件,以及技术基础设施、IT基础结构的详细的设计和IT基础结构文档示意图。

机械工程基础设施设计北京服务器托管机械工程基础设施的设计解决了机械系统所涉及的保持室内环境的数据中心,如加热、通风和空调(HVAC);加湿和除湿设备;加压;等等。本阶段的设计过程应旨在节省空间和成本,同时确保业务和可靠性目标以及实现PUE和绿色的要求。现代设计包括模块化和缩放它装载,并使确定资本支出在建筑结构上进行了优化。

电气工程基础结构设计

电气工程基础设施的设计重点是设计容纳各种可靠性要求和大小的数据中心的电气配置。方面可能包括实用程序服务规划;分布、交换和旁路供电来源;不间断电源(UPS)系统;和更多。

这些设计也满足业务目标的同时应配合能源标准和最佳做法。电气配置应优化和业务上兼容的数据中心用户的功能。现代电气设计是模块化和可扩展性,和可用于低压和中压要求,以及DC(直流)。

技术基础结构设计

技术基础设施设计解决电信电缆运行整个数据北京服务器托管中心的系统。有为所有的数据中心环境中,包括开关设备、计算机和电信管理连接、键盘/显示器/鼠标连接和数据通信的水平布线、语音、调制解调器和传真的电讯服务,楼宇综合布线系统。广域网、局域网、和存储区域网络应链接与其他信号系统的大厦(如火灾、安全、电力、暖通空调、EMS)。

可用性的期望

越高的可用性需求的数据中心、建设和管理它的越高资本和运营成本。应支配的所需的可用性级别的业务需求和应该是它的临界的计算基于的表征系统估计的成本分析从模型化的方案。换句话说,如何适当级别的可用性最佳,能符合设计标准,以避免停机时间产生的财务和业务风险?如果在指定的时间单位内的停机时间的估计的成本超过摊销资本费用和运营开支,更高的可用性级别应考虑数据中心设计。如果大大避免停机时间的成本超过了本身的停机时间的成本,较低级别的可用性应考虑设计。

选址

可用的电源电网、电信基础设施、网络服务、交通线路和紧急服务的接近度等方面可以影响成本、风险、安全和其他因素,考虑到数据中心设计。位置也影响数据中心设计,因为气候条件决定了应该部署什么冷却技术。这反过来会影响正常运行时间和冷却与相关的成本。例如,拓扑结构和管理一个温暖的一个数据中心的成本,潮湿的气候将从管理一个凉爽、干燥的气候中大不相同。

模块化和灵活性

主要文章:模块化数据中心

模块化和灵活性是允许为成长和随时间变化的数据中心的关键要素。数据中心模块是预先设计的、标准化的构建块,可以方便地配置和移动所需。

一个模块化数据中心可能包括海运集装箱或类似的便携式容器内所载的数据中心设备。但它也可以被描述作为一种设计样式的数据中心组件是预制和标准化以便它们可以构造、移动或添加到快速随着需求的变化。

环境控制

主要文章:数据中心环境的控制

数据中心的物理环境是严格控制的。空调用于控制的温度和湿度的数据中心。ASHRAE”数据处理环境的热量指导方针”为建议(61�75°F)的饮酒°C的温度范围和湿度范围的40�55%与作为优化数据中心条件为15°c的最大露点。一个数据中心内的温度自然会上升因为使用电力加热空气。热被删除,除非环境温度将上升,从而导致电子设备故障。通过控制的空气温度,在局一级的服务器组件都保持在制造商的指定的温度/湿度范围内。空调系统帮助通过冷却返回空间空气低于露点控制湿度。太多的湿度和水可能开始内部组件上凝结。在的情况下干的氛围,辅助加湿系统可能添加水蒸气如果湿度太低,这可能会导致在静电放电问题,可能会损坏组件。地下数北京服务器托管据中心可能保持计算机设备酷同时花费更少的能源比传统的设计。

现代数据中心尝试使用省煤器冷却,哪里使用外部空气来保持数据中心很酷。至少一个数据中心(位于纽约上州)将酷外面的空气在冬天期间使用的服务器。他们不使用冷水机组/空气调节器,在数以百万计中创建节能潜力。

卓讯GR-2930年NEBS:引发地板一般要求网络和数据中心,提供了通用工程要求的范围内严格NEBS准则的活动地板。

有许多类型的现有商业楼层,提供广泛的结构强度和加载能力,取决于组件建造和使用的材料。地板的一般类型包括stringerless、stringered、和结构平台,所有这些都是在GR2930中详细讨论,总结如下。

Stringerless提出楼层-一种非地震类型的地板一般包含数组的底座,为路由电缆提供必要的高度,也有助于支持楼面板的每个角落。与这种类型的地板,那里可能或不可能调配机械紧固楼面板到底座。此stringerless类型的系统(有座元首之间没有机械附件)提供了对在地板下的空间最大的方便。不过,stringerless楼层明显弱于stringered地板在支持横向载荷作用,不推荐使用。

Stringered提出楼层-这种类型的地板通常由包含钢支座组件(每个程序集由基地钢板、钢管直立,和一个头)两脚中心的间距均匀和机械地固定在混凝土地板垂直数组。钢支座头已插入到直立底座螺柱和整体高度是可调的调配上的基座头焊接螺柱螺母。

结构平台-一种类型的结构平台由角钢或渠道,是焊接或螺栓连接在一起,形成一个集成的平台,为设备配套建造的成员组成。这种设计允许设备将紧固直接向无需切换栏或补充的支撑平台。结构平台可能会也可能不包含面板或纵梁。

金属晶须

引发地板和其他金属结构,如电缆桥架和通风管道在过去,造成了许多问题与锌晶须和可能性有多大仍存在于多个数据中心。发生这种情况是当微观金属细丝形成如锌或锡保护许多金属结构和电子元器件不受腐蚀的金属。在地板或电缆等的安装维修不能激起胡须,输入的气流和五月短路服务器组件或电源,有时通过大电流金属蒸气等离子弧。这种现象不是独有的数据中心,和也导致了卫星和军事硬件的灾难性故障。

电力

一家银行的一个大型数据中心,用来提供电力,直到可以启动柴油发电机中的电池

备份电源包含一个或多个不间断电源、电池银行,和/或柴油/燃气涡轮发电机。

若要防止单点故障,所有元素的电气系统,包括备份系统,通常会进行完全都复制,和关键任务的服务器连接到”一方”和”b边”电源饲料。这种安排往往是在系统中实现N+1冗余。静态开关有时用于确保从一个供应瞬时转换到其他电源发生故障时。

数据中心通常具有引发地板组成的60厘米(2英尺)可移动正方形瓷砖。趋势是书库厘米(31�39中)空的配合更好的和统一的空气分布。这些提供充满空气流通的下方地板,作为一部分的空调系统,以及提供的电源布线空间。

低电压电缆布线

通常,通过架空电缆桥架在现代数据中心来路由数据电缆连接。但一些[谁?]仍然建议下架空的地板布线出于安全原因,并考虑增加冷却系统机北京服务器托管架上方,以防此增强功能是必要。较小/不昂贵的数据中心没有提出的地板可使用防静电瓷砖地板表面。电脑柜经常组织成一热通道安排,以使气流效率最大化。

防火保护

数据中心功能防火保护系统,包括在行动中的被动和主动的设计元素,以及火灾预防计划的实施。烟雾探测器通常安装提供早期预警的一场火灾在其早期阶段。这将允许调查,电源和手动灭火之前火可增长到的大小很大使用手持灭火器的中断。主动防火保护系统,如自动喷水灭火系统或清洁代理灭火气体系统,通常提供给全面消防如果它开发的控制。高灵敏度烟雾探测器,如Aspirating烟雾探测器,激活清洁代理灭火气体系统激活早于消防洒水器。然而,由于气体系统有限的火灾抑制剂存储数量,提供一个清洁的代理系统和自动喷水灭火系统保护建设应火点燃后具有分散的气态代理。被动防火保护元素包括安装的消防墙周围的数据中心,因此火为主动防火系统发生故障时在有限的时间可以将限制在该设施的一部分。火墙体渗漏进入服务器房间,如电缆贯穿件、冷却剂线贯穿件和空气管道,必须提供与火额定渗透的程序集,如火采矿法.

安全

物理安全也扮演一个大角色与数据中心。物理访问站点通常被限制为选定的人员,与包括护柱和mantraps的控件。视频摄像机监视和永久安全警卫是几乎总是存在如果数据中心大或包含敏感信息的任何内部系统上。手指打印识别男人陷阱的使用正在开始常见的事。

能源使用

Google的数据中心,Dalles、俄勒冈州

主要文章:IT能源管理

能源使用是数据中心的中心问题。电源绘制为数据中心范围从几千瓦的壁橱中服务器的机架到几十兆瓦的大型设施。某些设施有功率密度超过100次,典型的办公大楼。为更高的功率密度设施,电力成本占主导地位的运营支出,占10%以上的总体拥有成本(TCO)的一个数据中心。到2012年电源为数据中心的成本预计将超过原始资本投资的成本。

温室气体排放量

在2007年的整个信息和通信技术或信息和通信技术部门估计要负责大约2%的全球碳排放量与数据中心会计的信息和通信技术占地面积的14%。美国环保署估计服务器和数据中心负责达1.5%的美国总耗电量,或大致。2007年美国温室气体排放量的5%。像往常一样给业务方案中温室气体排放量的数据中心,到2020年是预计的两倍以上从2007年的水平。

选址是一个数据中心环境的影响和影响能源消耗的因素之一。在气候人情冷却和大量的可再生能源发电量是可用的领域对环境的影响将会较为温和。因而国家以有利条件,如:加拿大、芬兰、瑞典和瑞士,正努力吸引云计算数据中心。

在18个月调查中的公共政策在休斯敦莱斯大学贝克研究所和可持续和在新加坡的应用Infodynamics研究所的学者,数据中心相关的排放量将增加超过三倍,到2020年。

能源效率

电力的使用效率或PUE的最常用的度量,要确定一个数据中心的能源效率。这个简单的比率是进入除以使用电源的IT设备的数据中心的总功率。

\mathrm{PUE}={\mbox{TotalFacilityPower}\over\mbox{ITEquipmentPower}}

使用电源的支持设备,通常称为架空负载,主要由组成冷却系统、电源交付和其他像照明的基础设施。在美国的平均数据中心已经为2.0,意思该设施用于传递到IT设备每瓦特一瓦特的架空PUE。先进的数据中心能源效率估计大约有1.2。一些大型的数据中心操作员像微软和雅虎已发布预测PUE设施的发展;谷歌发布季度实际效率性能从数据中心操作中。

美国环境保护署已为独立或大型数据中心的能源之星评级。若要符合白天鹅,数据中心必须内名列前茅的所有报告设施的能源效率。

欧洲联盟也有类似的举措:欧盟行为守则的数据中心

能源使用分析

通常,遏制了数据中心的能源使用的第一步是了解在数据中心能源使用方式。存在多个类型的分析来衡量数据中心的能源使用。衡量的方面包括不只是使用能源的IT设备本身,也可以是数据中心设施设备,冷水机组和风扇等。

电源和冷却分析

电源是给用户的数据中心的最大的经常性费用。电源和冷却的分析,也称为热的评估,您的数据中心,以及您的数据中心能够容忍特定温度的措施相对温度在具体领域。[55]除其他外,电源和冷却分析可以帮助确定热点,可以处理更大的权力的过度冷却的领域使用密度,断点的设备加载,架空地板战略的有效性和定位(如交流单位)到平衡温度跨数据中心的最佳设备。电源冷却密度是多少面积中心可以降温达到最大容量的措施。

能源效率分析

能源效率分析措施数据中心的能源使用它和设施设备。典型的能源效率分析措施因素,如一个数据中心电源使用效能(PUE)针对行业标准、标识的效率低下、机械和电气来源和标识空气管理度量标准。

计算流体动力学(CFD)分析

主要文章:计算流体动力学

这种类型的分析使用复杂的工具和技术来理解的独特的热条件在每个数据中心――预测温度、气流和压力行为的数据中心,以评估性能和能耗,使用数值建模。通过预测这些环境条件的影响,在数据中心中的CFD分析可以用于预测与低密度机架和冷却资源、基础设施较差的管理做法和交流失败的交流关机检修计划向前影响混合的高密度机架的影响。

热区映射

热区映射使用传感器和计算机建模在数据中心中创建三维图像的热与冷区。

此信息可以帮助确定最佳定位的数据中心设备。例如,关键服务器可能放置在凉爽的区域,由冗余交流单位提供服务。

绿色数据中心

数据中心使用很多的能量,消耗的两种主要用法:运行实际设备所需的电源,然后冷却设备所需的权力。第一类被解决设计计算机和存储系统的电源效率更高。冷却成本降低数据中心设计器尝试使用自然的方法来冷却设备。许多数据中心位于附近人民浓度来管理设备,但也有很多在的情况下数据中心可以是英里远的用户不需要很多的地方管理。这方面的例子是像谷歌或Facebook的‘大众’数据中心:这些DC都建立在许多有关服务器和存储阵列和系统的实际用户位于世界各地。那里不是数据中心的初始生成之后很多工作人员需保持运行:尤其是数据中心,提供大容量存储或计算电源不需要在人口中心附近。在北极的位置哪里外部空气提供了所有的冷却数据中心越来越多北京服务器托管受欢迎作为冷却和电力的两个主要变量成本构成。

网络基础结构

“机架安装”服务器示例

在数据中心的通信今天最通常基于网络运行IP协议套件。数据中心包含一组路由器和交换机,运输交通的服务器之间以及到外面的世界。通过使用两个或更多(见多宿主的上游服务提供商往往提供了冗余连接到互联网).

在数据中心服务器的一些用于运行基本互联网和内联网服务所需的内部组织内的用户,例如、电子邮件服务器、代理服务器和DNS服务器。

通常还部署了网络安全元素:防火墙、VPN网关、入侵检测系统等。也共同正在监测网络和某些应用程序系统。附加非现场监测系统也是典型,发生故障,数据中心内的通信。

数据中心基础设施管理

数据中心基础设施管理(DCIM)是信息技术(IT)和设施管理的纪律,以集中监视、管理和智能容量规划的一个数据中心关键系统的集成。通过专门的软件、硬件和传感器的执行实现,DCIM可以跨它和设施基础设施的共同的、实时监测和管理平台的相互依存的所有系统。

根据执行的类型,DCIM产品可帮助数据中心管理人员识别和消除风险,提高可用性的关键IT系统的来源。DCIM产品还可以用于标识基础设施,以提醒系统冗余的差距对基金经理的设施和它之间的相互依存关系,并提供动态的、整体的基准功率消耗和效率来衡量”绿色IT”倡议的有效性。

测量和了解重要数据中心的效率指标。很多的讨论,在这一领域的焦点在能源问题上但PUE之外其他度量可以给数据中心操作的更多北京服务器托管详细的图片。服务器、存储和工作人员利用率指标可有助于企业数据中心的更完整的视图。在许多情况下,光盘容量闲置,在许多情况下,组织运行他们的服务器利用率为20%或更少。更有效的自动化工具还可以提高服务器或单个管理员可以处理的虚拟机的数目。

应用程序

40英尺便携式模块化数据中心

数据中心的主要目的正在运行的应用程序处理的核心业务和本组织的业务数据。这种系统可能是专有和发达国家内部由该组织或企业软件供应商买了。这种常见的应用程序是ERP和CRM系统。

数据中心可能会关注只是操作结构或它可能提供其他服务,以及。

往往这些应用程序将由组成的多个主机,每个运行的单个组件。数据库、文件服务器、应用程序服务器、中间件和各种其他常见组件的此类应用程序。

数据中心还用于关闭站点备份。公司可能订阅提供的一个数据中心的备份服务。这常用的备份磁带结合。备份可以采取的磁带到本地服务器。然而,磁带存储在网站上构成的安全威胁,也易受火灾和水灾。较大的公司还可能关闭添加安全站点发送他们的备份。这可以通过备份到数据中心。到他们可以安全地存储在另一个数据中心,可以通过Internet发送加密的备份。

对于快速部署或灾难恢复,几个大型的硬件供应商已经开发移动解决方案,可以被安装并运行在很短的时间。公司如Cisco系统公司、太阳微系统公司(Sun模块化数据中心),公牛,IBM(便携式模块化数据中心)、HP(性能优化的数据中心)、和谷歌(Google的模块化数据中心)已经开发出可用于此目的的系统。

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