數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)數(shù)據(jù)中心基本知識

1、數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)工程數(shù)據(jù)中心基本知識xxx有限公司2018年3月課程大綱1.數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范gb 50174-2017解讀 2.數(shù)據(jù)中心基本知識 3機(jī)房建設(shè)方案介紹基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心定義為集中放置的電子信息設(shè)備提供運行環(huán)境的建筑場所,可以使一棟或幾棟建筑物, 也可以是一棟建筑物的分,包括主機(jī)房、輔助區(qū)、支持區(qū)和行政管理區(qū)。主機(jī)房:包括服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、存儲機(jī)房等功能區(qū)域;輔助區(qū)：包括進(jìn)線間、測試機(jī)房、總控中心、消防和安防控制室、拆包區(qū)、備件室、打印室、維修室等區(qū)域；支持區(qū)：包括變配電室、柴油發(fā)電機(jī)房、電池室、空調(diào)機(jī)房、動力站房、不間斷電 源系統(tǒng)用房、消防設(shè)施用房等;行政管理區(qū):包括辦

2、公室、門廳、值班室、盥洗室、更衣間和用戶工作室等?；局R數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的建設(shè)級別 gb50174分為a、b、c三級，a級最高; tia-942數(shù)據(jù)中心通信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)分為tl、t2、t3、t4四級，t4最高;級別越高安全性越高,在同樣規(guī)模的it使用量下,前期的投資會越大?；局R數(shù)據(jù)中心tia -942對機(jī)房的分級及性能要求數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)施功能分類的主要依據(jù)是可用性。the uptime institute依據(jù)工程 需求與實踐,提出了場地基礎(chǔ)設(shè)施的分類等級的體系框架，針對數(shù)據(jù)中心基方岀設(shè)施期望 達(dá)到”五個九“即99.999%的系統(tǒng)應(yīng)用可用性的需求,提出了與之相匹配的機(jī)房場地基 礎(chǔ)設(shè)施（供電

3、 空調(diào)制冷以及具他的相關(guān)系統(tǒng)）的可用性等級指標(biāo)，并將數(shù)據(jù)中心分為 四個等級，由"門“沒有冗余部件組成的系統(tǒng)（可提供99.671%的可用性），到”t4“ 有冗余部件（能夠故障容錯）和實現(xiàn)不間斷維修的系統(tǒng)。四個不同的等級包含了對建筑 結(jié)構(gòu)、安全性、電氣、制冷、接地、防火等不同的要求。 t1數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：最基本的數(shù)據(jù)中心,提供99.671%的可用性； t2數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：部件冗余,可提供99.741%的可用性； t3數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：可在讎修，系統(tǒng)的可用性可達(dá)到99.982% ；t4數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：故障容錯,可提供99.995%的可用性；基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的建設(shè)級別t1數(shù)據(jù)中

4、心基礎(chǔ)設(shè)施：最基本的數(shù)據(jù)中心“tl的數(shù)據(jù)中心是基本型的數(shù)據(jù)中心配置,有計劃和無計劃的運營中斷都會影響它的正常運行。數(shù)據(jù)中心機(jī)房配有供配電系纟菇口空調(diào)制冷系統(tǒng)”但是它可以或不一走有架高 的活動地板、ups或者發(fā)電機(jī)設(shè)備。如果系統(tǒng)配置了ups或者發(fā)電機(jī)，但這些設(shè)備是單 個模塊的系統(tǒng)并且有很多單路徑故障點?；趛年度內(nèi)進(jìn)行?頁防性檢修和維護(hù)的需要, 機(jī)房內(nèi)的這些基礎(chǔ)設(shè)施需要完全關(guān)閉停運。當(dāng)發(fā)生機(jī)房內(nèi)的設(shè)備故障、操作錯誤以及夕卜 部因素或自然原因等緊急情況時，將引起數(shù)據(jù)中心運營的中斷。t1機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施沒有榮 譽的纟威部分，可撼共99.671%的可用性?；局R數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的建設(shè)級別 t2數(shù)據(jù)中心基

5、礎(chǔ)設(shè)施：部件冗余“t2“的數(shù)據(jù)中心與的主要區(qū)別是基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備采用了部件冗余薦（n + 1）。機(jī)房內(nèi)有架高的活動地板、ups和發(fā)電機(jī)，但仍然是單模塊系統(tǒng)。關(guān)鍵的供電線路的維修和場地內(nèi)具他基礎(chǔ)設(shè)施的維修維護(hù)都需要關(guān)閉中斷。t2的供配電系統(tǒng) 和冷卻分配雖然仍是單通路組成，但由于關(guān)鍵設(shè)備是冗余配置,所以可提供99.741%的 可用性?；局R數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的建設(shè)級別 t3數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：可在線維修“t3"數(shù)據(jù)中心的功能考慮到了任何有計啲機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施活動安排，而不應(yīng)使it設(shè)備 硬件系統(tǒng)運行中斷。有計劃的活動安排包括預(yù)防性和程序性的維護(hù)修理、零部件更換、 新設(shè)備的增加（擴(kuò)容）或調(diào)

6、整部件的容量、部件和系統(tǒng)的測試等。對使用冷凍水系統(tǒng)的 大型機(jī)房來說,這表示要配置兩套獨立的管路,在進(jìn)行維修或者在一條管路上測試時, 另一條管路要保證有足夠的容量維持系統(tǒng)正常運行。無計劃的活動，例如基礎(chǔ)設(shè)施的零 部件發(fā)生故障，仍然會造成數(shù)據(jù)中心的運行中斷。t3由多條有效地電力和冷卻分配路徑 組成，通常只一條路徑正常運行，有多余的備用組成部分，所以可在系統(tǒng)正常運行的情 況下進(jìn)行有計劃的工作安排，具有可在繆隹修功能。系統(tǒng)的可用性可達(dá)到99.982%。 t4數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施：故障容錯“t4“數(shù)據(jù)中心'基礎(chǔ)設(shè)施最重要的功目猩具備故障容錯功能,對于機(jī)房有計劃的活動安 排，包括預(yù)防性和程序性的維護(hù)修

7、理、零部件更換、新設(shè)備的增加（擴(kuò)容）或調(diào)整部件 的容量、部件和系統(tǒng)的測湖口意外的事件，都要保證系統(tǒng)關(guān)鍵負(fù)荷不中斷運行。在系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)上需要同時又兩路在線運行，供電系統(tǒng)應(yīng)該是兩個獨立的n + 1ups系統(tǒng)冗余。關(guān)鍵 負(fù)載的最大負(fù)荷不應(yīng)超過每y系統(tǒng)的最大輸出容量90%?！眛4“要求全部it設(shè)備硬件 有故障容錯的雙電源輸入。嚴(yán)格的故障容錯能力使數(shù)據(jù)中心具有維持意外故障發(fā)生或者 運行錯誤時，不發(fā)生運行中斷的能力。t4由多條有效的電力和冷卻分配路徑組成z并且 具有故障容錯功能，可提供99.995%的可用性?；局R數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心配電系統(tǒng)配電系統(tǒng)分為動力系統(tǒng)及ups系統(tǒng); ups系統(tǒng)包括：ups、電池、精

8、密配電柜（列頭柜）、工業(yè)連接器、pdu、sts靜態(tài)轉(zhuǎn)化開關(guān)（重要的單電源設(shè)備）；動力系統(tǒng)包括:ats雙電源轉(zhuǎn)換開關(guān)等;前端總輸入配置柴油發(fā)電機(jī)；保 攵據(jù)中心不間斷運行；是站數(shù)據(jù)中心運行的核心系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)保證數(shù)據(jù)中心的溫度、濕度、潔凈度、正壓等；動力：冷凍站（冷機(jī)、水泵、板換）、冷塔；暖通:新風(fēng)（新風(fēng)機(jī)、防火閥）、排氣（排風(fēng)機(jī)、電動密閉閥）、制冷末端（專用 空調(diào)水-氟加濕器等）;給排水;在房間內(nèi)溫度不超0艮的情況下,空調(diào)系統(tǒng)允許中斷；新風(fēng)系統(tǒng)有過濾、降溫、去濕的功能。保證機(jī)房的正壓;排氣系統(tǒng)為消防后的人工啟動；是保證數(shù)據(jù)中心運行的重要系統(tǒng)?；局R數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織機(jī)房專用空調(diào)

9、機(jī)送風(fēng)形式有上送網(wǎng)口下送風(fēng);上送鳩密空調(diào):上送風(fēng)系統(tǒng)在機(jī)房頂部安裝散風(fēng)口,冷風(fēng)從出風(fēng)口排出對機(jī)房內(nèi)制冷,這種送風(fēng)方式由 于冷風(fēng)先與空氣混合，影響制冷效果，一般適合用在小型機(jī)房或是散熱量小的機(jī)房一® 也采用將天花板以上作為靜壓箱來處理,當(dāng)有的用戶需要接風(fēng)管是時彳唉,我們希望風(fēng)管 不宜過長,應(yīng)保證靜壓消耗小于75pa ,如確實需要較長風(fēng)管,考慮采用增壓風(fēng)機(jī)系統(tǒng) 來彌補(bǔ)；下送風(fēng)精密空調(diào):下送風(fēng)在地板上開孔,將地板下作為一個靜壓箱,在機(jī)架下方裝有出風(fēng)口 ”使經(jīng)過空氣 調(diào)節(jié)的較低溫度氣體自下而上流過程控機(jī)架,將熱量帶走,精密空調(diào)冷風(fēng)向下排出,將 冷風(fēng)送向機(jī)房內(nèi)設(shè)備達(dá)到制冷,從而保證設(shè)備在一個適

10、宜的環(huán)境溫度下工作。冷通道、熱通道：冷遙道t前后m曲機(jī) 柜數(shù)據(jù)中心基本知識數(shù)據(jù)中心的氣流組織上送風(fēng)、下送風(fēng)示意:上送風(fēng)下送風(fēng)上送風(fēng)、下送風(fēng)示意:下送風(fēng)上送風(fēng)基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織上送風(fēng)方式的缺點:基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織(1) 上送風(fēng)的空調(diào)送風(fēng)方式是由機(jī)房的上部送到設(shè)備,與熱空氣交換后,從機(jī)房的下 部回到空調(diào)機(jī)組內(nèi)。機(jī)房的送風(fēng)氣流組織與空氣流動恃性相矛盾,從而使得房間最下部 溫度偏高,不于設(shè)備的運行。(2 )根據(jù)機(jī)房的大小，空調(diào)機(jī)組送風(fēng)距離的長短,空調(diào)上送風(fēng)具體形式有所不同。需 要送風(fēng)距離較短時,可以用消音送風(fēng)帽的風(fēng)口直接送到機(jī)房內(nèi),機(jī)房

11、內(nèi)的氣流組織為上 側(cè)送風(fēng)下側(cè)回風(fēng)方式。需要送風(fēng)距離較長時,就需要在機(jī)房上部設(shè)送風(fēng)管道,通過空調(diào) 送風(fēng)管、送風(fēng)口把空氣送到機(jī)房的所需部位,這樣,送風(fēng)管和送風(fēng)口就需要與設(shè)備的各 類走線架、照明燈具進(jìn)行協(xié)調(diào),以免相互打架矛盾，給設(shè)計、施工帶來一走的工作量。上送風(fēng)方式的缺點:(3)由于上送風(fēng)方式是直接將風(fēng)吹到機(jī)房內(nèi)或是用送風(fēng)管和送風(fēng)口送到機(jī)房,所需送風(fēng)機(jī)的機(jī)外余壓相對下送風(fēng)要高,再加上送風(fēng)沒有了活動地板,送風(fēng)本身的風(fēng)聲也比下 送風(fēng)要高z因此,同樣規(guī)格的空調(diào)機(jī)組,上送風(fēng)型比下送風(fēng)型噪聲要高些。(4)對于進(jìn)深較大的通信機(jī)房z為了空調(diào)送風(fēng)均勻,需要增加送風(fēng)管,機(jī)房上部因通信走線橋架、空調(diào)風(fēng)管、照明燈具等的布

12、置,顯得比較雜亂,沒有下送風(fēng)方式機(jī)房整齊基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織基本知識數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心的氣流組織下送風(fēng)方式的優(yōu)點:(1)下送風(fēng)方式是將低溫空氣直接從底部送到設(shè)備內(nèi)”吸收設(shè)備的熱量后,從機(jī)房頂部回到空調(diào)機(jī)組頂部?？照{(diào)風(fēng)流動方向與空氣特性相n,容易得到好的空調(diào)效果。(2) 地板下的空間比風(fēng)管斷面的面積要大許多,這就形成了靜壓箱,因此下送風(fēng)方式送風(fēng)均勻,整個機(jī)房區(qū)域的溫差小。(3) 因為送風(fēng)是在活動地板內(nèi)，從而使下風(fēng)的距離與上送風(fēng)方式在同等條件下，所需 的送風(fēng)風(fēng)壓低,空調(diào)設(shè)備和送風(fēng)噪聲相對會低一些。(4) 單從空調(diào)專業(yè)的角度出發(fā),下送風(fēng)方式不需送風(fēng)風(fēng)管和送風(fēng)口 ,對于設(shè)計施工來 說z相對

13、簡單方便,空調(diào)設(shè)備的擺放就可以靈活的進(jìn)行調(diào)整。由于下送風(fēng)將通信各類管 線,空調(diào)專業(yè)的管線均隱藏在活動地板內(nèi),從而使得機(jī)房內(nèi)顯得整齊美觀。僅從空調(diào)專 業(yè)投資來說，相對上送風(fēng)而言投資會低一點。下送風(fēng)方式的缺點:(1)因為活動地板主要是給設(shè)備布置各類通信管線用的,一些建設(shè)單位從減少消防保護(hù)區(qū)、降低氣體滅火系統(tǒng)投資方iei考慮，活動地板的凈高度不到500mm , 般在工程初期時設(shè)備少,管線少,且開始管線的布置也是整齊有序,目自呆證有足夠的空間給空調(diào) 送風(fēng)用,隨著工程的不斷擴(kuò)容，設(shè)備管線愈來愈多，加上后期的施工也是怎樣省事怎樣 做,從而無法保證空調(diào)送風(fēng)所需的足夠面積,從而影響空調(diào)效果。(2)盡管機(jī)房密封性較好，但還是有灰塵進(jìn)入機(jī)房，活動地板下面極易藏污納垢，而 且清理很 ,如果管理不善,會造成一些部位有灰塵卿,空調(diào)下送風(fēng)會使灰塵隨風(fēng)進(jìn) 入設(shè)備,增加設(shè)備故障。(3 )下送風(fēng)空調(diào)方式的加濕給水管、凝結(jié)水排水管都布置在活動地板內(nèi),出現(xiàn)問題時 不易發(fā)現(xiàn),易造成安全隱患。數(shù)據(jù)中心基本知識pue power usage effectiveness 電