數(shù)據(jù)中心機房設計建設關鍵問題都有哪些

大家都知道一個全面的數(shù)據(jù)中心機房建設工程一般包括：綜合布線、抗靜電地板鋪設、棚頂墻體裝修、隔斷裝修、UPS、專用恒溫恒濕空調(diào)、機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、漏水檢測、地線系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、門禁、監(jiān)控、消防、報警、屏蔽工程等。

數(shù)據(jù)中心機房設計建設關鍵問題都有哪些，您是否知道？今天和大家一起來共同學習一下。

1數(shù)據(jù)中心將建在哪里

分析新建的數(shù)據(jù)中心所在地的氣候條件是十分重要。這將有助于確定最合適的冷卻措施，其中包括水冷機組，機械制冷空調(diào)，自然空氣冷卻、間接空氣冷卻，絕熱冷卻等，這些都是為了數(shù)據(jù)中心設施實現(xiàn)其更低的PUE目標。

2需要多少機架，尺寸是多少

機架的數(shù)量決定數(shù)據(jù)中心的空間需求。傳統(tǒng)的IT機架的尺寸為600x1000mm（寬x深），而一個空間為100平方米的機房可以容納大約50個機架。當然機架也有其他的尺寸，而知道機架的尺寸和機架的數(shù)量，就很容易估測你的數(shù)據(jù)中心所需的空間。

3需要什么等級的數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心的Tier等級確定了數(shù)據(jù)中心的冗余要求和電源分配路徑。對于一個Tier2級數(shù)據(jù)中心來說，部署“N+1”架構的電源和冷卻設備的冗余是足夠的。然而，對于一個Tier3級的數(shù)據(jù)中心設施，通常都會包括“N+1”冷卻設備冗余，具有雙供電2N電源冗余，以及獨立的雙路配電機架。因此，了解數(shù)據(jù)中心的等級可以決定需要的冗余設計。

4每個機架平均功率密度是多少

要注意的是，當設計數(shù)據(jù)中心的電源容量時，應該根據(jù)平均功率密度，而不是在最大額定電源，這是很重要的。機架的平均功率密度乘以機架的數(shù)量才是數(shù)據(jù)中心的最大IT負載量。然后，再加上數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和交換機和存儲設備等設施的功率。

為了避免產(chǎn)生昂貴的成本，并充分利用電力系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)中心具有大小合適的電源和空間，采用模塊化策略是明智的，可以降低成本，而不必犧牲未來擴展的靈活性。

5運維人員是否應參加規(guī)劃設計

答案當然是肯定的！正常來說，應該做到以下幾點：

a.運維參與前期規(guī)劃設計，可彌補設計人員對系統(tǒng)運行管理知識的不足，提高設計質(zhì)量，避免或消除設計缺欠；

b.運維參與前期規(guī)劃設計，可將運維階段的需求在規(guī)劃設計中得到充分考慮；

c.運維參與前期規(guī)劃設計，可充分了解和掌握所維護系統(tǒng)的結構、可靠性薄弱環(huán)節(jié)、遺留問題、潛在風險，有助于提高運維質(zhì)量、有根據(jù)地制定運維計劃和切實可行的改造計劃。

6避免受內(nèi)外部因素影響

對于不能正確對待傾向、喜好、限制、約束的區(qū)別，不遵守科學設計原則的問題，有如下建議：

a.應避免受審批、決策等環(huán)節(jié)個別決策者影響，對一些關鍵功能按照個別人的意見進行刪減調(diào)整，導致最終交付的數(shù)據(jù)中心功能不能滿足運營和維護需求；

b.應避免出于傾向、喜好或利益驅(qū)動。在規(guī)劃設計階段部分設備廠商可能會通過夸大設備性能、混淆概念等手段影響規(guī)劃設計人員的方案制定和設備選型。

7交流機架或直流機架需要什么級別的備份電池

服務器機架可能需要部署百分之百的直流電源，或百分之百的交流電源，或者是二者的組合。

例如，如果正在為托管目的建設數(shù)據(jù)中心，可能有配備交流（UPS）供電系統(tǒng)的需求，而如果是要成為一個電信設施，這可能需要部署直流電源系統(tǒng)。知道這些，就會知道所需要的直流電源或UPS電源系統(tǒng)的大小和規(guī)模。

在部署備份電池時，最好根據(jù)15分鐘備用放電時間進行配置。這樣部署備用電池，不會顯著增加資本支出，雖然這將很難自圓其說，但這更符合成本效益。企業(yè)需要提高備用發(fā)電機組的冗余度，而不是在增加電池數(shù)量浪費更多的資金。

8避免輕規(guī)劃設計，重施工建設

業(yè)內(nèi)存在輕規(guī)劃設計，重施工建設的現(xiàn)狀，主要表現(xiàn)在：

a.先建樓體結構，后規(guī)劃數(shù)據(jù)中心，為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計帶來難以克服的困難；

b.機房建設和設備安裝完畢即開始改造的現(xiàn)象普遍存在；

c.先確定設備，再確定方案，由于所購設備功能不滿足方案要求，或場地不滿足安裝條件要求，因而設備尚未運行就要更換；

d.建設結構很難滿足數(shù)據(jù)中心場地布局要求，使機房分區(qū)規(guī)劃不合理；空調(diào)室外機無法安裝或距離太遠；動力室與主機房距離太遠，增加傳輸和管理困難，增加成本，降低可靠性。

9避免忽視對系統(tǒng)可維護性和可修復性設計

系統(tǒng)三分建設、七分維護，任何設備都可能發(fā)生故障，可快速修復已經(jīng)成為提高可用性的關鍵指標。

忽視可維護性和可修復性的現(xiàn)象表現(xiàn)在：

a.規(guī)劃設計階段未考慮后期維護通道、維護空間，例如設備距離墻壁太近，電池靠墻擺放，線纜布局不合理、線纜管路或走線架擋住上方弱電線槽導致后期無法維修、維護工具難以施展等；

b.故障發(fā)生時，應急物資和備件無法快速搬運，故障設備和器件更換無維修操作空間等問題，延誤了故障處置時限甚至引發(fā)重大事故；

c.未考慮后期發(fā)生故障進行設備維護時系統(tǒng)的冗余保障能力；

d.盡可能采用自動化手段，最大程度減少維護人員手動操作環(huán)節(jié)，降低因手動操作存在的不確定性和不可控性。

10避免可用性設計缺乏科學依據(jù)

系統(tǒng)可用性是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計的最重要的指標，但規(guī)劃設計時缺乏科學依據(jù)，主要表現(xiàn)是：

a.數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃設計時都會進行各系統(tǒng)可靠性的推算，但目前各設計院、不同的設計人員對可靠性的推算依據(jù)和數(shù)據(jù)來源尚未統(tǒng)一，造成對同一數(shù)據(jù)中心的設計等級和可靠性存在不同定義和不同的結果；

b.對可用性存在著先進行規(guī)劃設計、施工，建設完成后再反推設計等級的案例，并以反推的等級標準向數(shù)據(jù)中心用戶進行推介。此為本末倒置的設計，往往因為設計中的某些關鍵缺陷導致雖然絕大部分設計滿足等級要求，但因為關鍵缺陷的存在造成等級下降；

c.只注意設備或環(huán)節(jié)（子系統(tǒng)）的可用性，而忽略在整個系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相關性對可用性的影響。

11避免在脫離實際需要和可行性情況下，確定高指標

在規(guī)劃設計初期，主觀臆斷確定數(shù)據(jù)中心的功能指標，不切實際地一味追求規(guī)模大、高可用性等級、高機架功率密度、低能耗指標PUE。

而具體規(guī)劃設計時，又沒有嚴格按照規(guī)劃原則和程序做詳細的論證，具體方案和實際措施與總體規(guī)劃不匹配，其結果是：

a.由于實際需求不明確，缺乏可行性的必要條件，反復設計、修改，不僅造成成本的浪費，還大大延長了建設周期；

b.已建成并投入使用的機房得不到充分利用，究其原因或因無預想的業(yè)務需求量，或因機房條件不滿足用戶需求而必須進行再優(yōu)化改造才能使用；

c.規(guī)劃設想的功能不能實現(xiàn)，如系統(tǒng)可用性達不到規(guī)劃等級、制冷方案不支持規(guī)劃的機架高功率密度、發(fā)電機不支持系統(tǒng)連續(xù)運行條件、過度規(guī)劃使系統(tǒng)能耗指標PUE居高不下等。

12避免重設備輕系統(tǒng)的認識誤區(qū)

業(yè)內(nèi)特別是規(guī)劃設計人員普遍存在著重設備輕系統(tǒng)和重局部忽視大局的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：

a.先確定設備規(guī)格型號甚至生產(chǎn)廠家，然后根據(jù)設備選擇或修改設計方案；

b.供電系統(tǒng)按最高可用等級2N冗余設計，但所設計的結果是僅僅UPS系統(tǒng)有2N功能，而整個供電系統(tǒng)卻存在單路徑故障點；

c.整個系統(tǒng)按最高等級冗余容錯系統(tǒng)設計，但是空調(diào)制冷設備卻是單路徑供電；

d.為系統(tǒng)配置了交流備用能源柴油發(fā)電機，但發(fā)電機沒有自動啟動功能，因為規(guī)劃設計者缺乏連續(xù)制冷也是系統(tǒng)連續(xù)運行的重要條件的認識。

13注重統(tǒng)籌設計

提高系統(tǒng)統(tǒng)籌設計能力對優(yōu)質(zhì)地完成規(guī)劃設計任務是非常重要的。

a.在數(shù)據(jù)中心建設過程中存在著大量因規(guī)劃設計對分階段、分專業(yè)實施階段工程，以及不同專業(yè)施工間銜接問題考慮不足造成交付的數(shù)據(jù)中心不滿足業(yè)務及維護需求，有些問題甚至需要大筆投資進行改造方可完成；

b.不同設計人員只關注自身所負責內(nèi)容，對于其他專業(yè)的是否完美銜接，是否與其他專業(yè)設計之間存在矛盾和沖突缺乏全局考慮；

c.規(guī)劃設計人員對未來業(yè)務發(fā)展缺乏準確把握，對后期容量管理、擴容等方面考慮不足；

d.規(guī)劃設計人員對周圍資源環(huán)境和物理環(huán)境不熟悉，所設計的方案會出現(xiàn)實施可行性差或者為后來運維工作帶來難以克服的困難。

總結

在新數(shù)據(jù)中心建設中還有許多其它需考慮的問題，但行業(yè)的經(jīng)驗告訴我們，在數(shù)據(jù)中心建設和設計過程中掌握這十三個關鍵點，有助于確保最終的建設結果盡可能接近用戶的真正需求，值得借鑒。

編輯：黃飛