美国康普数据中心规划指南

®结构化网联方案数据中心规划指南目录目录1.0 简介 32.0 数据中心的类型与拓扑结构 53.0 正常运行时间的设计 84.0 数据中心平面布局 115.0 电源与接地 146.0 通信布线 167.0 数据中心的布线拓扑、性能及安全 208.0 数据中心的监控 229.0 安全 2310.0 通信线缆的布放 2411.0 电力线路布放与暖通空调摆放 2612.0 电缆的映射与管理 2713.0 术语表 28数据中心规划指南第1章1.0 简介数据中心，无论是满足单个公司的需求的规模或者是汇集了数千个客户站点的规模，其本质，都是为了传递、处理和存储信息。所以，数据中心必须可靠、安全并能够根据需要扩容和重新配置。设计一个数据中心，除了需要确定规模与其可容纳的处理/存储设备的数量之外，还需要考虑很多的要素。地点选择、供电方式、冗余级别、冷却设备数量、安全控制的严格程度，以布线介质的类型，仅仅是成功新建或扩建一个数据中心的众多要素中的几个。本指南旨在为用户规划、建设、维护一个数据中心提供引导，将结合理论与建设实例进行论述，本指南论及的方面包括：数据中心类型数据中心的类型包括为单一客户提供服务的企业型数据中心或是为多个客户提供服务的托管型数据中心。对于托管型数据中心，属于不同企业或提供商的设备是否可以共享或是放置在同一空间内?这些设备是否需要基于安全原因进行隔离?数据中心的正常运行时间与冗余数据中心的正常运行时间涉及多个方面。地点、供电/通信方式以及附近其他行业的类型都会影响到数据中心的可靠性。就数据中心内部而言，正常运行时间取决于服务基础设施的冗余性。第一级数据中心是最基础的架构，不具备冗余性（甚至没有备用电源），而一个第四级数据中心架构具备多个通信、电源、制冷设备系统及连接，拥有最高的容错能力。数据中心的布局数据中心在一个有限区域集中了大量的电子设备，所以需要有效组织空间以方便扩容及重新配置。空间设置涉及的方面包括：电力供应与外部网络连接的入口、HVAC(暖通空调，有时也称作机械设施)、网管中心、通信室、办公区、冗余电源及计算机机房等。另外还包括机架、机柜、设备的摆放（以实现最佳的制冷效果），这些设备的放置需要考虑空间的高效利用及安全隔离。数据中心的供电系统电力引入必须满足要求，冗余电源技术(UPS与发电机组)以及接地的重要性也将提及。数据线缆本指南将对各种线缆介质与线缆系统进行描述和比较，并提出最优的应用建议。数据中心布线本指南将对结构化布线的方法、介质(双绞线与光纤)、终端进行概述和比较。并着重对美国康普SYSTIMAX®的各种布线解决方案与系统以及其在数据中心中的使用进行深入的描述和比较。数据中心规划指南第1章数据中心的监控自动监控系统保证数据中心与计算机机房以最优的效率运作。数据中心的安全本指南将对防火与电气安全(NFPA美国消防协会与NEC美国国家电气规程等等)以及访问控制与CCTV（闭路电视）监控等安全问题等进行描述。数据中心实例最后，将提供机房分布示意图，展示以上系统在数据中心中如何组合。本指南仅仅是美国康普SYSTIMAX®Solutions助您发挥数据设备基础设施最高效率的途径之一，需要了解关于SYSTIMAXSolutions的更为详尽的信息，请访问。关于国际标准的一点说明本文件遵循的标准大多数引自TIA-942，北美数据中心标准。CENELEC(欧洲电工标准化委员会)的数据中心标准草案EN50173-5.200X及国际标准化组织草案24764与之基本相同，但不完全一致。例如，所采用数据布线拓扑是一样的，但不同位置的称谓可能不同。(如TIA-942称为“horizontaldistribution”的地方，EN50173称为“zonedistributor”)。另外，内容的深度也有差别：TIA-942中定义了冗余概念及层次概念(见本文第3章)，而EN50173没有。需要注意的是，本指南所提出的普遍方针可能与用户所处国家或区域的规则有所不同，如线缆传输距离要求与防火安全性要求等，这样的情况下，以本地规定优先。数据中心规划指南第2章2.0数据中心的类型与拓扑结构广义的讲,数据中心是为单个或多个企业的数据处理、存储、通信设施提供存放空间的一个或联网的一组区域。其占地可以只是建筑物中的某处或专门的整座建筑。数据中心的目的,是为各种数据设施提供满足供电、HVAC(暖通空调)、通信、冗余与安全需求的存放环境。数据中心中的设施包括各种安装在机架或机柜中的有源设备及连接它们的结构化布线系统。数据中心采用的各种参数在TIA-942(北美标准)、EN50173-5.200X(欧洲标准)及ISO/IEC草案24764(国际标准)中予以定义。TIA-942以结构化布线标准为基础,并加入了供电、温度环境、设备摆放及其他更多的要求。本指南旨在通过对这些标准进行总结,为规划数据中心提供帮助并提供建设建议。企业型数据中心:仅为单一公司或企业提供通信和数据服务。企业型数据中心是一个公司的内部网、互联网访问、电话服务的核心。Web服务器、内部网络集线器、NAS(networkattachedstorage网络附加存储,也称网络磁盘阵列)以及更多的其他设备一般安置在这里。托管型数据中心:由服务提供商所有并向多个客户提供有偿的数据及互联网服务(如Web服务或VPN服务等)。两种数据中心均采用相同的设备与布线,但托管型数据中心还有分区与安全方面的要求。例如,一个大客户可能将其设备托管在数据中心,这些设备需要隔离起来并限制访问。办公室、支持室、公共设施及暖通空调操作中心通信室办公室操作中心的LAN交换机进线间运营商设备与分区数据中心接入提供商有时通过外部的进线口连接机房主干线缆水平线缆主配线区域路由器、主干LAN/SAN交换机、PBX、MUX水平配线区域LAN/SAN/KVM交换机分区配线区域设备配线区域机架/机柜水平配线区域LAN/SAN/KVM交换机设备配线区域机架/机柜水平配线区域LAN/SAN/KVM交换机设备配线区域机架/机柜数据中心规划指南第2章分区配线区域 (Zone Distribution Area, ZDA) 用于需要提高HDA与设备间配置灵活性的大型机房中。ZDA仅放置无源设备，并且与HDA间至少应分隔15米。注意:MDA与HDA间也需要保持至少15米的距离。水平配线区域 (Horizontal Distribution Area, HDA) 设置水平交叉连接(如果数据中心相对较大的话)。在小型的数据中心中，HDA被合并到MDA中。如同MDA，基于安全原因，HDA也可以分开。HDA包括LAN/SAN交换机以及各种设备的KVM(键盘、显示器、鼠标)交换机等。贮藏室是用于安全存放各种备件、线缆、以及为满足各种操作需要的补给品等。拥有一个卸货平台是非常有帮助的。主配线区域 (Main Distribution Area, MDA) 是布线系统的中心，其设置在机房内。当数据中心分布在建筑中的多个楼层时，MDA是布线系统的汇集点。注意:在多客户环境下，基于安全原因，MDA可以分开。MDA包括主交叉连接并可能还包括为附近设备提供连接的水平交叉连接(HDA中描述)。MDA可能包含核心路由器、核心LAN/SAN交换机。有时，服务提供商的设备（如MUX多路复用器)也被放置在主干区域以避免线缆超出额定传输距离。AJJBBC数据中心规划指南第2章进线室管理着外部网络与数据中心结构化布线系统的接口，这里摆放用于分界的硬件。注意:有时也将进线口(位于数据中心外的洞口)作为外部网络提供商的入口。基于安全目的，进线室设置在机房之外。根据冗余级别或层次要求的不同，进线室可能需要多个，以连接第二个外部网络服务提供商。如果数据中心非常的大，另一个进线室就显得非常必要，这是为了让进线室与机房设备靠近，以使它们之间的连接不超过线路的最大传输距离。(例如，双绞线有效传输距离是100米-第6章会提及)计算机机房指放置数据与通信设备及线缆的安全的、环境可控的空间。机房可分割成不同的区域，分别与结构化布线系统连接。机架与机柜安装在抬升的防静电地板上，冷气与线缆(包括数据电缆与电力电缆)一般推荐从地板下进入。TIA-942标准对机房的数据访问、空调控制、灯光、后备电源、设备密度及其他事宜进行了特别的说明。通信室用于安置为数据中心的正常办公及操作提供本地数据、视频和语音通信服务的各种设备。电气/机械室用于安置电源、配电、空调等设备。安全洁净的电源供应及后备电源(UPS、电池组、发电机组)，以及可靠的HVAC系统是实现100%正常运行时间的必要条件。操作中心监控着数据中心的正常运行。操作中心是维护操作人员通过入墙式大屏幕以及桌面显示器监控网络的地方，人员数量根据数据中心的规模而定。AIIHHGGFFEEDDC设备配线区域 (Equipment Distribution Area, EDA)是指放置各种计算及存储模块的机架和机柜。3.0 正常运行时间的设计可靠性是数据中心规划中最重要的一环。为了满足企业高效运作对于正常运行时间的要求，通信、电源、冷却、线缆与安全都是规划中需要考虑的问题。数据中心的物理位置是首先需要研究的问题。应避免选点在洪水高发的平原、有地震危险的区域、气候恶劣区域或政治动荡的地区。有便利的交通网络是非常有帮助的。不间断的电力供应对于正常运行时间非常必要。一个由于天气原因经常断电或会长时间出现电力供应不足的地区，不是一个好的选择。拥有基于高速光纤线路的可靠通信也是必不可少的。周边相邻的企事业单位可能会是一个问题或是有所帮助。比如与一个大型工厂接近的话，可能存在电力供应问题或电气方面的干扰。而如果与医院在同一供电路由上则是有好处的，因为恢复电力供应时对医疗事业单位是优先的。需要注意的是，与雷达站或微波站接近的话可能会受到电磁波干扰。当适合的地方确定以后，就需要考虑数据中心的建筑建设了。数据中心，尤其是计算机机房，规划面积时必须考虑扩容因素。应避免将机房设置在电梯、承重墙等不能移动的物体附近。机房首选处于建筑内部的空间。靠外部的窗户会带来热力方面的负担并可能存在安全问题。同时，数据中心尤其是计算机机房需要杜绝未经许可的进入以保证安全。机房内，共置在同一机房的设备需要放置在可上锁的机柜内或是通过隔间隔离。安全方面的问题将在第9章进一步阐述。数据中心内，计算机机房必须远离任何的电磁干扰源(如X光设备、无线电发射器、发电机等等)。计算机机房外，还需要留有空间以设置办公室、休息区、会议室等。同时，还需要一个拥有卸货平台的贮藏室，贮藏室可抵达机房而且门需要足够大。设计清单设计一个数据中心，需要协调建筑、平面规划、设备、供电、通信、暖通空调、照明及线缆等众多方面事宜。数据中心设计者需要紧记，好的设计必须简单、灵活、可扩充性强、模块化并且健全。TIA-942所描述的设计过程包括6个步骤:•需求估算：估算数据中心对于空间、通信、供电、制冷以及满容量下的冗余需求，然后需要考虑一定的余量以满足扩容需求。估算会由于应用的不同而需要变化，为扩容所考虑的余量推荐以25%作为起点。•联系设计专业人员：向设计专业人员提供计算机机房在面积、供电、制冷、安全、承重、接地以及电气保护方面的需求。提供数据中心的支撑区域方面的需求。数据中心规划指南第3章设计清单当前需求与增长预测估算联系设计人员整理与修订制定平面计划更新与修订布线设计•整理初步规划：设计者对初步规划进行整理并进行必要的修订。•制定设备放置平面规划：确定各种主要房间和分配区域的平面规划，包括预计的供电、通信、冷却及地板承重需求等。•更新规划：设计者对规划进行更新，将各种通信线路路