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IDC数据中心布局与动力规划云南idc新一代IDC机房标准策略建构HA99.999%高可靠度系统(HighAvailability,HA)美国电信产业协会订定TIA-942标准(TelecommunicationsIndustryAssociation,TIA)绿色网格组织(TheGreenGrid)订定能源使用效率PUE值(PowerUsageEffectiveness,PUE)美国绿建筑协会LEED认证标章(LeadershipinEnergyandEnvironmentalDesign,LEED)新一代IDC机房电力规划预测使用需求寿命考虑未来使用容量保留更新及可扩展性建置成本的评估预测使用需求寿命10~15年的可靠性考虑未来使用容量，避免所需容量估计不足而导致将来被迫中断电力以增加容量，倘若估计过高则会导致额外的初始装设成本以及高额的运转维护费用保留更新及可扩展性，需要考虑系统的增设移动时的并发情况及主系统设备空间的优先确保建置成本往往营运多年以后才会回收，对于这类资本密集型行业来说，评估在获得收入之前承担巨大的成本负荷是极其需要的DataCenter消耗能源统计美国国家环境保护局(U.S.EnvironmentalProtectionAgency,EPA)未来IDC机房使用容量的推估建构99.999%高可靠度525,600分钟/年x99.999%=525,594可运转时间，相当于每年可允许这些系统的总停机时间不可超过5.26分钟设计一个符合99.999%使用率的高可靠度系统通常会需要系统的每项功能都有备援设计，也就是不允许单点的故障(SingleFailure)–运用拓朴结构配置N、N+1、N+2、2N的系统7x24运转使用设备对应，包含设备机器的长时间运转，定期保养时不停机运转(NONSTOP)，采用信赖性高的机器过去机房灾害发生事件网络断线2%人为错误水灾2%10%硬件错误8%服务停顿1%软件错误5%其他2%电力中断27%雷雨12%地震5%火灾6%台风6%电线走火3%员工蓄意破坏3%水管破裂1%炸弹攻击7%Sourcefrom:ContingencyPlanningResearch,Inc1999统计样本数：6000件电力计划电力系统架构A.单一馈线(N)B.双馈线(N+1)C.双馈线双设备(2N)市电设备市电A设备市电B市电A设备市电B设备电力计划UPS系统架构A.单机B.Hotstandby(1+1),(1+2)T.P.CT.P.CUPSPDUT.P.CUPSAPDUAUPSCT.P.CUPSBPDUB电力计划UPS系统架构C.并联PairRedundancy(1+1)T.P.CUPSAPDUT.P.CUPSB电力计划UPS系统架构D.多机并联redundancy(2N+1)T.P.CUPSAT.P.CUPSBPDUT.P.CUPSC电力计划UPS系统架构D.UPS群组互联备源(2(2N+1)+1)UPSGroupI.AreaI.UPS#3UPS#2UPS#1UPSGroupII.UPS#6UPS#5UPS#4UPSGroupIII.UPS#9UPS#8UPS#7PDU#A1AreaII.PDU#A1AreaIII.PDU#A1PDU#B1PDU#B1PDU#B1PDU#C1PDU#C1PDU#C1电力计划PDU系统架构A.单机B.静态切换开关(S.T.S)C.静态切换开关(S.T.S)UPSPDURACKUPS#AS.T.SPDUUPS#BPDU#AS.T.SRACKPDU#B电力计划PDU系统架构C.双回路系统(2N)UPS#APDU#ARACKUPS#BPDU#B电力计划紧急发电系统架构A.供应单馈线系统B.供应双馈线系统市电Switch发电机市电#A发电机Switch市电#B电力计划典型UPS系统架构电力计划典型UPS系统架构必须设有–维护旁路电源(MaintenanceBypass)–外部旁路电源(ExternalBypass)PDU(PowerDistributionUnit)内含隔离变压器K-FactorTransformer抑制谐波固定式全载负载测试器(LoadBankTesting)电力计划谐波的解决方案1.谐波的产生--非线性负载在交流电路中需要消耗谐波电流。--电网由于存在阻抗，提供谐波电流的同时，压波形也产生失真。2.各种谐波抑制方案6脉冲整流器12脉冲整流器相移式滤波器LC谐波滤波器THM主动式滤波器负载电流谐波组成图电力计划典型GENSET系统架构电力计划并联负载转移系统PLTC(ParallelLoadTransferControl,PLTC)–闭回路切换功能，设定切换向角及同步向角切换–双向负载平顺转移，避免过大负载瞬间切换产压降–控制发电机与市电并联定功(BaseLoad)输出–控制发电机与台电并联除峰(Peakshaving)输出–电力系统及负载设备有第二次不断电的需求时电力计划PLTC系统动作程序图电力计划2N电力系统范例电力计划接地系统RACK接地高架地板接地TRAY接地配电盘接地通讯接地接地铜排=订定能源使用效率PUE值能源使用效率评定指标PUE(PowerUsageEffectiveness)–定义数据中心总耗能(TotalFacilityPower)PUE=IT设备总耗能(ITEquipmentPower)数据中心基础架构效率DCE(DataCenterEfficiency)–定义1DCE=PUEIT设备总耗能(ITEquipmentPower)数据中心总耗能(TotalFacilityPower)订定能源使用效率PUE值PUE=冷却负荷率CLF(CoolingLoadFactor)+电力负荷率PLF(PowerLoadFactor)+1Cooling45%ITLoad35%+Power20%ITLoad35%+ITLoad35%ITLoad35%订定能源使用效率PUE值PUE曲线图前一代数据中心范围Cooling45%目前数据中心范围Power20%ITLoad35%新一代数据中心指标范围数据中心负荷率分布图如何提升能源使用效率PUE值？使用高效率的设备(HighEfficiencyEquipment)–变压器(Transformer)–变流器(Converter)–UPS(UninterruptiblePowerSupply)–PDU(PowerDistributionUnit)–照明(Lighting)减少系统转换次数，避免过多交换层产生总体效率下降多运用模块堆栈的设计，提高使用率及增加输出效率利用总线(BusWay)方式配电，可减少线路损失及需求弹性化负载订制化改变为标准化如何提升能源使用效率PUE值？数据中心电力容量利用率的典型曲线图如何提升能源使用效率PUE值？多运用模块堆栈的设计，提高使用率及增加输出效率如何提升能源使用效率PUE值？利用总线(BusWay)方式取代传统配电，可减少线路损失及需求弹性化新一代IDC机房空间规划数据中心的系统运转有极高安全性及信赖性要求，一瞬间或短时间的停止都是不允许的。虽是如此，但是对新一代IDC机房的营运目标不是唯一的思考方向。下一个要面临日益成长的–耗能问题–系统过热问题–整体的利用率问题–整体的绿色节能问题新一代IDC机房空间规划数据中心以面积规模划分为---数据中心规模小型数据中心中型数据中心中大型数据中心大型数据中心超大型数据中心面积(SquareMeter)＜200200-500500-2,0002,000-10,000＞10,000面积(SquarePing)＜6060-150150-600600-3,000＞3,000––––新一代IDC机房空间规划数据中心选择建置地点核心要件远离洪水、土石流危害区域1,000M远离强振源1,000M远离飞机场8,000M远离加油站、加气站及易爆炸危险物体2,000M–远离高磁场效应场所1,000M––––––––新一代IDC机房空间规划建构数据中心的重点设计要件建筑物耐震强度7级以上楼地板活载重2,000KG/M2楼地板高度6M以上外墙耐火4小时以上内墙耐火2小时以上机房区不可开窗调制解调器房高架地板载重1,000KG/M2以上调制解调器房高架高度70cm以上•具有抗震、防震架构MechanicalsserwPonsCommunicatiorteisindmA••••新一代IDC机房空间规划空间用途需求---–调制解调器房•高密度用机房•中密度用机房•低密度用机房–管理中心人员办公室门禁安全控管室网络管理中心(NOC)DataCenters•测试室储藏室及装卸间新一代IDC机房空间规划网络管理中心NOC室••••••••新一代IDC机房空间规划空间用途需求---–空调机械冰水主机室及帮浦水泵室冷却水塔及储备水塔空调管道间进排风管道间–电力中心•变电站发电机房及储油室电力配电室UPS室及电池室配电管道间新一代IDC机房空间规划空间用途需求---–通讯、电信•入口电信室•水平电信室•电信管道间新一代IDC机房空间规划电力室规划A.电力室集中电力室B.电力室集中，但隔成两室电力室#AC.电力室完全分离电力室#A电力室#B电力室#B新一代IDC机房空间规划UPS室规划A.UPS+Battery室集中UPS室B.UPS室，分隔主机及电池两室主机室C.2NUPS室完全分离主机室#A电池室#A电池室主机室#B电池室#B新一代IDC机房空间规划管道间规划电力、电信、空调，管道间区隔电力管道#A电信管道#A空调管道#A空调管道#B电信管道#B电力管道#B新一代IDC机房空间规划调制解调器房冷却方式–CRAC、CRAU新一代IDC机房空间规划调制解调器房冷却方式–InRowRC新一代IDC机房空间规划调制解调器房冷却方式–HACS新一代IDC机房空间规划调制解调器房冷却方式–Overhead新一代IDC机房空间规划调制解调器房冷热通道的规划空调管道A新一代IDC机房空间规划调制解调器房规划范例电信管道A配电室空调房电池室UPS室电力管道A电力管道B空调管道B电信管道B新一代IDC机房空间规划变电站规划范例新一代IDC机房空间规划发电机房规划范例冷却水塔发电机室储油室蓄水池新一代IDC机房空间规划防灾1.结构被动式防火安全第一条防线：机房内墙使用至少二小时防火结构。第二条防线：防火结构由结构地板至结构天花板。第三条防线：天花板、地板及闸门(NFPA101&UL)2.结构被动式防火贯穿或开口安全第一条防线：维持计算机区防火区划的防火隔热性第二条防线：抑制火灾延烧(防火填塞)新一代IDC机房空间规划防灾3.防水第一条防线：止水墩及排水泵第二条防线：主动式防水(寻址式泄漏侦测器)4.防尘第一道防线：设置防尘前室。第二道防线：梁柱防火被覆外加吸音、防火之硅酸盖板表面涂装无落尘涂料如EPOXY。第三道防线：主机房内采正压控制，避免人员进出时粉尘进入。第四道防线：加装高效能空气过泸网(HEPA)，以保障机房表面涂装无落尘涂料如EPOXY止水墩EPOXY新一代IDC机房空间规划防灾5.逃生动线水平动线内部垂直动线水平动线未来IDC机房概念运用