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    淺談金融數據中心的機房等級、建筑定級劃分

    來源:百度百家 作者: 更新時間:2021/7/15 16:13:13

    摘要: 國內許多大型IT公司。 金融,電信和政府等行業的數據中心正在不斷建立。結合這方面的國際和國內信息,我們將對數據中心各個等級的特點和要求進行分析和總結,以供同行參考。

      隨著國內金融業的全面開放和國內大型企業的大規模數據集中,以數據中心作為物理載體,在企業的發展和運營中以及在企業發展中的作用日益突出。 國內許多大型IT公司。 金融,電信和政府等行業的數據中心正在不斷建立。結合這方面的國際和國內信息,我們將對數據中心各個等級的特點和要求進行分析和總結,以供同行參考。

      一.關于數據中心的定義

      數據中心(DataCenter)通常是指在一個物理空間內實現對數據信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理,一般含有計算機設備、服務器設備、網絡設備、通訊設備、存儲設備等關鍵設備。數據中心的基礎設施(DataCenterInfrastructure)是指為確保數據中心的關鍵設備和裝置能安全、穩定和可靠運行而設計配置的基礎工程,也稱機房工程(FacilitySiteEngineering),數據中心機房工程的建設不僅要為數據中心中的系統設備運營管理和數據信息安全提供保障環境,還要為工作人員創造健康適宜的工作環境。

      二.數據中心設計的依據和標準

      目前國內外與數據中心有關的工程建設標準主要有《電子計算機機房設計規范》(GB50174-92)、《電信專用房屋設計規范》(YD/T5003-2005)、《美國通信工業協會(TIA)發布的《ANSI/TIA-942–2005,TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters(數據中心的通信基礎設施標準)》,它們是數據中心建設定位、功能指標、設計技術、施工工藝、驗收標準等的具體技術要求與體現。其中美國通信工業協會(TIA)發布的《ANSI/TIA-942–2005,TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters(數據中心的通信基礎設施標準)》是國際上第一部較為全面地以數據中心為對象的技術規范標準,它為現代的機房工程建設提出了新的設計理念、系統構架與技術指標,并給出了許多的技術與系統的工程建議與指導。

      TIA-942《數據中心通信基礎設施標準》是由美國電信行業協會(TIA)的TR-42.2委員會制定的,并由美國國家標準協會(ANSI)和電信行業協會(TIA)在2005年4月聯合發布的,這是該標準的第一個版本。 該標準中提到的數據中心可以是政府或企業擁有所有權的數據中心,也可以是運營商用于租賃服務的公用數據中心。 本標準描述了各種數據中心或機房中通信基礎設施的最低要求。

      三.數據中心機房的等級及其分級的依據

      在國內標準《電子計算機機房設計規范》(GB50174-92)中主要從機房選址、建筑結構、機房環境、安全管理及對供電電源質量要求等方面對機房分級,可分為A(容錯型)、B(冗余型)、C(基本型)三個級別。

      在美國標準TIA-942《數據中心的通信基礎設施標準》中主要是根據數據中心基礎設施的“可用性(Availability)”、“穩定性(Stability)”和“安全性(Security)”分為四個等級:TierI,TierII,TierIII,TierIV。其中這四個等級可用性的劃分是源于美國標準TheUptimeInstitute,Inc.的《IndustryStandardTierClassi?cationsDe?neSiteInfrastructurePerformance》(《采用分類等級的方式定義場地基礎設施性能的工業標準》),在該標準中,美國TheUptimeInstitute依據工程需求與實踐,提出了場地基礎設施的分類等級的體系框架,針對數據中心的關鍵設備期望達到“五個九”即99.999%的系統應用可用性的需求,提出了要與之相匹配的機房場地基礎設施(電源配電、暖通空調、以及其他的相關系統)的可用性等級指標。

      四.在TIA-942標準中數據中心各等級的特性及要求

      根據TIA-942標準,數據中心機房可分為四級:由“等級TierI”沒有冗余部件組成的系統(可提供99.671%的可用性)到“等級TierIV”有冗余部件(能夠故障容錯)和實現不間斷維修的系統(可提供99.995%的可用性)。根據該標準場地的可用性分類等級框架分成四個層次等級,下面將介紹該標準中每個等級的特性及其數據中心基礎設施等級的類型、要求和相關特性:

      (一)等級TierI――基本數據中心

      “等級I”的數據中心對來自有計劃和無計劃的運營中斷反映敏感(影響較大)。數據中心配有計算機電力分配和冷卻,但是它可以或不一定有架高的活動地板,一臺UPS或者一臺發電機。在這些系統上的關鍵的負荷能達到N的100%。如果它確實有UPS或者發電機,他們是單個模塊的系統并且有很多單個的故障點。一個年度內場地內基礎設施被完全關閉停運,是基于進行預防性檢修和修理的需要。緊急狀態下可能需要頻繁地關閉設施。場地內基礎設施組成器件故障、操作錯誤,以及自然產生地失敗將引起數據中心運營的中斷。等級I由電力和冷卻分配的一條單通路組成,沒有多余的組成部分,提供99.671%的可用性。

      (二)等級TierII――基礎設施部件冗余

      “等級II”的數據中心采用設備部件冗余要比“基本數據中心”有計劃和無計劃的運營中斷反映稍微要少(影響較小)。場地內有架高的活動地板,一臺UPS和發電機,動力的能力設計是N+1,全部有條單一的分配線路。關鍵的負荷能達到N的100%。關鍵線路的維修和場地內其他基礎設施的維修維護將需要一次處理性關閉中斷。等級II由電力和冷卻分配的一條單通路組成,帶有多余的組成部分,提供99.749%的可用性。

      (三)等級TierIII――基礎設施同時可維修

      “等級III”的數據中心具有能夠進行任何有計劃的場地基礎設施活動,而又不應使計算機硬件系統運行中斷的能力。有計劃的活動包括預防性和程序性的維修,修理和替換零部件,添加或調整部件的容量,部件和系統的測試。對使用冷凍水系統的大型場地來說,這表示兩套獨立的管路。要有足夠的能力和分配,一定可提供在進行維修或者在其它管路上測試時,在一條管路上同時帶負荷。無計劃的活動,例如設備基礎設施的零部件,在運行中或者自然的情況下發生故障,引起數據中心的運行中斷。在一個系統上的關鍵的負荷不超過N的90%。當客戶的業務需要得到正當合理的額外保護時,“等級III”的場地將被有計劃地設計成可升級成“等級IV”的場地。等級III由多條有效的電力和冷卻分配道路組成,但是只一條道路活躍,有多余的組成部分,并且同時是可維修的,提供的99.982%的可用性。

      (四)等級TierIV――基礎設施故障容錯

      “等級IV”的數據中心具有能夠進行任何有計劃的的活動且不會對關鍵的負荷造成中斷的能力,且有提供場地基礎設施容量及其能力?;A設施故障容錯的功能性為場地基礎設施的能力提供至少維持一種最壞的情況,無計劃的故障或者事件將不影響關鍵的負荷。這需要同時活躍的分配道路,通常在S+S的雙電源系統配置里。電力系統供應表示為每個有N+1冗余的兩個單獨的UPS系統。在一個系統上的涉及的關鍵的負荷不超過N的90%。“等級IV”需要全部計算機硬件有故障容錯的雙電源輸入。嚴格的故障容錯測驗使數據中心具有維持無計劃故障或者運行錯誤時,不發生計算機機房過程中斷的能力。等級IV由多條有效的電力和冷卻分配道路組成,有多余的組成部分,并且是故障容錯,提供的99.995%的可用性。

      五. 建筑定級

      建筑T1級別

      對于可能引起數據中心癱瘓的人為地或自然災害不做任何建筑防護措施;設備區地面活荷載不小于7.2kPa,同時樓面另需滿足1.2kPa的吊掛活荷載。

      建筑T2級別

      T2機房應滿足所有T1機房的要求外應有建筑防護用于避免由于自然災害或人為破壞造成的機房癱瘓;機房區域的隔墻吊頂應能阻止濕氣侵入并破壞機械設備的使用;所有安防門應為金屬框實心木門,安防設備間和安保室的門應提供180度全視角觀察孔;所有的安防門必須為全高門(由地面到吊頂);安保設備間及安保室的隔墻必須為硬質隔墻并加裝厚度不小于16mm三合板,至少每隔300mm要用螺絲固定;設備區地面活荷載不小于8.4kPa,同時樓面另需滿足1.2kPa的吊掛活荷載。

      建筑T3級別

      除滿足T2要求外還應滿足如下要求:需提供備用的出入口和安全監察點;提供備用安全出入道路;機房外墻上不能有外窗;建筑系統應提供電磁屏蔽保護;鋼結構應提供電磁屏蔽保護;屏蔽層可以是貼鋁箔的板材或金屬網;機房入口應設置防跟入系統;對于冗余的設備應提供物理隔斷以降低同時宕機的可能性;應設置防護柵欄以控制非正常侵入事件,同時建筑外圍應設置微波探測和視頻監控系統;廠區應設置門禁控制系統;機房區,動力區應設置門禁系統,并提供門禁控制中心監控系統;設備區地面活荷載不小于12kPa,同時樓面另需滿足2.4kPa的吊掛活荷載。


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