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  • 1 # 中國強弱電智慧化網

    資料中心(Internet Data Center,簡稱IDC)關於IDC可能有些人會陌生,如果提到伺服器託管伺服器租用,那你就可能明白了,其實IDC也就是提供伺服器的一個互連網資料中心,利用已有的網際網路通訊線路、頻寬資源,建立標準化專業級機房環境,機房設計集建築、結構、電氣、暖通空調、給排水、消防、網路、智慧化等多個專業技術於一體。IDC機房具有“良好的安全效能,可靠而且不能間斷”的特點,下面就由廣州萊安智慧化系統開發有限公司來跟大家分享IDC資料中心全方位技術知識講解。

    資料中心的等級分為A級、B級和C級:

    A級為容錯型

    B級為冗餘型

    C級為基本型

    一般情況下:

    基本上銀行系統的機房多按A級標準做;

    政府部門及企業根據客戶要求按照B級來設計;

    事業單位及教育部門可根據C級設計。

    機房其功能間比較詳細劃分的話,大概的功能間劃分為:裝置區域和輔助區域;

    裝置區域分:主機區、小型機區、網路區、UPS電源室、印表機區、介質庫、空調區等;

    輔助區域分:監控室、測試室、值班室、氣瓶間、新風室、參觀走廊、緩衝間等;

    IDC應符合電信級機房的建設規範,具備並符合機房功能、機房建築、機房環境、供電系統、空調系統、佈線系統、網路系統、KVM 系統、網管系統、網路安全系統、資料儲存備份系統等基本條件。

    IDC網路建設

    網路建設

    網路包括其LAN、WAN和與Internet接入等方面。

    LAN的建設:包括其LAN的基礎結構,LAN的層次,LAN的效能。

    WAN的建設:即IDC的各分支機構之間相互連線的廣域網的建設等。

    使用者接入系統建設:即如何保證IDC的使用者以安全、可靠的方式把資料傳到IDC的資料中心,或對存放在IDC的使用者自己的裝置進行維護,這需要IDC為使用者提供相應的接入方式,如撥號接入、專線接入及VPN等。

    IDC與Internet互聯的建設:郵件系統、網站系統等與Internet互聯。

    IDC的網路管理建設:由於IDC的網路結構相當龐大而且複雜,要保證其網路不間斷對外服務,而且高效能,必須有一高效能的網路管理系統。

    網路的安全:主要透過防火牆和入侵檢測系統來體現。

    防火牆:可以將網路劃分成幾個安全等級不同的部分,對於要求安全等級高的部分,還可以透過部署多級防火牆來提供安全保護。

    入侵檢測系統:可以對惡意的入侵行為進行探測,進行記錄。

    伺服器建設

    基礎服務系統伺服器和應用服務系統伺服器

    基礎系統伺服器:這類伺服器是保障IDC為使用者提供各種服務的前提,這類伺服器有DNS伺服器、目錄伺服器、網路管理伺服器、防火牆伺服器、各類安全伺服器、IDC系統性能監控伺服器等等。

    資料庫伺服器:它是保證IDC可以為使用者提供各種應用服務的基礎,IDC的資料庫伺服器必須能支援大容量訪問、多種資料庫等。

    資料備份伺服器:它是IDC為客戶提供安全服務的內容之一,保證客戶的資料安全可靠。由於IDC的伺服器種類繁多、有多種資料庫,所以資料備份要支援多機型、多種資料格式等等,而且容量要大。

    應用伺服器:是IDC為使用者提供相關應用服務的伺服器。具有很好的擴充套件性,以及支援各類應用軟體的數量要多。

    伺服器的負載均衡:伺服器的負載均衡可由硬體裝置(如網路交換裝置)或軟體的方法實現。

    儲存系統的建設

    儲存系統是IDC的重點建設內容之一,作為一個IDC,其儲存系統是相當龐大的,特別是在現在的企業中,資料的容量以由GB級增長到TB級。

    (1)磁碟陣列;

    (2)磁帶機;

    (3)NAS

    (4)虛擬機器備份

    軟體系統的建設

    軟體系統

    Web系統:IDC開展Web-Hosting服務內容之一,Web系統軟體應支援在一個系統上能建立為多家企業服務的Web系統功能等。

    電子郵件系統:電子郵件系統應支援多種電子郵件協議,如SMTP、POP3、IMAP4、Web-Mail 和Voice-Mail 等,同時電子郵件系統應有很好擴充套件性等。

    資料庫系統:IDC應建立多廠家的資料庫系統,如應有Oracle、Informix、SQLServer、SyBase等廠家的資料庫,以滿足不同使用者的需求。

    安全系統:如防火牆軟體(硬體防火牆除外)、防駭客入侵、防病毒軟體等。這是保證IDC為使用者提供安全伺服器的前提。

    資料備份軟體:支援多備份裝置、多種廠家的機器、多種資料庫等等。

    應用開發系統:IDC應提供相應的開發系統平臺,提供相應的開發工具,滿足使用者或IDC開發相應應用的需求。

    IDC基礎系統建設

    機房佈局

    資料中心機房建設是一個系統工程,它由:

    主機房(包括網路交換機、伺服器群、儲存器、資料輸入/輸出配線、通訊區和網路監控終端等)

    基本工作間(包括辦公室、緩衝間、走廊、更衣室等)、

    第一類輔助房間(包括維修室、儀器室、備件間、儲存介質存放間、資料室)

    第二類輔助房間(包括低壓配電、UPS電源室、蓄電池室、精密空調系統用房、氣體滅火器材間等)

    第三類輔助房間(包括儲藏室、一般休息室、洗手間等)組成的。

    如果把機房比做一個機器人的話,可以這樣形象比喻:

    機房裝飾為機器人的外金屬殼造型;

    機房電氣則為機器人動力的生命源;

    機房空調通風則是機器人自身的溫度調節系統;

    機房綜合佈線則是機器人的思維和感知系統;

    機房安防監控系統相當於機器人的眼睛;

    機房集中監控系統相當於機器人的嘴巴;

    機房KVM系統相當於一個遙控,由人來遠端操控機器人;

    機房氣體消防是機器人的一套自我保護功能。

    機房裝修-一般規定

    1.計算機房的室內裝修工程施工驗收主要包括吊頂、隔斷牆、門、窗、牆壁裝修、地面、活動地板的施工驗收及其他室內作業。

    2.室內裝修作業應符合《裝飾工程施工及驗收規範》、《地面及樓面工程施工及驗收規範》、《木結構工程施工及驗收規範》及《鋼結構工程施工及驗收規範》的有關規定。

    3.在施工時應保證現場、材料和裝置的清潔。隱蔽工程(如地板下、吊頂上、假牆、夾層內等)在封口前必須先除塵、清潔處理,暗處表層應能保持長期不起塵、不起皮和不龜裂。

    4.機房所有管線穿牆處的裁口必須做防塵處理,然後對縫隙必須用密封材料填堵。在裱糊、粘接貼面及進行其他塗復施工時,其環境條件應符合材料說明書的規定。

    5.裝修材料應儘量選擇無毒、無刺激性的材料,儘量選擇難燃、阻燃材料,否則應儘可能塗防火塗料。

    機房裝修-吊頂

    計算機機房吊頂板:表面應平整,不得起塵、變色和腐蝕;其邊緣應整齊、無翹曲,封邊處理後不得脫膠;填充頂棚的保溫、隔音材料應平整、乾燥,並做包縫處理。

    按設計及安裝位置嚴格放線:吊頂及馬道應堅固、平直,並有可靠的防鏽塗復。金屬連線件、鉚韌體除鏽後,應塗兩遍防鏽漆。

    吊頂上的燈具、各種風口、火災探測器底座及滅火噴嘴等:應定準位置,整齊劃一,並與龍骨和吊頂緊密配合安裝。

    吊頂內空調:其內表面應按設計要求做防塵處理,不得起皮和龜裂。

    固定式吊頂的頂板應與龍骨垂直安裝:雙層頂板的接縫不得落在同一根龍骨上。

    螺釘間距:沿板周邊間距150-200mm,中間間距為200-3000mm,均勻佈置。

    活動式頂板的安裝:必須牢固、下表面平整、接縫緊密平直、靠牆、柱處按實際尺寸裁板鑲補。根據頂板材質作相應的封邊處理。

    安裝過程中隨時擦拭頂板表面:並及時清楚頂板內的餘料和雜物,做到上不留餘物,下不留汙。

    機房裝修-隔斷牆

    無框玻璃隔斷,應採用槽鋼、全鋼結構框架。牆面玻璃厚度不小於10mm,門玻璃厚度不小於12mm。表面不鏽鋼厚度應保證壓延成型後平如鏡面,不不平的視覺效果。

    石膏板、吸音板等隔斷牆的沿地、沿頂及沿牆龍骨建築圍護結構內表面之間應襯墊彈性密封材料後固定。當設計無明確規定時固定點間距不宜大於800mm。

    豎龍骨準確定位並校正垂直後與沿地、沿頂龍骨可靠固定。有耐火極限要求的隔斷牆豎龍骨的長度應比隔斷牆的實際高度短30mm,上、下分別形成15mm膨脹縫,其間用難燃彈性材料填實。

    全鋼防火大玻璃隔斷,鋼管架刷防火漆,玻璃厚度不小於12mm,無氣泡。安裝隔斷牆板時,板邊與建築牆面間隙應用嵌縫材料可靠密封。

    用自攻螺釘固定牆板宜符合:螺釘間距沿板周邊間距不大於200mm,板中部間距不大於300mm,均勻佈置,其他要求同上。

    機房裝修-鋁合金門窗和隔斷

    鋁合金門框、窗框、隔斷牆的規格型號應符合設計要求,安裝應牢固、平整,其間隙用非腐蝕性材料密封。當設計無明確規定時隔斷牆沿牆立柱固定點間距不宜大於800mm。

    門扇、窗扇應平整、接縫嚴密、安裝牢固、開閉自如、推拉靈活。

    施工過程中對鋁合金門窗及隔斷牆的裝飾面應採取保護措施。

    安裝玻璃的槽口應清潔,下槽口應補墊軟性材料。玻璃與扣條之間按設計要求填塞彈性密封材料,應牢固嚴密。

    機房裝修分牆、頂、地、隔斷四部分;機房的選材從防火、防靜電等方面考慮。

    1、牆:一般選材為彩鋼板、鋁塑板、刷漆等;

    2、頂:一般都選擇微孔鋁合金天花,鋁合金天花分兩種,一是方板,一是條形板,根據客戶喜歡,現在稍微上點規模的機房都選擇無吊頂,因為方便上走線等;

    3、地:架空地板,即防靜電地板,防靜電地板根據檔次不同,分全鋼的、複合的、硫酸鈣的等;

    4、隔斷:玻璃隔斷、輕鋼龍骨石膏板隔斷兩種;玻璃隔斷根據防火分割槽的不同分為防火玻璃和鋼化玻璃隔斷;輕鋼龍骨石膏板隔斷分單層單面石膏板和雙層雙面石膏板隔斷,也是根據防護分割槽不一樣來劃分的。

    供配電系統

    電氣分兩部分,UPS配電和市電配電;

    UPS配電是為伺服器及網路等重要裝置供電;

    市電是為空調、新風、照明、維修插座等配電。

    供配電-電氣系統

    供配電系統:應為380V/200V、50HZ,計算機供電質量達到A級。

    供配電方式:為雙路供電系統加UPS電源及柴油發電機裝置,並對空調系統和其他用電裝置單獨供電,以避免了空調系統啟停對重要用電裝置的干擾。

    供電系統的負荷包括如下 :

    伺服器功率:單臺伺服器功率╳ 伺服器臺數 = 總功率

    UPS總功率:一般採用n+1備份方案,亦即並聯UPS臺數多加壹臺,以防止某一臺機組出現故障。目前UPS效率均在90%以上,故按照伺服器總功率可以計算出UPS的總KVA數。

    恆溫恆溼精密空調負荷:工作區面積╳200~250kcal/hr /m2 = 總的空調所需製冷量

    辦公區空調、照明等負荷

    其它用負荷

    由上可以計算出一個數據中心機房所需的用電負荷總功率。

    供配電-電源

    一類電源為UPS供電電源,由電源互投櫃引至牆面配電箱,分路送到活動地板下插座,再經插座分接計算機電源處,電纜用阻燃電纜,穿金屬線槽鋼管敷設。

    二類電源為市電供電電源,由電源互投櫃分別送至空調、照明配電箱和插座配電箱,再分路送至燈具及牆面插座。電纜用阻燃電纜,照明支路用塑銅線,穿金屬線槽及鋼管敷設。

    三類電源為柴油發電機組,是作為特別重要負荷的應急電源,應滿足的執行方式為:正常情況下,柴油發電機組應始終處於準備發動狀態,當兩路市電均終斷時,機組應立即啟動,並具備帶100%負荷的能力。任一市電恢復時,機組應能自動退出執行並延時停機,恢復市電供電。機組與電力系統間應有防止並列執行的連鎖裝置。柴油發電機組的容量應按照用電負荷的分類來確定,因為有的負荷需要很大的啟動功率,如空調電動機,這就需要合理選擇發電機組容量,以避免過大的啟動電壓降,一般根據上述用電負荷總功率的2.5倍來計算。

    供配電-UPS電源系統

    UPS的用途主要有兩方面:一是應急使用,防止突然斷電而影響裝置正常工作,給用電裝置造成損害;二是消除市電上的電湧、瞬間高電壓、瞬間低電壓、電力線噪聲和頻率偏移等“電源汙染”,改善電源質量,為用電裝置提供高質量的電源。

    UPS主要由整流系統、儲能系統、變換系統和開關控制系統四個部份組成,在電力供電系統供電時整流系統就是一個將交流電(AC)轉化為直流電(DC)的裝置,經濾波穩壓後供給逆變器或者給儲能系統充電,起到充電器的作用。

    UPS電池櫃

    UPS專櫃

    供配電-配電櫃

    配電箱、櫃安裝完畢後,進行編號,並標明箱、櫃內各開關的用途以便於操作和檢修。

    配電箱、櫃內留有備用電路,作機房裝置擴充時用電。

    供配電-插座

    機房內用電插座分為兩大類:

    UPS插座

    市電插座

    機房各工作間均留有備用插座安裝在牆壁下方供裝置維修時用。

    供配電-電纜(電線)

    電纜(電線)在鋪設時應該平直,電纜(電線)要與地面、牆壁、天花板保持一定的間隙。

    不同規格的電纜(電線)在鋪設時要有不同的固定距離間隔。

    電纜(電線)在鋪設施工中彎曲半徑按廠家和當地供電部門的標準施工。

    鋪設電纜時要有留有適當的餘度。

    地板下的電纜穿鋼管或在金屬線槽裡鋪設。

    照明系統

    機房照明及應急照明系統

    主機房按《電子計算機機房設計規範》(GB50174-93)要求,照度為400Lx;

    電源室及其它輔助功能間照度不小於300Lx;

    在機房各處安裝了疏散指示燈、安全出口標誌燈,照度大於1Lx;

    機房內、走廊、樓梯口裝有應急備用照明燈,照度不小於30Lx.

    注:(Lx:光照度(簡稱照度):是表示受光表面被照亮程度的一個量,表示照度的單位是勒克斯(Lux)代號(Lx))。

    照明系統-照明燈具

    照明燈具採用嵌入式安裝。事故照明用備用電源自投自復配電箱,市電與UPS電源自動切換。

    燈具內部配線採用多股銅芯導線,燈具的軟線兩端接入燈口之前均應壓扁並搪錫,使軟線與固定螺絲接觸良好。燈具的接地線或接零線,必須用燈具專用接地螺絲並加墊圈和彈簧墊圈壓緊。

    在機房內安裝嵌裝燈具固定在吊頂板預留洞孔內專設的框架上。燈上邊框外緣緊貼在吊頂板上,並與吊頂金屬明龍骨平行。

    在機房內所有照明線都必須穿鋼管或者金屬軟管並留有餘量。電源線應透過絕緣墊圈進入燈具,不應貼近燈具外殼。

  • 2 # 行行查

    網際網路資料中心(InternetData Center)簡稱IDC,作為資料儲存中心和資料交換中心,是大資料時代重要的基礎設施,是承載雲計算與未來業務發展的重要載體。IDC的基礎服務包括主機託管(機位、機架、機櫃、機房出租)和管理服務(系統配置、資料備份、故障排除服務等),在此基礎上提供安全防護(防火牆防護、入侵檢測等)和增值服務(負載均衡、智慧DNS、流量監控等)。

    增值服務在IDC業務中佔比不斷提高,高階增值服務逐漸成為IDC服務商的核心競爭力。IDC最初主要提供網站和伺服器託管、應用託管等基礎業務,隨著業務經營戰略的不斷轉型,增值服務在IDC業務中的佔比從2009年的23.08%逐年增加到2017年的51.03%。

    根據資源不同和運營模式的不同,IDC服務商可以分為基礎電信運營商、第三方IDC服務商和雲服務商,IDC服務商在IDC機房租賃/銷售以及提供雲服務方面進行激烈競爭,同時在機房及頻寬資源採購方面進行合作。

    基礎電信運營商具備明顯的資源優勢,美國基礎電信運營商逐漸出售IDC業務而專注其核心業務,中國電信運營商目前佔據約60%的市場份額,但IDC並非其核心業務;第三方IDC服務商能夠滿足客戶的定製化需求,未來將朝著集中化、規模化發展,並朝著雲化的趨勢演進;雲服務商的IDC主要用來承載雲服務,國外雲服務商正在大規模自建大型/超大型IDC,國內雲服務商未來3-5年將在北上廣等核心城市周邊大力建設雲計算IDC,長遠來看,將在偏遠地區建設大型/超大型雲計算IDC,建設的方式主要是與第三方IDC服務商合建。

    第三方IDC服務商可以區分為批發型IDC服務商和零售型IDC服務商,批發型IDC服務商同時也是零售型IDC服務商的供應商。

    零售型IDC服務商透過自建IDC或者租用基礎電信運營商或批發型IDC服務商的IDC為各類客戶提供專業的IDC服務,通常是先行建造標準化的IDC並配置頻寬網路,基於單個標準機櫃的方式出售,提供標準的機櫃託管服務及網際網路接入服務,代表企業為Equinix、光環新網等。

    批發型IDC服務商主要透過自建大型IDC的方式向客戶提供IDC服務,客戶包括基礎電信運營商、零售型IDC服務商、IaaS服務商、IT外包服務商/整合商以及各類終端使用者,批發型IDC提供的IDC通常按機房模組單元出租,一般不提供網際網路接入服務,代表企業為Digital Realty Trust、GlobalSwitch、資料港等。

    全球IDC的發展大致可以分為三個階段,當前IDC服務市場正處於第三階段向雲計算IDC發展的深化演進期。VMvare的出現開創了IDC虛擬化的時代,一臺普通的伺服器可以用VMware虛擬化成更小的虛擬機器伺服器,從而提高了資源的利用率,但是隨著網際網路業務爆發式的發展,基於傳統伺服器、資料庫架構無法應對業務發展的需求。雲計算技術的引入開啟了IDC的IaaS時代,雲計算將整個IDC數千臺伺服器進行更復雜虛擬化,實現了CPU、記憶體、儲存、網路和其它基本的計算資源池化,做到了資源利用最大化,雲計算IDC的服務效率是傳統IDC效率的5-7倍,除了高度的虛擬化等特徵,雲計算IDC還注重綠色節能標準,一般要求PUE值不超過1.5。

    全球IDC市場保持穩定增長,國內IDC市場保持高速增長,增速遠高於全球水平,同時中國IDC利用率不斷提升。2011年以前,全球IDC增長迅速,2012-2013年受經濟影響,IDC增速有所放緩,從2014年開始,大資料、人工智慧、雲計算等開始快速發展,帶動資料儲存規模、計算能力以及網路流量的大幅度增加,全球尤其是亞太地區IDC建設進入加速增長期。2016年全球IDC市場規模達到451.9億美元,同比增長17.5%,預計未來幾年全球IDC市場將保持18%左右的增速穩定增長,2016年國內IDC市場規模為714.5億元,同比增長37.8%,2010-2016年CAGR達38.38%,預計未來三年將保持37.35%的複合增速高速增長,到2019年市場規模有望近1900億元。

    IDC機房的建設,除了土地資源以外,還要給機房配置通訊、電力、空調、消防、監控等系統,這些系統的供應商共同構成IDC行業的上游,IDC行業的下游的客戶包括網際網路公司、政府企業、雲計算廠商等,客戶可以直接付費獲得相關服務,也可以自己購買伺服器,透過租賃機櫃的方式獲得相關服務。

    IDC的收入主要來源於出租機櫃的租金,IDC的成本中電力成本佔據最大的份額,資本擴張、技術實力、資源能力和地理位置是IDC的核心競爭要素。資本擴張主要決定機櫃功率密度和機櫃數,從而決定機房規模和最大收入規模;技術實力影響機房規模、出租率和ARPU值,也影響CAPEX中供電和製冷成本;資源能力主要指拿地、拿電、拿頻寬的能力,影響客戶結構和成本控制;地理位置影響出租率,也是OPEX中電力成本的主要決定因素。

    網路中資料流量和存量的高速增長以及海量資料的雲化驅動IDC需求不斷增長。隨著雲計算、大資料等技術的快速發展,以雲端儲存、雲平臺等為代表的雲服務規模不斷擴大,絕大多數資料會儲存在雲上,同時大規模計算能力將集中在IDC中,IDC作為處理、儲存、備份資料的重要物理載體將得到快速發展。

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