大家都知道一個全面的資料中心機房建設工程一般包括:綜合佈線、抗靜電地板鋪設、棚頂牆體裝修、隔斷裝修、UPS、專用恆溫恆溼空調、機房環境監控系統、新風系統、漏水檢測、地線系統、防雷系統、門禁、監控、消防、報警、遮蔽工程等。資料中心機房設計建設關鍵問題都有哪些?本期我們一起來了解一下。
一、資料中心將建在哪裡
分析新建的資料中心所在地的氣候條件是十分重要。這將有助於確定最合適的冷卻措施,其中包括水冷機組,機械製冷空調,自然空氣冷卻、間接空氣冷卻,絕熱冷卻等,這些都是為了資料中心設施實現其更低的PUE目標。 二、需要多少機架,尺寸是多少
機架的數量決定資料中心的空間需求。傳統的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量,就很容易估測你的資料中心所需的空間。 三、需要什麼等級的資料中心資料中心的Tier等級確定了資料中心的冗餘要求和電源分配路徑。對於一個Tier2級資料中心來說,部署“N+1”架構的電源和冷卻裝置的冗餘是足夠的。然而,對於一個Tier3級的資料中心設施,通常都會包括“N+1”冷卻裝置冗餘,具有雙供電2N電源冗餘,以及獨立的雙路配電機架。因此,瞭解資料中心的等級可以決定需要的冗餘設計。
四、每個機架平均功率密度是多少
要注意的是,當設計資料中心的電源容量時,應該根據平均功率密度,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量才是資料中心的最大IT負載量。然後,再加上資料中心的電源系統,冷卻系統和交換機和儲存裝置等設施的功率。為了避免產生昂貴的成本,並充分利用電力系統,使資料中心具有大小合適的電源和空間,採用模組化策略是明智的,可以降低成本,而不必犧牲未來擴充套件的靈活性。 五、運維人員是否應參加規劃設計
答案當然是肯定的!正常來說,應該做到以下幾點:a、運維參與前期規劃設計,可彌補設計人員對系統執行管理知識的不足,提高設計質量,避免或消除設計缺欠;b、運維參與前期規劃設計,可將運維階段的需求在規劃設計中得到充分考慮;c、運維參與前期規劃設計,可充分了解和掌握所維護系統的結構、可靠性薄弱環節、遺留問題、潛在風險,有助於提高運維質量、有根據地制定運維計劃和切實可行的改造計劃。 六、避免受內外部因素影響
對於不能正確對待傾向、喜好、限制、約束的區別,不遵守科學設計原則的問題,有如下建議:a、應避免受審批、決策等環節個別決策者影響,對一些關鍵功能按照個別人的意見進行刪減調整,導致最終交付的資料中心功能不能滿足運營和維護需求;b、應避免出於傾向、喜好或利益驅動。在規劃設計階段部分裝置廠商可能會透過誇大裝置效能、混淆概念等手段影響規劃設計人員的方案制定和裝置選型。 七、交流機架或直流機架需要什麼級別的備份電池伺服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,如果正在為託管目的建設資料中心,可能有配備交流(UPS)供電系統的需求,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。知道這些,就會知道所需要的直流電源或UPS電源系統的大小和規模。在部署備份電池時,最好根據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。企業需要提高備用發電機組的冗餘度,而不是在增加電池數量浪費更多的資金。 八、避免輕規劃設計,重施工建設業記憶體在輕規劃設計,重施工建設的現狀,主要表現在:a、先建樓體結構,後規劃資料中心,為資料中心規劃設計帶來難以克服的困難;b、機房建設和裝置安裝完畢即開始改造的現象普遍存在;c、先確定裝置,再確定方案,由於所購裝置功能不滿足方案要求,或場地不滿足安裝條件要求,因而裝置尚未執行就要更換;d、建設結構很難滿足資料中心場地佈局要求,使機房分割槽規劃不合理;空調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。 九、避免忽視對系統可維護性可修復性設計
系統三分建設、七分維護,任何裝置都可能發生故障,可快速修復已經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象表現在:a、規劃設計階段未考慮後期維護通道、維護空間,例如裝置距離牆壁太近,電池靠牆擺放,線纜佈局不合理、線纜管路或走線架擋住上方弱電線槽導致後期無法維修、維護工具難以施展等;b、故障發生時,應急物資和備件無法快速搬運,故障裝置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重大事故;c、未考慮後期發生故障進行裝置維護時系統的冗餘保障能力;d、儘可能採用自動化手段,最大程度減少維護人員手動操作環節,降低因手動操作存在的不確定性和不可控性。 十、避免可用性設計缺乏科學依據系統可用性是資料中心規劃設計的最重要的指標,但規劃設計時缺乏科學依據,主要表現是:a、資料中心在規劃設計時都會進行各系統可靠性的推算,但目前各設計院、不同的設計人員對可靠性的推算依據和資料來源尚未統一,造成對同一資料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劃設計、施工,建設完成後再反推設計等級的案例,並以反推的等級標準向資料中心使用者進行推介。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、只注意裝置或環節(子系統)的可用性,而忽略在整個系統中各子系統之間的相關性對可用性的影響。 十一、避免在脫離實際需要和可行性情況,確定高指標在規劃設計初期,主觀臆斷確定資料中心的功能指標,不切實際地一味追求規模大、高可用性等級、高機架功率密度、低能耗指標PUE。而具體規劃設計時,又沒有嚴格按照規劃原則和程式做詳細的論證,具體方案和實際措施與總體規劃不匹配,其結果是:a、由於實際需求不明確,缺乏可行性的必要條件,反覆設計、修改,不僅造成成本的浪費,還大大延長了建設週期;b、已建成並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務需求量,或因機房條件不滿足使用者需求而必須進行再最佳化改造才能使用;c、規劃設想的功能不能實現,如系統可用性達不到規劃等級、製冷方案不支援規劃的機架高功率密度、發電機不支援系統連續執行條件、過度規劃使系統能耗指標PUE居高不下等。 十二、避免重裝置輕系統的認識誤區業內特別是規劃設計人員普遍存在著重裝置輕系統和重區域性忽視大局的現象,主要表現在:a、先確定裝置規格型號甚至生產廠家,然後根據裝置選擇或修改設計方案;b、供電系統按最高可用等級2N冗餘設計,但所設計的結果是僅僅UPS系統有2N功能,而整個供電系統卻存在單路徑故障點;c、整個系統按最高等級冗餘容錯系統設計,但是空調製冷裝置卻是單路徑供電;d、為系統配置了交流備用能源柴油發電機,但發電機沒有自動啟動功能,因為規劃設計者缺乏連續製冷也是系統連續執行的重要條件的認識。 十三、注重統籌設計提高系統統籌設計能力對優質地完成規劃設計任務是非常重要的。a、在資料中心建設過程中存在著大量因規劃設計對分階段、分專業實施階段工程,以及不同專業施工間銜接問題考慮不足造成交付的資料中心不滿足業務及維護需求,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容,對於其他專業的是否完美銜接,是否與其他專業設計之間存在矛盾和衝突缺乏全域性考慮;c、規劃設計人員對未來業務發展缺乏準確把握,對後期容量管理、擴容等方面考慮不足;d、規劃設計人員對周圍資源環境和物理環境不熟悉,所設計的方案會出現實施可行性差或者為後來運維工作帶來難以克服的困難。 總結
在新資料中心建設中還有許多其它需考慮的問題,但行業的經驗告訴我們,在資料中心建設和設計過程中掌握這十三個關鍵點,有助於確保最終的建設結果儘可能接近使用者的真正需求,值得借鑑。
大家都知道一個全面的資料中心機房建設工程一般包括:綜合佈線、抗靜電地板鋪設、棚頂牆體裝修、隔斷裝修、UPS、專用恆溫恆溼空調、機房環境監控系統、新風系統、漏水檢測、地線系統、防雷系統、門禁、監控、消防、報警、遮蔽工程等。資料中心機房設計建設關鍵問題都有哪些?本期我們一起來了解一下。
一、資料中心將建在哪裡
分析新建的資料中心所在地的氣候條件是十分重要。這將有助於確定最合適的冷卻措施,其中包括水冷機組,機械製冷空調,自然空氣冷卻、間接空氣冷卻,絕熱冷卻等,這些都是為了資料中心設施實現其更低的PUE目標。 二、需要多少機架,尺寸是多少
機架的數量決定資料中心的空間需求。傳統的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量,就很容易估測你的資料中心所需的空間。 三、需要什麼等級的資料中心資料中心的Tier等級確定了資料中心的冗餘要求和電源分配路徑。對於一個Tier2級資料中心來說,部署“N+1”架構的電源和冷卻裝置的冗餘是足夠的。然而,對於一個Tier3級的資料中心設施,通常都會包括“N+1”冷卻裝置冗餘,具有雙供電2N電源冗餘,以及獨立的雙路配電機架。因此,瞭解資料中心的等級可以決定需要的冗餘設計。
四、每個機架平均功率密度是多少
要注意的是,當設計資料中心的電源容量時,應該根據平均功率密度,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量才是資料中心的最大IT負載量。然後,再加上資料中心的電源系統,冷卻系統和交換機和儲存裝置等設施的功率。為了避免產生昂貴的成本,並充分利用電力系統,使資料中心具有大小合適的電源和空間,採用模組化策略是明智的,可以降低成本,而不必犧牲未來擴充套件的靈活性。 五、運維人員是否應參加規劃設計
答案當然是肯定的!正常來說,應該做到以下幾點:a、運維參與前期規劃設計,可彌補設計人員對系統執行管理知識的不足,提高設計質量,避免或消除設計缺欠;b、運維參與前期規劃設計,可將運維階段的需求在規劃設計中得到充分考慮;c、運維參與前期規劃設計,可充分了解和掌握所維護系統的結構、可靠性薄弱環節、遺留問題、潛在風險,有助於提高運維質量、有根據地制定運維計劃和切實可行的改造計劃。 六、避免受內外部因素影響
對於不能正確對待傾向、喜好、限制、約束的區別,不遵守科學設計原則的問題,有如下建議:a、應避免受審批、決策等環節個別決策者影響,對一些關鍵功能按照個別人的意見進行刪減調整,導致最終交付的資料中心功能不能滿足運營和維護需求;b、應避免出於傾向、喜好或利益驅動。在規劃設計階段部分裝置廠商可能會透過誇大裝置效能、混淆概念等手段影響規劃設計人員的方案制定和裝置選型。 七、交流機架或直流機架需要什麼級別的備份電池伺服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,如果正在為託管目的建設資料中心,可能有配備交流(UPS)供電系統的需求,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。知道這些,就會知道所需要的直流電源或UPS電源系統的大小和規模。在部署備份電池時,最好根據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。企業需要提高備用發電機組的冗餘度,而不是在增加電池數量浪費更多的資金。 八、避免輕規劃設計,重施工建設業記憶體在輕規劃設計,重施工建設的現狀,主要表現在:a、先建樓體結構,後規劃資料中心,為資料中心規劃設計帶來難以克服的困難;b、機房建設和裝置安裝完畢即開始改造的現象普遍存在;c、先確定裝置,再確定方案,由於所購裝置功能不滿足方案要求,或場地不滿足安裝條件要求,因而裝置尚未執行就要更換;d、建設結構很難滿足資料中心場地佈局要求,使機房分割槽規劃不合理;空調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。 九、避免忽視對系統可維護性可修復性設計
系統三分建設、七分維護,任何裝置都可能發生故障,可快速修復已經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象表現在:a、規劃設計階段未考慮後期維護通道、維護空間,例如裝置距離牆壁太近,電池靠牆擺放,線纜佈局不合理、線纜管路或走線架擋住上方弱電線槽導致後期無法維修、維護工具難以施展等;b、故障發生時,應急物資和備件無法快速搬運,故障裝置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重大事故;c、未考慮後期發生故障進行裝置維護時系統的冗餘保障能力;d、儘可能採用自動化手段,最大程度減少維護人員手動操作環節,降低因手動操作存在的不確定性和不可控性。 十、避免可用性設計缺乏科學依據系統可用性是資料中心規劃設計的最重要的指標,但規劃設計時缺乏科學依據,主要表現是:a、資料中心在規劃設計時都會進行各系統可靠性的推算,但目前各設計院、不同的設計人員對可靠性的推算依據和資料來源尚未統一,造成對同一資料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劃設計、施工,建設完成後再反推設計等級的案例,並以反推的等級標準向資料中心使用者進行推介。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、只注意裝置或環節(子系統)的可用性,而忽略在整個系統中各子系統之間的相關性對可用性的影響。 十一、避免在脫離實際需要和可行性情況,確定高指標在規劃設計初期,主觀臆斷確定資料中心的功能指標,不切實際地一味追求規模大、高可用性等級、高機架功率密度、低能耗指標PUE。而具體規劃設計時,又沒有嚴格按照規劃原則和程式做詳細的論證,具體方案和實際措施與總體規劃不匹配,其結果是:a、由於實際需求不明確,缺乏可行性的必要條件,反覆設計、修改,不僅造成成本的浪費,還大大延長了建設週期;b、已建成並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務需求量,或因機房條件不滿足使用者需求而必須進行再最佳化改造才能使用;c、規劃設想的功能不能實現,如系統可用性達不到規劃等級、製冷方案不支援規劃的機架高功率密度、發電機不支援系統連續執行條件、過度規劃使系統能耗指標PUE居高不下等。 十二、避免重裝置輕系統的認識誤區業內特別是規劃設計人員普遍存在著重裝置輕系統和重區域性忽視大局的現象,主要表現在:a、先確定裝置規格型號甚至生產廠家,然後根據裝置選擇或修改設計方案;b、供電系統按最高可用等級2N冗餘設計,但所設計的結果是僅僅UPS系統有2N功能,而整個供電系統卻存在單路徑故障點;c、整個系統按最高等級冗餘容錯系統設計,但是空調製冷裝置卻是單路徑供電;d、為系統配置了交流備用能源柴油發電機,但發電機沒有自動啟動功能,因為規劃設計者缺乏連續製冷也是系統連續執行的重要條件的認識。 十三、注重統籌設計提高系統統籌設計能力對優質地完成規劃設計任務是非常重要的。a、在資料中心建設過程中存在著大量因規劃設計對分階段、分專業實施階段工程,以及不同專業施工間銜接問題考慮不足造成交付的資料中心不滿足業務及維護需求,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容,對於其他專業的是否完美銜接,是否與其他專業設計之間存在矛盾和衝突缺乏全域性考慮;c、規劃設計人員對未來業務發展缺乏準確把握,對後期容量管理、擴容等方面考慮不足;d、規劃設計人員對周圍資源環境和物理環境不熟悉,所設計的方案會出現實施可行性差或者為後來運維工作帶來難以克服的困難。 總結
在新資料中心建設中還有許多其它需考慮的問題,但行業的經驗告訴我們,在資料中心建設和設計過程中掌握這十三個關鍵點,有助於確保最終的建設結果儘可能接近使用者的真正需求,值得借鑑。