汉柏科技
数据中心建设基础知识
王智民 汉柏科技有限公司
大纲
数据中心的相关标准
ANSI/TIA-942
Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers
TIA/EIA 568 Copper & FiberCabling
TIA/EIA 569
Pathways & Spaces
TIA/EIA 606
Administration
TIA/EIA 607
Grounding&
Bonding
ASHRAE Cooling/HVAC Uptime Institute IEEE 1100
ITE Grounding
国内相关标准：
◆《数据中心布线系统的设计与施工技术白皮书 》◆GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》
数据中心的分类与分级
•数据中心按照服务的对象来分，可以分为企业数据中心和互联网数据中心
•业界采用等级划分的方式来规划和评估数据中心的可用性和整体性能。采用这种方法可以明确设计者的设计意图，帮助决策者理解投资效果
•美国Uptime Institute提出的等级分类系统已经被广泛采用，成为设计人员在规划数据中心时的重要参考依据。在该系统中，数据中心按照其可用性的不同，被分为四个等级（Tier）
•第二等级（Tier Ⅱ）被称为“具有冗余设备级”（Redundant Capacity Components SiteInfrastructure）
•第三等级（Tier Ⅲ）被称为“可并行维护级”（Concurrently Maintainable SiteInfrastructure）
•第四等级（Tier Ⅳ）被称为“容错级”（Fault Tolerant Site
Infrastructure）
数据中心的分类与分级--建筑分级
•建筑T1级别
对于可能引起数据中心瘫痪的人为地或自然灾害不做任何建筑防护措施；设备区地面活荷载不小于7.2kPa，同时楼面另需满足1.2kPa 的吊挂活荷载。
•建筑T2级别
T2机房应满足所有T1机房的要求外应有建筑防护用于避免由于自然灾害或人为破坏造成的机房瘫痪；机房区域的隔墙吊顶应能阻止湿气侵入并破坏机械设备的使用；所有安防门应为金属框实心木门，安防设备间和安保室的门应提供180度全视角观察孔；所有的安防门必须为全高门（由地面到吊顶）；安保设备间及安保室的隔墙必须为硬质隔墙并加装厚度不小于16mm三合板，至少每隔300mm 要用螺丝固定；设备区地面活荷载不小于8.4kPa，同时楼面另需满足1.2kPa的吊挂活荷载。
•建筑T3级别
除满足T2要求外还应满足如下要求：需提供备用的出入口和安全监察点；提供备用安全出入道路；机房外墙上不能有外窗；建筑系统应提供电磁屏蔽保护；钢结构应提供电磁屏蔽保护；屏蔽层可以是贴铝箔的板材或金属网；机房入口应设置防跟入系统；对于冗余的设备应提供物理隔断以降低同时宕机的可能性；应设置防护栅栏以控制非正常侵入事件，同时建筑外围应设置微波探测和视频监控系统；厂区应设置门禁控制系统；机房区，动力区应设置门禁系统，并提供门禁控制中心监控系统；设备区地面活荷载不小于12kPa，同时楼面另需满足2.4kPa的吊挂活荷载。
•建筑T4级别
除满足T3要求外还应满足如下要求：考虑对于同一灾害的冗余保护措施；考虑潜在的地震、洪水、火灾、暴风、暴风雨以及恐怖主义者和精神病人防护措施；柴油发电机应位于室外或其他建筑内；在室外规划油罐区且尽量靠近柴油机；位于地震带0,1和2上的数据中心建筑按地震带3的要求设计抗震，位于地震带3和4上的数据中心抗震按地震带4的要求设计抗震，所有的设备设计重要系数取1.5；位于地震带3和4上的数据中心设备和机架应设计顶安装的抗震支架；设备区地面活荷载不小于12kPa，同时楼面另需满足
2.4kPa的吊挂活荷载。
•电气T1级别
T1级别的机房只需要提供最低的电气配电以满足IT设备负荷要求；供电容量少量或无冗余要求；单路供电；供电回路无检修冗余要求；单套等容量柴油发电机系统可以安装用于容量备用，但不需要冗余；ATS开关用于柴油发电机系统和变压器系统的电力切换；ATS并不是强制要求的；需要提供模拟负载；需要提供单套等容量UPS系统；UPS系统应与柴油机系统兼容；UPS应带有维修旁路以确保UPS检修时正常供电；应急电源可以来至不同的变压器和配电盘；变压器应能满足非线性负载使用要求；要求提供PDU和现场隔离变压器；配电系统不需要冗余；提供接地系统；数据中心接地干网不需要，但应满足设备制造商的接地要求；防雷保护应满足NFPA780相关规定；
•电气T2级别
T2级别数据中心除满足T1要求外，还应满足如下要求：T2机房应提供N+1的UPS系统。提供发电机系统，其容量应满足所有数据中心负荷要求，备用发电机是不需要的。动力设备和配电设备不需要冗余设计。发电机和UPS系统测试时应提供模拟负载连接。重要的机房设备配电应提供集中地PDU配电。PDU出线应配置分支回路。两个冗余的PDU应由不同的UPS系统供电，并为同一IT配线架供电。单相或三相IT机架供电来源于两个不同的PDU，且双路电源可实现静态无间隙转换。双进线静态转换PDU供电来自不同的UPS系统，并可为单相或三相设备供电。颜色标示标准被用来区分A，B两路供电电缆。每个回路只能为一个配线架供电，防止单回路故障影响过多的配线架。为实现配电冗余，每个机架或机柜配电回路开关容量为20A，来源于不同的PDU或配电盘。满足NEMA L5-20R标准的工业自锁插座被要求应用于机架配电系统，同时配电开关容量应根据设备容量调整放大，并标明配电回路来源。机械设备配电不需要冗余设计。要求提供接地系统，接地电阻小于5欧姆。要求消防电力系统强切。
•电气T3级别
T3级别数据中心除满足T2要求外，还应满足如下要求：T3数据中心要求所有的机房设备配电、机械设备配电、配电路由、发电机、UPS等等提供N+1冗余，同时空调末端双电源配电，电缆和配电柜的维护或单点故障不影响设备运行。中高压系统至少双路供电，配置ATS，干式变压器，变压器在自然风冷状态下满足N+1或2N冗余，在线柴油机系统用于电力中断时电源供应。储油罐就近安装于厂区，并满足柴油机满载72小时运行。市电失电时通过ATS自动将油机系统电力接入主系统。
•双供油泵系统可以手动和自动控制，配电来自不同电源。提供独立的冗余的日用油罐和供油管路系统，以确保故障或油路污染时仍能正常的为油机供油，不影响油机运行。油机应装备双启动器和双电池系统。ASTS用于PDU实现双路拓扑的配电体系用于重要IT负荷配电。设置中央电力监控系统用于监控所有主要的电力系统设备如主配电柜、主开关、发电机、UPS、ASTS、PDU、MCC、浪涌保护、机械系统等。另外需提供一套独立的可编程逻辑控制系统（PLC）用于机械系统的监控和运行管理，以提高系统的运行效率，同时一套冗余的服务器系统用来保证控制系统的稳定运行。
•电气T4级别
T4级别数据中心除满足T3数据中心要求外，还应满足如下要求：T4机房所有设备、系统、模块、路由等需设计成2（N+1）模式；所有进线和设备具有手动旁路以便于设备维护和故障时检修；在重要负荷不断电的情况下实现故障电源与待机电源的自动切换；电池监控系统可以实时监视电池的内阻、温度、故障等状态，以确保电池时刻处于良好的工作状态；机房设备维修通道必须与其他非重要设备维修通道隔离；建筑至少有两路电力或其他动力进线路由并相互备用。
