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从电子计算机机房到数据中心的建设及其相关建设要求

浏览:3726  来源:通信人在线  日期:2023-12-29

一、机房名称的变迁

我们知道,计算机技术是在上世纪发展和应用最快的一门科学技术,为人类的发展进步带来了极大的影响。由刚开始的单台计算机,到计算机系统、再到计算机网络,其发展非常迅速。特别是:一是IP技术的出现;二是与传统通信技术的融合,使得计算机技术的发展发生了质的飞跃。鉴于此,就其机房建设而言,其机房名称随之发生了如下变化:

1、电子计算机机房

1993年,由国家计委安排、电子工业部负责组织编制、国家建设部发布的国家建设标准GB 50174,其标准名称为《电子计算机机房设计规范》。电子计算机机房是指安装计算机系统的机房。该标准适用于陆地上新建、改建和扩建的主机房建筑面积大于或等于140m2电子计算机机房的设计。此时,电子计算机机房内安装的主要设备应是计算机设备和其外围设备,其设备的种类详见下表1-1

1-1-:各类机房内安装的设备种类

2、电子信息系统机房

2008年,由国家住建部安排对GB 50174-1993标准进行修订,国家信息产业部组织重新编制,住建部发布了GB 50174的第1次修订版本,其标准名称变为《电子信息系统机房设计规范》。电子信息系统机房是指,主要为电子信息设备提供运行环境的场所。可以是一幢建筑物或建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。其机房内安装放置的主要设备也见表1-1中。此时的设备应能对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等处理。

3、数据中心

2017年,由国家住建部安排对GB 50174标准再次进行修订,国家工业和信息化部组织进行修改编制,住建部发布了GB 50174的第2次修订版本,其标准名称变为《数据中心设计规范》。数据中心是指:为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所。可以一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。其机房内安装放置的主要设备也见表1-1中。

欲详细了解GB 50174标准版本变化情况的请进入

二、数据中心的分级

为了满足不同机房的设计要求,从GB 50174-2008标准开始,对机房进行了分级。GB 50174-2008标准与GB 50174-2017标准的分级方法相同。GB 50174标准对数据中心划分为ABC三级,具体分级要求详见下表2-1。设计时应根据数据中心的便用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定所属级别。

2-1:数据中心的分级

由表可知,A 级为“容错”系统,可靠性和可用性等级最高;B级为“冗余”系统,可靠性和可用性等级居中,C级为满足基本需要,可靠性和可用性等级最低。数据中心按照哪个等级标准进行建设,应由建设单位根据数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定。同时还应综合考虑建设投资,等级高的数据中心可靠性提高,但投资也相应增加。下表2-2给出了各级别数据中心的示例。

2-2:各级别数据中心的示例

另外,在我国国家标准GB/T 2887和GB/T 9361中,也同样从系统中断对国家、社会经济上造成的损失或影响程度,对计算机场地划分为A级B级C级三个安全等级。

欲详细了解数据中心关于安全性等级分级要求请进入

三、数据中心的性能要求

由于上述机房的分级,从GB 50174-2008标准开始,对分级级别的机房又提出了相应的性能要求。显然,对于A级数据中心的性能要求,GB 50174-2017标准要比GB 50174-2008严格些。GB 50174-2017标准对数据中心的性能要求详见下表3

3:数据中心的性能要求

事实上,A 级数据中心涵盖B 级和C 级数据中心的性能要求,且比B 级和C 级数据中心的性能要求更高。B 级数据中心涵盖C 级数据中心的性能要求,且比C 级数据中心的性能要求更高。

四、数据中心的类型和构成

1、类型

依据数据中心的定义,数据中心是为集中放置的电子信息系统设备提供运行环境的建筑场所。而电子信息系统是由计算机设备、通信设备、处理设备、控制设备及相关的配套设施构成,按照一定的应用目的和规划,对信息进行采集、加工、存储、传输、检索等的人机系统。因此,根据数据中心的应用目的和规划,数据中心将有以下(但并不限于)类型:政府数据中心;企业数据中心;金融数据中心;互联网数据中西(IDC);云计算数据中心(CDC);外包数据中心;从事信息和数据业务的数据中心;等等。

欲详细了解信息通信领域的数据中心介绍的请进入互联网数据中西(IDC云计算数据中心(CDC

2、构成

依据数据中心的定义,数据中心可以是一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分。因此,数据中心通常应由主机房、辅助区、支持区和行政管理区等所构成,各构成的作用详见下表4-2。在GB 50174-2017中给出了各构成部分的使用面积的计算和配置。

4-2:数据中心各构成部分的作用

五、数据中心建设的技术要求

GB 50174-2008标准开始,增加了对机房建设的技术要求列表,以附录的形式给出,分别针对三个级别的机房提出了要求,建设技术要求的内容包括:机房选址与设备配置;环境要求;建筑与结构;空气调节;电气;电磁屏蔽;网络与布线系统;智能化系统(包括监控、安全防范和总控等);消防和安全等内容。下述简要介绍其部分内容,若要详细了解其全部内容的请查阅下附件。

附件:GB 50174-2017《数据中心设计规范》

1选址要求

数据中心在选址时,应符合下表5-1-1所列的9项基本要求,这些要求主要是基于数据中心的运行安全以及降低其能耗的考虑。表中关于水灾隐患区域主要是指江、河、湖、海岸边,通常情况下,A级数据中心的防洪标准应按100年重现期考虑;B级数据中心的防洪标准应按50年重现期考虑。下表5-1-2给出了数据中心与重要影响源,如机场、交通线(铁路、高速公路、地铁等)、相关危险源等的安全距离要求。

5-1-1:数据中心选址的基本要求

5-1-2:数据中心与重要影响源的安全距离要求

2、环境要求

数据中心的环境要求应包括:温度、露点温度及空气粒子浓度的要求;噪声、电磁干扰、震动及静电要求,这些要求具体详见下表5-2-1。注意,主机房和辅助区内的温度、露点温度和相对温度应满足电子信息设备的使用要求,当电子信息设备尚未确定时. 应按下表5-2-2执行,如此有利于数据中心的节能。

5-2-1:数据中心的环境要求

5-2-2:数据中心的温/适度要求与露点温度要求(设备未确定)

3、网络与布线要求

数据中心的网络系统应根据用户需求和技术发展状况进行规划和设计。数据中心网络应包括互联网络、前端网络、后端网络和运管网络,如下图5-3-1所示,其各构成网络的描述详见下表5-3-1。前端网络可采用三层、二层和一层架构。三层网络包括核心层、汇聚层和接入层,数据中心三层网络架构如下图5-3-2所示。二层和一层网络架构也称为矩阵架构,这种架构可为任意两个交换机节点提供低时延和高带宽的通信,可以配合高扩展性的模块化子集设计。数据中心矩阵架构详有三种,见下图5-3-3到图5-3-5A 级数据中心的核心网络设备应采用“容错”系统,并应具有可扩展性,相互备用的核心网络设备宜布置在不同的物理隔间内。

5-3-1:数据中心网络系统基本架构

5-3-1:数据中心网络系统架构中各构成网络的描述

5-3-2:数据中心网络系统的三层网络架构图

5-3-3:数据中心网络系统矩阵图(一)

5-3-4:数据中心网络系统矩阵图(二)

5-3-5:数据中心网络系统矩阵图(三)

数据中心的辅助区、支持区和行政管理区的布线系统设计应符合现行国家标准GB 50311《综合布线系统工程设计规范》的有失规定,应支持数据和语音信号的传输。数据中心布线系统应根据上述的网络系统架构进行设计,如对应图5-3-1网络系统基本架构的布线系统的基本结构图详见下图5-3-6

5-3-6:数据中心的布线系统基本结构图

欲详细了解国家标准GB 50311具体内容的请进入

承担数据业务的主干和水平子系统应采用OM3/OM4多模光纤、单模光纤、6A类及以上对绞电缆,传输介质各组成部分的等级应保持一致,并应采用冗余配置。主机房布线系统中12芯及以上的光缆主干或水平布线系统宜采用多芯MPO预连接系统;存储网络的布线系统宜采用多芯MPO/MTP预连接系统。

欲详细了解布线系统相关介质及连接器技术要求的请进入OM3/ OM4多模光纤单模光纤MPO连接器

下表5-3-2给出了数据中心的网络系统和布线系统的相关建设技术要求。另外,主机房布线系统中的铜缆与电力电缆或配电母线槽之间的最小距离应根据机柜的容量和线缆保护方式确定,并应符合下表5-3-3的要求。

5-3-2:数据中心的网络系统和布线系统的相关建设技术要求

5-3-3:铜缆与电力电缆或配电母线槽之间的最小距离规定

欲进一步了解电信数据中心电源系统相关要求请进入

附录
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