熟悉機房建設的業(yè)內(nèi)人士可能都知道，一個全面的數(shù)據(jù)中心機房建設工程一般包括：綜合布線、抗靜電地板鋪設、棚頂墻體裝修、隔斷裝修、UPS、專用恒溫恒濕空調(diào)、機房環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、新風系統(tǒng)、漏水檢測、地線系統(tǒng)、防雷系統(tǒng)、門禁、監(jiān)控、消防、報警、屏蔽工程等。

　　那么，在數(shù)據(jù)中心機房設計建設的過程中，關(guān)鍵問題都有哪些?本期我們一起來了解一下。

　　01

　　數(shù)據(jù)中心將建在哪里

　　分析新建的數(shù)據(jù)中心所在地的氣候條件是十分重要。這將有助于確定最合適的冷卻措施，其中包括水冷機組，機械制冷空調(diào)，自然空氣冷卻、間接空氣冷卻，絕熱冷卻等，這些都是為了數(shù)據(jù)中心設施實現(xiàn)其更低的PUE目標。

　　02

　　需要多少機架，尺寸是多少

　　機架的數(shù)量決定數(shù)據(jù)中心的空間需求。傳統(tǒng)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(shù)量，就很容易估測你的數(shù)據(jù)中心所需的空間。

　　03

　　需要什么等級的數(shù)據(jù)中心

　　數(shù)據(jù)中心的Tier等級確定了數(shù)據(jù)中心的冗余要求和電源分配路徑。對于一個Tier2級數(shù)據(jù)中心來說，部署“N+1”架構(gòu)的電源和冷卻設備的冗余是足夠的。然而，對于一個Tier3級的數(shù)據(jù)中心設施，通常都會包括“N+1”冷卻設備冗余，具有雙供電2N電源冗余，以及獨立的雙路配電機架。因此，了解數(shù)據(jù)中心的等級可以決定需要的冗余設計。

　　04

　　每個機架平均功率密度是多少

　　要注意的是，當設計數(shù)據(jù)中心的電源容量時，應該根據(jù)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(shù)量才是數(shù)據(jù)中心的最大IT負載量。然后，再加上數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)和交換機和存儲設備等設施的功率。

　　為了避免產(chǎn)生昂貴的成本，并充分利用電力系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)中心具有大小合適的電源和空間，采用模塊化策略是明智的，可以降低成本，而不必犧牲未來擴展的靈活性。

　　05

　　運維人員是否應參加規(guī)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(guī)劃設計，可彌補設計人員對系統(tǒng)運行管理知識的不足，提高設計質(zhì)量，避免或消除設計缺欠;

　　b、運維參與前期規(guī)劃設計，可將運維階段的需求在規(guī)劃設計中得到充分考慮;

　　c、運維參與前期規(guī)劃設計，可充分了解和掌握所維護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、可靠性薄弱環(huán)節(jié)、遺留問題、潛在風險，有助于提高運維質(zhì)量、有根據(jù)地制定運維計劃和切實可行的改造計劃。

　　06

　　避免受內(nèi)外部因素影響

　　對于不能正確對待傾向、喜好、限制、約束的區(qū)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(huán)節(jié)個別決策者影響，對一些關(guān)鍵功能按照個別人的意見進行刪減調(diào)整，導致最終交付的數(shù)據(jù)中心功能不能滿足運營和維護需求;

　　b、應避免出于傾向、喜好或利益驅(qū)動。在規(guī)劃設計階段部分設備廠商可能會通過夸大設備性能、混淆概念等手段影響規(guī)劃設計人員的方案制定和設備選型。

　　07

　　交流機架或直流機架需要什么級別的備份電池

　　服務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，如果正在為托管目的建設數(shù)據(jù)中心，可能有配備交流(UPS)供電系統(tǒng)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(tǒng)。知道這些，就會知道所需要的直流電源或UPS電源系統(tǒng)的大小和規(guī)模。

　　在部署備份電池時，最好根據(jù)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(yè)需要提高備用發(fā)電機組的冗余度，而不是在增加電池數(shù)量浪費更多的資金。

　　08

　　避免輕規(guī)劃設計，重施工建設

　　業(yè)內(nèi)存在輕規(guī)劃設計，重施工建設的現(xiàn)狀，主要表現(xiàn)在：

　　a、先建樓體結(jié)構(gòu)，后規(guī)劃數(shù)據(jù)中心，為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計帶來難以克服的困難;

　　b、機房建設和設備安裝完畢即開始改造的現(xiàn)象普遍存在;

　　c、先確定設備，再確定方案，由于所購設備功能不滿足方案要求，或場地不滿足安裝條件要求，因而設備尚未運行就要更換;

　　d、建設結(jié)構(gòu)很難滿足數(shù)據(jù)中心場地布局要求，使機房分區(qū)規(guī)劃不合理;空調(diào)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。

　　09

　　避免忽視對系統(tǒng)可維護性

　　可修復性設計

　　系統(tǒng)三分建設、七分維護，任何設備都可能發(fā)生故障，可快速修復已經(jīng)成為提高可用性的關(guān)鍵指標。

　　忽視可維護性和可修復性的現(xiàn)象表現(xiàn)在：

　　a、規(guī)劃設計階段未考慮后期維護通道、維護空間，例如設備距離墻壁太近，電池靠墻擺放，線纜布局不合理、線纜管路或走線架擋住上方弱電線槽導致后期無法維修、維護工具難以施展等;

　　b、故障發(fā)生時，應急物資和備件無法快速搬運，故障設備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(fā)重大事故;

　　c、未考慮后期發(fā)生故障進行設備維護時系統(tǒng)的冗余保障能力;

　　d、盡可能采用自動化手段，最大程度減少維護人員手動操作環(huán)節(jié)，降低因手動操作存在的不確定性和不可控性。

　　10

　　避免可用性設計缺乏科學依據(jù)

　　系統(tǒng)可用性是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設計的最重要的指標，但規(guī)劃設計時缺乏科學依據(jù)，主要表現(xiàn)是：

　　a、數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃設計時都會進行各系統(tǒng)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(jù)和數(shù)據(jù)來源尚未統(tǒng)一，造成對同一數(shù)據(jù)中心的設計等級和可靠性存在不同定義和不同的結(jié)果;

　　b、對可用性存在著先進行規(guī)劃設計、施工，建設完成后再反推設計等級的案例，并以反推的等級標準向數(shù)據(jù)中心用戶進行推介。此為本末倒置的設計，往往因為設計中的某些關(guān)鍵缺陷導致雖然絕大部分設計滿足等級要求，但因為關(guān)鍵缺陷的存在造成等級下降;

　　c、只注意設備或環(huán)節(jié)(子系統(tǒng))的可用性，而忽略在整個系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相關(guān)性對可用性的影響。

　　11

　　避免在脫離實際需要和可行性情況，確定高指標

　　在規(guī)劃設計初期，主觀臆斷確定數(shù)據(jù)中心的功能指標，不切實際地一味追求規(guī)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(guī)劃設計時，又沒有嚴格按照規(guī)劃原則和程序做詳細的論證，具體方案和實際措施與總體規(guī)劃不匹配，其結(jié)果是：

　　a、由于實際需求不明確，缺乏可行性的必要條件，反復設計、修改，不僅造成成本的浪費，還大大延長了建設周期;

　　b、已建成并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(yè)務需求量，或因機房條件不滿足用戶需求而必須進行再優(yōu)化改造才能使用;

　　c、規(guī)劃設想的功能不能實現(xiàn)，如系統(tǒng)可用性達不到規(guī)劃等級、制冷方案不支持規(guī)劃的機架高功率密度、發(fā)電機不支持系統(tǒng)連續(xù)運行條件、過度規(guī)劃使系統(tǒng)能耗指標PUE居高不下等。

　　12

　　避免重設備輕系統(tǒng)的認識誤區(qū)

　　業(yè)內(nèi)特別是規(guī)劃設計人員普遍存在著重設備輕系統(tǒng)和重局部忽視大局的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在：

　　a、先確定設備規(guī)格型號甚至生產(chǎn)廠家，然后根據(jù)設備選擇或修改設計方案;

　　b、供電系統(tǒng)按最高可用等級2N冗余設計，但所設計的結(jié)果是僅僅UPS系統(tǒng)有2N功能，而整個供電系統(tǒng)卻存在單路徑故障點;

　　c、整個系統(tǒng)按最高等級冗余容錯系統(tǒng)設計，但是空調(diào)制冷設備卻是單路徑供電;

　　d、為系統(tǒng)配置了交流備用能源柴油發(fā)電機，但發(fā)電機沒有自動啟動功能，因為規(guī)劃設計者缺乏連續(xù)制冷也是系統(tǒng)連續(xù)運行的重要條件的認識。

　　13

　　注重統(tǒng)籌設計

　　提高系統(tǒng)統(tǒng)籌設計能力對優(yōu)質(zhì)地完成規(guī)劃設計任務是非常重要的。

　　a、在數(shù)據(jù)中心建設過程中存在著大量因規(guī)劃設計對分階段、分專業(yè)實施階段工程，以及不同專業(yè)施工間銜接問題考慮不足造成交付的數(shù)據(jù)中心不滿足業(yè)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(guān)注自身所負責內(nèi)容，對于其他專業(yè)的是否完美銜接，是否與其他專業(yè)設計之間存在矛盾和沖突缺乏全局考慮;

　　c、規(guī)劃設計人員對未來業(yè)務發(fā)展缺乏準確把握，對后期容量管理、擴容等方面考慮不足;

　　d、規(guī)劃設計人員對周圍資源環(huán)境和物理環(huán)境不熟悉，所設計的方案會出現(xiàn)實施可行性差或者為后來運維工作帶來難以克服的困難。

　　總結(jié)

　　在新數(shù)據(jù)中心建設中，還有許多其它需考慮的問題，但行業(yè)的經(jīng)驗告訴我們，在數(shù)據(jù)中心建設和設計過程中掌握以上這十三個關(guān)鍵點，有助于確保最終的建設結(jié)果盡可能接近用戶的真正需求，值得借鑒。

　　內(nèi)容源頭：數(shù)據(jù)中心機房建設：需要確定這十三個關(guān)鍵點