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發(fā)布日期：2022-3-7
數(shù)據(jù)中心(DataCenter)通常是指在一個物理空間內(nèi)實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理，一般含有計算機設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通訊設(shè)備、存儲設(shè)備等關(guān)鍵設(shè)備。數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施(DataCenterInfrastructure)是指為確保數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵設(shè)備和裝置能安全、穩(wěn)定和可靠運行而設(shè)計配置的基礎(chǔ)工程，也稱機房工程(FacilitySiteEngineering)，數(shù)據(jù)中心機房工程的建設(shè)不僅要為數(shù)據(jù)中心中的系統(tǒng)設(shè)備運營管理和數(shù)據(jù)信息安全提供保障環(huán)境，還要為工作人員創(chuàng)造健康適宜的工作環(huán)境。
數(shù)據(jù)中心機房包含的范圍太大，有銀行、電信業(yè)的大的數(shù)據(jù)中心，也有企業(yè)自用的小機房，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對機房的建設(shè)也都提出了不同的要求，如果不分級，規(guī)范遇到的最大問題將是可操作性。
一、GB50174的數(shù)據(jù)中心分級
GB 50174-2017《數(shù)據(jù)中心設(shè)計規(guī)范》根據(jù)使用性質(zhì)、數(shù)據(jù)丟失或中斷在經(jīng)濟或社會上造成的損失或影響程度，將數(shù)據(jù)中心劃分為A、B、C三個等級。本文列出了各等級主要設(shè)施之間的要求，以便分類比對，對各等級數(shù)據(jù)中心有一個直觀的認(rèn)識。詳細(xì)內(nèi)容請查閱規(guī)范。
（一）、數(shù)據(jù)中心等級分類
A級：機房運行中斷，對國家安全、社會秩序、公共利益造成嚴(yán)重?fù)p害的；
B級：機房運行中斷，對國家安全、社會秩序、公共利益造成較大損害的；
C級：不屬于A、B級的情況。
（二）、數(shù)據(jù)中心各等級的性能要求
A級：容錯——發(fā)生事故不影響電子信息系統(tǒng)正常運行；
B級：冗余——設(shè)備故障不影響電子信息系統(tǒng)正常運行；
C級：基礎(chǔ)設(shè)施正常運行時，電子信息系統(tǒng)運行不中斷，斷電前滿足信息存儲所需時間。
（三）、數(shù)據(jù)中心主要設(shè)施要求
1.供電電源
A級：雙路市電+柴油發(fā)電機
B級：雙路市電或單路市電+柴油發(fā)電機
C級：單路市電+柴油發(fā)電機（市電失電時，不間斷電源滿足信息存儲時間，可不設(shè)柴油發(fā)電機）
注：①當(dāng)數(shù)據(jù)中心供電電源采用雙路市電時，這兩路市電必須來自兩個不同的變電站；
②C級數(shù)據(jù)中心供電電源可使用‘單路市電’或‘單路+柴油發(fā)電機’。采用單路市電時，市電失電，不間斷電源后備時間需滿足信息存儲所用時間。
2.柴油發(fā)電機
A級：（N+X）配置（滿足12h用油）
B級：（N+1）配置
C級：N（市電失電時，不間斷電源滿足信息存儲時間，可不設(shè)柴油發(fā)電機）
注：①N為基本需求數(shù)；
②A級，X取值為1~N；
③C級，滿足一定條件時，可不設(shè)柴油發(fā)電機。
3.變壓器
A級：2N配置
B級：N+1配置
C級：N配置
4.不間斷電源
A級：2N或M（N+1）（蓄電池15min）
B級：N+1（蓄電池7min，柴發(fā)作為后備電源時）
C級：N
注：①A級，M取值為2、3、4…，N≤4，即UPS最多5臺并機運行；蓄電池后備時間15min，旨在為發(fā)電機啟動，直至并機投入供電爭取時間；
②B級，蓄電池后備時間15min，旨在為發(fā)電機啟動，直至并機投入供電爭取時間；
③C級，當(dāng)不設(shè)置柴油發(fā)電機時，蓄電池后備時間應(yīng)滿足信息存儲所需時間。
5.空調(diào)系統(tǒng)配電
A級：雙路電源，且至少一路為應(yīng)急電源，放射式配電，末端切換。
B級：雙路電源，放射式配電，末端切換。
C級：放射式配電
注：①A級，空調(diào)雙路電中至少有一路為不間斷電源；
②空調(diào)配電應(yīng)采用放射式，即并行連接，互不干擾。末端采用ATS，雙路電源自動切換。
6.機房專用空調(diào)
A級：N+X（每個區(qū)域冗余X）
B級：N+1（每個區(qū)域冗余1）
C級：N
注：①A級，X取值為1~N；
②設(shè)備配置滿足要求時，應(yīng)注意氣流組織分布，及送風(fēng)通道長度是否合理。
7.正壓（機房氣密性）
A級、B級：機房應(yīng)保持正壓
C級：無要求
8.冷機、水泵、冷塔（水冷空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)）
A級：N+X
B級：N+1
C級：N
注：①A級，X取值為1~N；
②二次泵開啟數(shù)量不夠，易導(dǎo)致數(shù)據(jù)機房高溫。
9.冷凍水供回水管（水冷空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)）
A級：雙供雙回、環(huán)形布置
B、C級：單一路徑
10.蓄冷罐（水冷空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)）
A級：供應(yīng)冷凍水時間，不應(yīng)小于不間斷電源設(shè)備的后備供電時間。
B、C級：無要求
11.市政供水（冷卻水）
A級：滿足12h用水（當(dāng)外部供水時間有保障時，水存儲量僅需大于外部供水時間，并保證水質(zhì)滿足使用要求。）
B、C級：不限
（四）、數(shù)據(jù)中心等級判定方法
要判定一個數(shù)據(jù)中心屬于哪種等級，需要獲取主要設(shè)施的相關(guān)信息，通過計算比對即可初步判定等級。大致方法如下：
1.供電電源
引入市電容量是否符合實際用量，是否有柴油發(fā)電機作為后備電源。
2.柴油發(fā)電機
統(tǒng)計柴油發(fā)電機數(shù)量、容量，是否有冗余。對于A級、B級數(shù)據(jù)中心，柴油發(fā)電機容量應(yīng)包括不間斷電源的基本容量、空調(diào)和制冷設(shè)備的基本容量。
3.變壓器
統(tǒng)計變壓器數(shù)量、容量，是否有冗余。
4.不間斷電源
統(tǒng)計其不間斷電源數(shù)量、容量，統(tǒng)計下端機柜數(shù)量及設(shè)計容量，計算不間斷電源容量是否滿足機柜設(shè)計容量，及是否有冗余。
統(tǒng)計蓄電池數(shù)量、容量，計算放電時間是否符合標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.空調(diào)系統(tǒng)配電
是否采用雙電源配電，市電或不間斷電源供電；是否采用放射式配電。
6.機房專用空調(diào)
統(tǒng)計空調(diào)數(shù)量、制冷量，計算熱負(fù)荷，判斷制冷量是否足夠，及是否有冗余。
注：空調(diào)屬于風(fēng)冷或水冷，風(fēng)冷空調(diào)不涉及冷機、冷塔等設(shè)施。
7.正壓
A級、B級數(shù)據(jù)中心，應(yīng)設(shè)有新風(fēng)系統(tǒng)，并保證機房持續(xù)正壓。
8.冷機、水泵、冷塔
統(tǒng)計冷機、水泵、冷塔數(shù)量，計算冷機制冷量是否符合實際需求，及是否冗余；水泵功率、揚程是否符合實際需求，及是否冗余；冷塔功率是否符合實際需求，是否冗余。
來源：網(wǎng)絡(luò)，通信電源人，編輯整理
9.冷凍水供回水管道
單回路或雙回路。
10.蓄冷罐（A級）
統(tǒng)計蓄冷罐容量，及放冷時間，是否不少于不間斷電源后備時間。
11.市政供水（A級）
儲水量是否滿足12h用水。當(dāng)外部供水時間有保障時，水存儲量僅需大于外部供水時間，并保證水質(zhì)滿足使用要求。
二、TIA或The Uptime Institute標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)中心分級
根據(jù)TIA或The Uptime Institute，數(shù)據(jù)中心機房可分為四級：由“等級Tier I”(沒有冗余部件組成的系統(tǒng))到“等級Tier IV”(有冗錯部件和可實現(xiàn)不間斷維修的系統(tǒng))這四個級別，下面就每個等級的特性描述，及其在數(shù)據(jù)中心中的設(shè)備類型、配置要求和技術(shù)特性等內(nèi)容進行逐一介紹：
1、等級Tier I――基礎(chǔ)設(shè)施基本配置
“等級Tier I”的數(shù)據(jù)中心對有計劃或無計劃的運營中斷反應(yīng)敏感，該類數(shù)據(jù)中心通常配有計算機系統(tǒng)，電力分配系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，可能還包含有活動地板等設(shè)施，同時配置有一臺UPS或者一臺發(fā)電機組。
該等級數(shù)據(jù)中心中的關(guān)鍵負(fù)荷可以達(dá)到設(shè)計值N的100%容量，如果已配置有UPS或者發(fā)電機組，它們均是由單個模塊組成的系統(tǒng)，并且存在著可能的單故障點。
該等級數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)需要，通過停止設(shè)備運行來進行預(yù)防性維護和檢修工作，而在緊急狀態(tài)下則可能需要停止設(shè)備運行來進行現(xiàn)場檢修。數(shù)據(jù)中心內(nèi)任何設(shè)備故障、操作錯誤，以及異常情況都將引起數(shù)據(jù)中心的運營中斷。
該等級數(shù)據(jù)中心是由單路電力和冷卻輸配鏈路組成的系統(tǒng)，沒有系統(tǒng)冗余部件和備份能力。
2、等級Tier II――基礎(chǔ)設(shè)施部件冗余
“等級Tier II”數(shù)據(jù)中心采用了設(shè)備冗余部件，要比上述“基本數(shù)據(jù)中心”的備份能力強。
該等級數(shù)據(jù)中心內(nèi)裝有高架活動地板，UPS或發(fā)電機組，動力系統(tǒng)設(shè)計為N+1模式，采用單一的分配鏈路環(huán)節(jié)。關(guān)鍵負(fù)荷可以達(dá)到設(shè)計值N的100%容量。
該等級數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)需要，通過備份設(shè)備順序獨立運行，完成預(yù)防性維護和檢修工作，而在緊急狀態(tài)下則可能需要停止設(shè)備運行來進行現(xiàn)場檢修。
該等級數(shù)據(jù)中心是由單路電力和冷卻輸配鏈路組成的系統(tǒng)，并在該鏈路中配置有冗余的系統(tǒng)部件和功能。來源：網(wǎng)絡(luò)，通信電源人，編輯整理
3、等級Tier III――基礎(chǔ)設(shè)施鏈路冗余
“等級Tier III”數(shù)據(jù)中心內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施具有鏈路容余能力，當(dāng)某一鏈路環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動切換到備份鏈路，保證數(shù)據(jù)中心運行的連續(xù)性。
該等級數(shù)據(jù)中心的電力和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置有多個鏈路，其中至少有一個鏈路配置了N+1冗余部件，任何一個鏈路上的設(shè)計負(fù)荷量不超過總負(fù)荷量N的90%。
該等級數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)需要，選擇某一鏈路投入運行，同時對另一鏈路進行維護或維修，而不會影響數(shù)據(jù)中心的正常運行。
該等級數(shù)據(jù)中心具有冗余能力的鏈路通常具有故障容錯能力，如該鏈路出現(xiàn)故障，系統(tǒng)自動切換到另一鏈路繼續(xù)運行。
4、等級Tier IV――基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)容錯
“等級Tier IV”數(shù)據(jù)中心內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施具有容錯能力，當(dāng)某一部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動切換到備份環(huán)節(jié)，保證數(shù)據(jù)中心運行的連續(xù)性。
該等級數(shù)據(jù)中心的電力和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置有多個鏈路，每個鏈路配置了N+1冗余部件，在一個鏈路上的設(shè)計負(fù)荷量不超過總負(fù)荷量N的90%。
該等級數(shù)據(jù)中心中的全部計算機硬件設(shè)備需要具有故障容錯的雙電源輸入功能，確保系統(tǒng)雙鏈路配置功能。
該等級數(shù)據(jù)中心通常由多條電力和冷卻分配鏈路組成，每條鏈路中配置有冗余的組成部件，并且具有故障容錯能力。
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