构建大型数据中心 你需要知道的基础知识

思考的牛

数据中心基础设施的设计建设工作，就好比是在为一个人量体裁衣。在以往近二十年的历程中，中国大部分数据中心用户在进行数据中心园区设计或选址的时候，往往忽视了“量体”的重要性，目前采用科学的方法论来对待数据中心基础设施的设计与建设问题，这在中国数据中心行业无疑是一次长足的进步。

随着信息技术的飞速发展，信息化已渗入国民经济的各个领域，目前各行业数据中心建设非常紧迫，数据中心快速发展是必然的发展趋势。近年来，许多行业需要进行存储和处理的数据量都呈现出几何式的增长态势，这也形成了我国大型数据中心建设的新局面。特别是随着国家和各地国民经济和信息化重大工程的实施，迫切需要建设大型数据中心基础设施。

针对大型数据中心项目规划，应该融合国内外很多项目的先进经验和失败教训，提高立足点来进行统一规划，并且需要从项目选址、园区规划及数据中心楼前期咨询规划着手，从咨询阶段提出新的数据中心理念从而为建设一个独立、完备、稳定、安全、有序、绿色、美观的先进数据中心做出良好的铺垫。

一、 理念与目标

数据中心基础设施的设计建设工作，就好比是在为一个人量体裁衣。在以往近二十年的历程中，中国大部分数据中心用户在进行数据中心园区设计或选址的时候，往往忽视了“量体”的重要性，在大楼设计建设的前期阶段较少地甚至是没有考虑到数据中心对土建的需求。等到大楼主体竣工之后再对结构进行修改，这样不但浪费了大量的时间与金钱，也有可能造成一些无法弥补的缺陷。

目前采用科学的方法论来对待数据中心基础设施的设计与建设问题，这在中国数据中心行业无疑是一次长足的进步。国际上很多大型的跨国机构在实施他们的数据中心大楼计划之前就寻找相关数据中心行业的专家提供专业的咨询。令人欣慰，目前国内许多大型的数据中心建设正朝这个方向发展。这些项目在选择场地之前就充分做足了咨询工作，数据中心专家们提供的对待建场地的各项要求为客户日后的土建设计和施工指明了方向，从而节省了改建资金，缩短了项目周期，更为重要的是保证了整体的项目质量。

二、 专业化设计依据

1、TIA-942数据中心通信设施标准

随着科技的不断发展，数据中心基础设施的发展步伐也在不断加快。在过去的40多年历程中，如果我们按照“TheUptimeInstitute,Inc.”的分级标准来进行衡量，数据中心等级已经迈过了第四个阶段，符合Tier1标准的数据中心基础设施出现在十九世纪六十年代，符合Tier2标准的数据中心基础设施出现在七十年代，符合Tier3标准的数据中心基础设施出现在九十年代初期，而符合Tier4标准的第一座数据中心则是出现于1994年的“Windward”项目。实际上，自1994年以后，很多新建的数据中心的设计建设标准已经逐步超越了Tier4所能描述的范畴，进而朝更先进、更稳定的目标迈进。

2005年4月12日通过的《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCentres》简称《TIA-942》给了我们目前最好的答案。这套标准全方面的从各个角度对数据中心基础设施提出了一系列的要求。

2、GB-50174（2008）电子信息系统机房设计规范

国内2008年最新发布的《电子信息系统机房设计规范》划分为A、B、C三级，设计时应根据机房的使用性质、管理要求及其在经济和社会中重要性确定所属级别。常规大型数据中心建设，都是参照A级建设标准。

三、 园区规划理念

数据中心的前期规划中，应协助业主进行基础环境规划与大楼整体相协调。体现功能布局合理、设施先进、运行安全、保护环境、节约能源、以人为本、经济适用、管理智能，达到综合效能一流的信息化基础设施要求。

专业的数据中心园区及建筑物作为未来的数据业务运营、生产，园区的主要功能为：数据机房楼和办公楼。其他辅助功能有：一定的后勤保障如停车、员工食堂等等。因此整个园区的主体建筑为数据中心大楼及辅助区域。

根据金字塔型的安全分区概念，整个园区应通过建筑和绿化的结合达到明显的安全层次划分：

数据中心大楼应尽量位于园区中心位置；

停车场、园区外围车道尽量靠外围建设，设置哨岗，外围车道与数据中心大楼和辅助区域之间有高大林木隔离，规划时应尽量增加隔离带的宽度；

为方便工作人员进行操作，重要区域应靠近数据中心大楼，它与数据中心大楼之间可以设有空中走廊连接。空中走廊同时起到缩短员工步行距离、免受风雨的作用。为便于安全管理，空中走廊的设计仅限一个；

园区内应设有一条专用车道连接到数据中心大楼供紧急使用，但是为了防止汽车炸弹对重要设施的威胁，平时应对此车道采用强制性封锁措施，以防汽车强行闯入；

设置专用车道连接到办公区，在外围车道与专用车道之间增设哨岗；

所有高压变压器、油机、空调机组等后备设备都可安装在数据中心大楼内，可选择地下作为配电室及柴油机房，以达到大楼自己自足的目的；

数据中心地下布局应结合吊装口位置来考虑未来模块化扩容的设计要求；

地下油库根据消防规范设置在数据中心大楼附近靠近备用发电机组的位置；

建议员工餐厅及厨房设置在办公楼的上部位置，采用专用电梯从一层直接输送后勤原料，可有效杜绝外来人员用餐，提高安全等级，同时在冷热效应、排烟、办公室防漏雨、员工便利性等方便有很大优势；

园区内的景观绿化应减少落叶阔叶型植物的栽种，可选用长绿针叶型植物，目的为减少植被的落叶被风吹起而堵塞屋顶空调室外机等设备的散热；

园区内可设计水景工程，必要时起到储备及消防作用。需按照客户意愿进行实施。但是原则上应当保证所建设施对外来人员无吸引力，对内部不造成投资浪费；

若设计水景，可以考虑利用其水容量配合喷泉散热降温的方式达到空调系统制冷的效果，可以同时达到美化园区和绿色节能的作用；

为提高安全性，可考虑在园区周边不设置说明园区功能的标志牌，仅保留所属单位名称或LOGO，或采用一些代码作为内部识别标志。

园区主要建筑物为数据中心大楼和办公及辅助区，其中办公大楼除了行使办公、接待等职能外，还兼顾后勤保障及缓冲的作用。

根据需求及限制条件，初步建议数据中心大楼可为净层高控制在不低于5米的设计；

市电高低压设备、后备油机、空调制冷主机、消防气瓶室等位于地下一层，设计大楼时应考虑相应的进、排风需要及管线路由；

与后备油机配套的地下油库应按照消防规范要求设计在靠近大楼的位置；

大楼各层基础服务设施（UPS、电池、竖井、电梯、楼梯等）集中在中央区域，数据机房以基础服务设施区域为中心作发散状，这样可以最大限度的缩短输送路由；

各输送路由应有双路备份，且互为备份的两路之间应保障足够隔绝距离；

根据拟定需求，结合建设经验，在数据中心大楼内，以400～500平方米为单位进行规划建设，从而便于未来的模块化扩充和按需增长投资，同时每个单位的规划建设可以根据未来变化的需求而进行适当调整；

大楼屋顶应用来安装空调系统的冷却塔和卫星收发设备。

另外，从建筑物结构考虑，外墙采用保温、节能材料，需增加墙壁厚度，可以提高安全等级；满足机房特殊性层高；楼板做下沉设计，电梯出口高度应与未来铺设防静电地板的表面平齐，以达到未来大楼内地面无高差无斜坡的效果；数据机房楼板承重设计尽量达到12.5～15KN/平方米等设计理念。以满足一定时期的数据中心需要。

在考虑设计理念的同时，运用最新最可靠的科学技术，严格遵循国家相关设计标准规范，保证所有的项目不但具有高可用性，而且具有高可维护性和高可扩充性，以保证满足在未来对业务运作场地的需要。