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數據中心(IDC)等級

作者:鵬博士數據 發布于:www.wacw.tw 點擊量:

針對數據中心建設標準定義了四個級別:

 

T1數據中心:基本型

T1數據中心可以接受數據業務的計劃性和非計劃性中斷。要求提供計算機配電和冷卻系統,但不一定要求高架地板、UPS或者發電機組。如果沒有UPS或發電機系統,那么這將是一個單回路系統并將產生多處單點故障。在年度檢修和維護時,這類系統將完全宕機,遇緊急狀態時宕機的頻率會更高,同時操作故障或設備自身故障也會導致系統中斷。

 

T2數據中心:組件冗余

T2數據中心的設備具有組件冗余功能,以減少計劃性和非計劃性的系統中斷。這類數據中心要求提供高架地板,UPS和發電機組,同時設備容量設計應滿足N+1備用要求,單路由配送。當重要的電力設備或其他組件需要維護時,可以通過設備切換來實現系統不中斷或短時中斷。

 

T3數據中心:在線維護(全冗余系統)

T3級別的數據中心允許支撐系統設備任何計劃性的動作而不會導致機房設備的任何服務中斷。計劃性的動作包括規劃好的定期的維護、保養、元器件更換、設備擴容或減容、系統或設備測試等等。大型數據中心會安裝冷凍水系統,要求雙路或環路供水。當其他路由執行維護或測試動作時,必須保證工作路由具有足夠的容量和能力支撐系統的正常運行。非計劃性動作諸如操作錯誤,設備自身故障等導致數據中心中斷是可以接受的。當業主有商業需求或有充足的預算追加,T3機房應可以方便升級為T4機房。

 

T4數據中心:容錯系統

T4級別的數據中心要求支撐系統有足夠的容量和能力規避任何計劃性動作導致的重要負荷停機風險。同時容錯功能要求支撐系統有能力避免至少1次非計劃性的故障或事件導致的重要負荷停機風險,這要求至少兩個實時有效地配送路由,N+N是典型的系統架構。對于電氣系統,兩個獨立的(N+1)UPS是一定要設置的。但根據消防電氣規范的規定,火災時允許消防電力系統強切。T4機房要求所有的機房設備雙路容錯供電。同時應注意T4機房支撐設備必須與機房IT設備的特性相匹配。

 

 

 

建筑定級

 

建筑T1級別

對于可能引起數據中心癱瘓的人為地或自然災害不做任何建筑防護措施;設備區地面活荷載不小于7.2kPa,同時樓面另需滿足1.2kPa的吊掛活荷載。

 

建筑T2級別

T2機房應滿足所有T1機房的要求外應有建筑防護用于避免由于自然災害或人為破壞造成的機房癱瘓;機房區域的隔墻吊頂應能阻止濕氣侵入并破壞機械設備的使用;所有安防門應為金屬框實心木門,安防設備間和安保室的門應提供180度全視角觀察孔;所有的安防門必須為全高門(由地面到吊頂);安保設備間及安保室的隔墻必須為硬質隔墻并加裝厚度不小于16mm三合板,至少每隔300mm要用螺絲固定;設備區地面活荷載不小于8.4kPa,同時樓面另需滿足1.2kPa的吊掛活荷載。

 

建筑T3級別

除滿足T2要求外還應滿足如下要求:需提供備用的出入口和安全監察點;提供備用安全出入道路;機房外墻上不能有外窗;建筑系統應提供電磁屏蔽保護;鋼結構應提供電磁屏蔽保護;屏蔽層可以是貼鋁箔的板材或金屬網;機房入口應設置防跟入系統;對于冗余的設備應提供物理隔斷以降低同時宕機的可能性;應設置防護柵欄以控制非正常侵入事件,同時建筑外圍應設置微波探測和視頻監控系統;廠區應設置門禁控制系統;機房區,動力區應設置門禁系統,并提供門禁控制中心監控系統;設備區地面活荷載不小于12kPa,同時樓面另需滿足2.4kPa的吊掛活荷載。

 

建筑T4級別

除滿足T3要求外還應滿足如下要求:考慮對于同一災害的冗余保護措施;考慮潛在的地震、洪水、火災、暴風、暴風雨以及恐怖主義者和精神病人防護措施;柴油發電機應位于室外或其他建筑內;在室外規劃油罐區且盡量靠近柴油機;位于地震帶0,1和2上的數據中心建筑按地震帶3的要求設計抗震,位于地震帶3和4上的數據中心抗震按地震帶4的要求設計抗震,所有的設備設計重要系數取1.5;位于地震帶3和4上的數據中心設備和機架應設計頂安裝的抗震支架;設備區地面活荷載不小于12kPa,同時樓面另需滿足2.4kPa的吊掛活荷載。

 

 

 

電氣定級

 

電氣T1級別

T1級別的機房只需要提供最低的電氣配電以滿足IT設備負荷要求;供電容量少量或無冗余要求;單路供電;供電回路無檢修冗余要求;單套等容量柴油發電機系統可以安裝用于容量備用,但不需要冗余;ATS開關用于柴油發電機系統和變壓器系統的電力切換;ATS并不是強制要求的;需要提供模擬負載;需要提供單套等容量UPS系統;UPS系統應與柴油機系統兼容;UPS應帶有維修旁路以確保UPS檢修時正常供電;應急電源可以來至不同的變壓器和配電盤;變壓器應能滿足非線性負載使用要求;要求提供PDU和現場隔離變壓器;配電系統不需要冗余;提供接地系統;數據中心接地干網不需要,但應滿足設備制造商的接地要求;防雷保護應滿足NFPA780相關規定;

 

電氣T2級別

T2級別數據中心除滿足T1要求外,還應滿足如下要求:T2機房應提供N+1的UPS系統。提供發電機系統,其容量應滿足所有數據中心負荷要求,備用發電機是不需要的。動力設備和配電設備不需要冗余設計。發電機和UPS系統測試時應提供模擬負載連接。重要的機房設備配電應提供集中地PDU配電。PDU出線應配置分支回路。兩個冗余的PDU應由不同的UPS系統供電,并為同一IT配線架供電。單相或三相IT機架供電來源于兩個不同的PDU,且雙路電源可實現靜態無間隙轉換。雙進線靜態轉換PDU供電來自不同的UPS系統,并可為單相或三相設備供電。顏色標示標準被用來區分A,B兩路供電電纜。每個回路只能為一個配線架供電,防止單回路故障影響過多的配線架。為實現配電冗余,每個機架或機柜配電回路開關容量為20A,來源于不同的PDU或配電盤。滿足NEMA L5-20R標準的工業自鎖插座被要求應用于機架配電系統,同時配電開關容量應根據設備容量調整放大,并標明配電回路來源。機械設備配電不需要冗余設計。要求提供接地系統,接地電阻小于5歐姆。要求消防電力系統強切。

電氣T3級別

T3級別數據中心除滿足T2要求外,還應滿足如下要求:T3數據中心要求所有的機房設備配電、機械設備配電、配電路由、發電機、UPS等等提供N+1冗余,同時空調末端雙電源配電,電纜和配電柜的維護或單點故障不影響設備運行。中高壓系統至少雙路供電,配置ATS,干式變壓器,變壓器在自然風冷狀態下滿足N+1或2N冗余,在線柴油機系統用于電力中斷時電源供應。儲油罐就近安裝于廠區,并滿足柴油機滿載72小時運行。市電失電時通過ATS自動將油機系統電力接入主系統。

雙供油泵系統可以手動和自動控制,配電來自不同電源。提供獨立的冗余的日用油罐和供油管路系統,以確保故障或油路污染時仍能正常的為油機供油,不影響油機運行。油機應裝備雙啟動器和雙電池系統。ASTS用于PDU實現雙路拓撲的配電體系用于重要IT負荷配電。設置中央電力監控系統用于監控所有主要的電力系統設備如主配電柜、主開關、發電機、UPS、ASTS、PDU、MCC、浪涌保護、機械系統等。另外需提供一套獨立的可編程邏輯控制系統(PLC)用于機械系統的監控和運行管理,以提高系統的運行效率,同時一套冗余的服務器系統用來保證控制系統的穩定運行。

電氣T4級別

T4級別數據中心除滿足T3數據中心要求外,還應滿足如下要求:T4機房所有設備、系統、模塊、路由等需設計成2(N+1)模式;所有進線和設備具有手動旁路以便于設備維護和故障時檢修;在重要負荷不斷電的情況下實現故障電源與待機電源的自動切換;電池監控系統可以實時監視電池的內阻、溫度、故障等狀態,以確保電池時刻處于良好的工作狀態;機房設備維修通道必須與其他非重要設備維修通道隔離;建筑至少有兩路電力或其他動力進線路由并相互備用。

 

 

 

機械定級

機械T1級別

空調系統設置單臺或多臺空調設備集中制冷用來維持重要區域的溫濕度,設備不需要冗余;如果空調系統采用水冷設備如冷凍水系統或冷卻水系統,那么在滿足設計條件的前提下,盡量采用相同規格的設備,設備不需要冗余;管路系統采用單回路系統,因此管路故障或維修時,將導致局部或全部的空調系統停機;如果有發電機系統,那么空調設備容量將被記入發電機容量內。

 

機械T2級別

T2級別的數據中心空調系統是采用多臺空調設備集中制冷來維持重要區域的溫濕度控制要求;一般采用N+1的備用方式;如果采用水冷系統,相關設備需要采用相同規格,并提供額外1臺設備用于備用;管路系統采用單回路系統,因此管路故障或維修時,將導致局部或全部的空調系統停機;機房空調系統應設計成全年365天,每周7天,每天24小時連續運行模式;機房空調至少采用N+1備用模式,同時每三臺或四臺設備要求至少提供一臺備用;機房及其輔助區域相對于室外要求維持一定的正壓;所有的空調設備配電容量應被記入發電機容量;為降低電氣系統故障對空調系統的影響,空調設備供電盡量來源于多組配電盤的多條回路;溫度控制系統配電應來源于UPS且提供冗余的備用電源;數據中心的送風形式應根據機架和服務器的排布來調整;空調機房設備應有充足的容量來抵消所有發熱設備和熱傳導負荷,同時維持一定的機房濕度要求;設備的制冷量應基于KW而不是KVA計算,且設備由UPS供電;被處理的空氣將通過安裝了平衡風閥的穿孔高架地板送到設備處;發電機系統用來給UPS系統和其他機械設備提供電力;廠區內需安裝儲油罐系統,以滿足額定工況下24小時發電機運行;需設計雙路供油系統,且可以提供手自動控制,每路供油泵供電來源于獨立的配電系統;設計冗余的和相互隔離的儲油系統以保證油路污染或其他機械故障時不影響整個發電機系統的運行。

 

機械T3級別

T3級別的數據中心空調系統是采用多臺空調設備集中制冷來維持重要區域的溫濕度控制要求;設備冗余的方式是允許單臺配電盤故障時空調系統仍能滿足制冷需求;如果空調系統采用水冷設備如冷凍水系統或冷卻水系統,那么在滿足設計條件的前提下,盡量采用相同規格的設備,設備冗余的方式是允許單臺配電盤故障時空調系統仍能滿足制冷需求;這個級別的冗余要求要求空調及其相關設備末端雙回路供電;管路系統采用雙回路路由,任何管路維護或故障時不會引起空調系統的中斷;機房空調電源采用雙回路供電,電源來自不同的配電系統;所有的機房空調容量需要記入發電機容量;數據中心制冷設備N+1,N+2,2N或2(N+1)的冗余方式都是可行的,前提是設備維護和故障時不影響正常的制冷要求;針對精密空調的安裝數量,考慮到維護和備用的因數,精密空調冷卻回路應盡量細化分組;如果使用了冷凍水或冷卻水,每個數據中心應有專用的分支回路,并由獨立的泵系統從主供水環路上引出;水環路應位于數據中心周邊下夾層水槽中,以確保漏水被收集在水槽中,漏液偵測傳感器安裝于水槽中,檢測管路漏水狀態;應考慮冷凍水管路的冗余和充分隔離。

 

機械T4級別

T4級別的數據中心空調系統是采用多臺空調設備集中制冷來維持重要區域的溫濕度控制要求;設備冗余的方式是允許單臺配電盤故障時空調系統仍能滿足制冷需求;如果空調系統采用水冷設備如冷凍水系統或冷卻水系統,那么在滿足設計條件的前提下,盡量采用相同規格的設備,設備冗余的方式是允許單臺配電盤故障時空調系統仍能滿足制冷需求;這個級別的冗余要求要求空調及其相關設備末端雙回路供電;管路系統采用雙回路路由,任何管路維護或故障時不會引起空調系統的中斷;機房空調電源采用雙回路供電,電源來自不同的配電系統;條件允許的情況下,儲水池是可以使用的。

 
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