第 1 节 数据中心基础常识
1、基本术语
(1)数据中心
为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支待区和行政管理区等。
(2)主机房 computer room
主要用于数据处理设备安装和运行的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。
(3)辅助区
用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所，包括进线间、测试机房、总控中心、消防和安防控制室、拆包区、备件库、打印室、维修室等区域。
(4)支待区
为主机房、辅助区提供动力支持和安全保障的区域，包括变配电室、柴油发电机房、电池室、空洞机房、动力站房、不间断电源系统用房、消防设施用房等。
(5)行政管理区
用于日常行政管理及客户对托管设备进行管理的场所，包括办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间和用户工作室等。
某项目空间布局规划图
注：空间布局主要由建筑专业根据工艺提供各个区域面积大小要求进行整体规划。
(6)冗余
重复配置系统的一些或全部部件，当系统发生故障时，重复配置的部件介入并承担故障部件的工作，由此延长系统的平均故障间隔时间。
(7)N+X冗余
系统满足基本需求外，增加了X个组件、X个单元、X个模块或X个路径。任何X个组件、单元、模块或路径的故障或维护不会导致系统运行中断(X=1~N) 。
(8)容错
具有两套或两套以上的系统·在同一时刻，至少有一套系统在正常工作。按容错系统配置的基础设施，在经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误后，仍能满足电子信息设备正常运行的基本要求。
注：冗余、N+X冗余、容错主要根据数据中心等级来确定。
(9)电能利用效率PUE
表征数据中心电能利用效率的参数，其数值为数据中心内所有用电设备消耗的总电能与所有电子信息设备消耗的总电能之比。
(10)水利用效率WUE
表征数据中心水利用效率的参数，其数值为数据中心内所有用水设备消耗的总水量与所有电子信息设备消耗的总电能之比。
2、数据中心等级
序号
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描述项
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GB50174-2017标准
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TIA-942-B标准
数据中心电信基础设施标准
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Uptime Tier标准
Uptime是全球公认的数据中心标准组织和第三方认证机构。
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标准概况
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标准分类：国家标准 批准部门：美国国家标准协会ANSI 主编部门：美国电信产业协会TIA，TIA技术工程委员会TR42 生效时间：2017年7月12日发布 现行版本：ANSI/TIA-942-B-2017 前序版本：ANSI/TIA-942-A-2014 标准主要内容：设计总论、电缆系统基础设施、电信空间和相关布局、电缆系统、电缆路径、冗余、电缆安装要求、电缆传输性能要求、面向智能建筑系统的电缆、面向无线接入点的电缆、面向分布式天线系统的电缆、通过稳定双绞线电缆的电力传送、接地、防火、物理安全、行政管理
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标准分类：行业标准 主编部门：Uptime Institute 批准部门：Uptime Institute成员顾问委员会 生效时间：2018年1月1日生效 现行版本： Data Center Site Infrastructure Tier Standard: Topology
标准主要内容：Tier分级定义、发电机系统、环境温度设计要点、通信、补给水、公用市政设施、针对应用Tier标准的拓扑布局评述等 标准的用途：本标准的目的是为专业设计人员、数据中心运维人员和非技术管理人员提供一个客观有效的方法，以鉴定不同数据中心机房基础设施设计拓扑布局的预期性能。
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1
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作用与方法
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国家标准和设计导则
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行业规范和信息参考指南
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结果实效测试和运营影响评估
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2
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编制规则
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遵守GB/T1.1-2009标准
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遵守ISO/IEC Directives，Part 2标准
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Uptime Institute
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3
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可用性等级
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分为三级：
A级 容错
B级 冗余
C级 基本
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分为四级：
Rated 1 基本
Rated 2 冗余组件
Rated 3 可同时维护
Rated 4 容错
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分为四级：
Tier-Ⅰ 基本能力
Tier-Ⅱ 冗余组件
Tier-Ⅲ 可同时维护
Tier-Ⅳ 容错
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4
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覆盖面
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遗址及设备布置、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、给水排水、消防与安全
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电信、电气、建筑和机械
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电气、机械和辅助（发动机、燃油系统、补给水系统、漏油自动化系统）
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5
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等级认证
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数据中心等级认证
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TIA-942-B验证、认证、审核
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三种等级认证：
1）设计文件等级认证（TCDD）
2）建设设施等级认证（TCCF）
3）可持续性运营等级认证（TCOS）
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6
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认证机构
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国家法定认证机构，如CQC
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第三方机构进行TIA-942-B认证， TIA不颁发认证证书
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Uptime Institute认证
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7
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运营与维护
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其他标准单独成册
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它是标准的组成部分
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TCDD、TCCF认证不作要求
可持续性运营等级认证（TCOS）是必需的
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8
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建筑特性和场地位置
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它是标准的组成部分
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它是标准的组成部分
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Tier不作要求，TCOS涉及此部分要求
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9
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防火等级
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它是标准的组成部分，耐火等级不应低于二级
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它是标准的组成部分
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Tier不作要求
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10
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区域物理隔离
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A级需要，相互备用的设备应布置在不同的物理隔离内
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Rated 3和Rated 4需要
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Tier-Ⅳ需要
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11
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管线路径与检修孔井
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A级需要，相互备用的管线宜沿不同路径敷设
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Rated 2、Rated 3、Rated 4必须设有用于冗余主干布线的两个最小间距20米的检修孔井
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Tier-Ⅲ允许共享同一检修孔井
Tier-Ⅳ必须设有两个检修孔井
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12
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装卸接驳区
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没有明确要求
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它是标准的组成部分
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Tier不作要求
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13
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容错
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具有两套或两套以上的系统，在同一时刻，至少有一套系统在正常工作
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与Uptime的容错概念相似
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Tier-Ⅳ要求自动故障检测，路径或组件设有故障隔离，以及具有目标IT负载的维护能力
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14
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市电供电电源
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A级应由双重电源供电
B级宜由双重电源供电
C级两回线路供电
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Rated 4需要来自不同变电站或者发电厂2N冗余供电
Rated 3需要N+1冗余供电，可以来自同一变电站，但是不同的馈线
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Tier不作要求。Uptime接受没有市电设施的情况，仅依靠发电机
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15
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UPS配置结构
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A级：2N或M（N+1）
B级：N+1
C级：N
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Rated 3：N+1
Rated 4：2N
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Tier-Ⅲ：N+1
Tier-Ⅳ：任何实效/失败后的N
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UPS电池最小备用时间
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柴油发动机作为后备电源时：A级15分钟，B级7分钟
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10分钟
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Tier不作要求
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17
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电池更换周期
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没有明确要求
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5至10年
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Tier不作要求
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18
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浪涌抑制
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需三级保护
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3级和4级需要
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Tier不作要求
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19
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接地和等电位连接
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它是标准的组成部分
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它是标准的组成部分
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Tier不作要求
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20
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环境温度设计依据
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18-27℃，露点温度5.5-15℃，同时相对湿度不大于60%
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根据极端历史气候数据未标明
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冷却设备容量基于极端的最大湿球值和取自ASHRAE手册N=20年的干球值设计
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连续冷却
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A级需要，不应小于不间断电源设备的供电时间，冷却水储水量满足12h
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Rated 4要求断电不会导致运行范围外的冷却损失
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Tier-Ⅳ需要
必须与燃料储存的持续时间相匹配
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燃料储存
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A级需要，满足12h用油
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Rated 3最少72个小时，Rated 4最少96个小时
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最少12个小时
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实体安全
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它是标准的组成部分
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它是标准的组成部分
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Tier不作要求
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3、数据机房分类
3-1、根据使用方和使用性质分
互联网数据中心（IDC–Internet Data Center）
企业数据中心（EDC–Enterprise Data Center）
电子政务数据中心GDC（Government Data Center）
外包数据中心（ODC–Outsourcing data center）
主数据中心（DC–Data Center）
IDC机房：提供INTERNET 网络服务，数据竞带；提供互联网+的业务；提供场地出租、设备托管、资源出租等；运行带维；
EDC机房：企业级数据中心，通常为企业自建自行运维。稳定性要求较高，多采用相对成熟的技术；
对IDC、EDC的数据中心都包含了基础设施的运维和自有业务系统的运行维护，即使同一类型的数据中心各自个性化的自有系统的运行维护的要求都是有很大的差异，比如不同银行的金融数据中心研发和测试、运行的环境、对外服务的要求都大不相同。
ODC机房：提供场地出租、设备托管、资源出租、运行带维；
DC机房：一级节点，建设在特大城市。
3-2、根据规模分类
序号
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标准机架数量（个）--以功率2.5kw为一个标准机架
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类型
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1
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N≥10000
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超大型
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2
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3000≤N＜10000
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大型
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3
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N＜3000
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中小型
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摘自：YD/T5253-2019 数据中心基础设施工程技术规范2.1.2
4、数据机房效果图
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