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浅谈数据中心基础设施高可用性问题

来源:机房360 作者:徐洲 更新时间:2010-7-13 11:20:51

摘要:企业在追求高可用性IT管理与服务时,仅仅在计算机硬件和软件平台投入巨资是远远不够的,还需要与之相匹配和互补的基础设施,如供配电、空调、以及其它相关的环境支持系统,这样才能达到IT用户对数据中心高可用性的目标。

  关于数据中心基础设施可用性问题
  
  木桶原理告诉我们,木桶盛水的多少取决于长度最短的木板。建筑装修、供配电、制冷、集中监控、消防、布线等系统共同组成了数据中心基础设施的“木桶”,这一木桶的盛水能力(整体生命周期的高可用性)并不决定于哪一部分多么出色,而取决于哪一部分做的最差。
  
  企业在追求高可用性IT管理与服务时,仅仅在计算机硬件和软件平台投入巨资是远远不够的,还需要与之相匹配和互补的基础设施,如供配电、空调、以及其它相关的环境支持系统,这样才能达到IT用户对数据中心高可用性的目标。
  
  作为绿色的、高可用的数据中心,在项目策划、前期设计阶段、项目建设阶段以及项目验收阶段,应充分考虑数据中心的建筑结构、电气系统、综合布线、监视监控等各方面需求,并进行反复推敲论证,借鉴国际、国内通行的建设与管理经验,形成最终的建设方案,并以科学管理模式推进项目工程建设工作。
  
  基础设施高可用性的意义
  
  随着IT信息系统的不断拓展,规模不断扩大,且大规模自然灾害、人为灾害和突发事件的不断发生,导致信息系统风险积聚,国内监管机构对监督、检查力度不断增强。
  
  为降低信息科技、业务中断的风险,有效管理风险造成的损坏,就基础设施而言,尤其是应该提高其可用性,将数据中心从一个不可预测的、低效率的状态转变为可持续发展的、高效率的状态,极大的降低、改善数据中心运营成本和IT预算。
  
  数据中心建设大致可分两种情况进行实现,一个是新的数据中心设计,另一个现有数据中心的改扩建。对于两种情况来说,建筑设计、供电设计、空调系统设计、综合布线设计、安全和相应的照明系统的设计是基本的。但对于基础设施高可用性而言,建筑结构、电气系统、空调系统、综合布线又是重中之重,以下就如何实现数据中心基础设施高可用性的措施做一些阐述。
  
  基础设施高可用的主要技术措施
  
  1.建筑结构
  
  作为承载重要信息系统的数据中心,在场地选址方面需要考虑以下几个方面,总体来看,包括有:城市重点发展区域:数据中心对于电力供应、通讯配套、市政配套等要求将能得到较高的保障力度;另一方面数据中心一般要求是尽量靠近永久性道路,具备较好的市政条件,便于解决供水、供电、通信线路。
  
  在数据中心建筑物方面还需考虑:数据中心机房主体建筑外形工整,体型简洁,尽量减小外墙面积。;增强建筑围护结构的保温性能和隔热性能;主机房和不间断电源系统室设计活荷载要达到8~10KN/M2,电池室活荷载要达到16KN/M2,主机房的耐火等级不应低于二级。
  
  2.电气系统
  
  对于电气系统来说,在外电源满足的情况下,数据中心的设计要在预定的生命周期内满足数据中心使用需求,并能做到随需而变。
  
  在动力供配电系统方面,一套可靠的、良好的计算机供配电系统是保证计算机设备、场地设备及辅助用电设备安全运行的先决条件。为保证计算机设备的供电质量,机房场地要求有独立配电系统,双源互投系统,加UPS组成停电系统等,达到一级负荷标准对于很多使用的大型服务器等设备,还需要做到可靠的接地。
  
  通过电池配置,优化UPS系统可靠性。在外部电源失电的情况下,节能环保型的发电机采用自动或手动的并网功能,通过母线段继续给负载提供源源不断、稳定的供电,以提高数据中心供电系统的高可用性。
  
  3.空调系统
  
  数据中心空调系统的能耗占到数据中心总能耗的45%左右,对整个空调系统进行优化,可极大增加设备的使用寿命,提高空调系统的可用性。
  
  首先,大型数据中心空调系统目前使用本身带有微电脑控制的冷水机组,可实现全自动操作运转。并采用自动控制水平较高制冷机组,根据需要自动进行冷量调节;设备可靠性的提高,增强了空调系统的高可用性。
  
  再次,通过合理的规划提供n+x的冗余,从而避免单一故障点对空调系统高可用性造成的影响。
  
  最后,在运行维护中通过有效的养护机房空调和设备的管理,提高其高可用性。
  
  4.综合布线


  从布局上来讲,在机房有三点值得注意:第一是空间节约;第二是线缆有效管理,改善空气对流的通道;第三是提高设备运行的可靠性。
  
  基础网的建设要有超前性、前瞻性,需满足现在5年、8年的需求,甚至10年、15年以后的规划。
  
  线缆管理配线的密度与线缆在机房的散热效力相关,如果线缆比较混乱,有源设备散热很难完成;如果线缆比较顺畅,那么会节省一些制冷设备消耗的能量。机房综合布线还有很多的东西在里面,包括理性理线,理性理线可防止混乱线缆造成散热通道堵塞,可以提高制冷效率。

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