| 摘要：现代数据中心设计理念方面的存在的问题是，系统性、可用性不高，机房的整个系统在设计的时候应该均衡，不能某一部分太好，其他部分相对较差。影响机房运行可用性的因素主要是从供电系统、空调系统、监控系统、机架系统。 |
机房发展简史
早期机房(1960~1980)
这个阶段，计算机技术经历了晶体管——集成电路——大规模集成电路发展进程。
前期的机房是为某台计算机（大、中、小型机）专门建设的，并没有统一的标准，完全是在摸索中建设的。它只有降温措施，但没有精密的温度控制，。它采用的是风道送风，稳压器供电，缺乏对电力干扰（尖峰、浪涌）的防范，也没有严格的除尘措施，它的门还是普通的双开门，有很大的缝隙，并不是密闭的门，环境极为恶劣。恶劣的环境加上早期计算机的能力较差导致计算机系统稳定工作时间只有几十分钟到几个小时，往往一天就要发生几次故障，有时候坏1次但却要修1～2天，可用性极差。
由于当时我国的国情，计算机主要还是国产为主，用于国防，科研和一些特殊的领域。
这一阶段较有代表性的事件有：1959年9月，我国第一台大型电子管计算机104机研制成功;1965年6月，我国自行设计的第一台晶体管大型计算机109乙机研制成功;1974年8月，DJS130小型多功能计算机研制成功，共生产了1000台;1978年初，以Intel8080为CPU，配有工业过程控制I/O部件的DJS-054微型控制机研制成功
这个时期的计算机机房中，设备对运行环境的要求非常苛刻。这时还没有专门的机房场地国标，主要由计算机的研制人员设计机房条件，每种机器都有专门的机房场地组。
中期机房(1980~1990)
这个阶段的计算机技术经过多年的积累，终于驶上了用硅铺就的信息高速公路。微机、超微机、小型机、中型机、大型机、超大型机一应俱全。同时，我国也进入了改革开放的新时代，通过对外交流、对内引进，计算机脱去了神秘的外纱，开始进入各个应用领域。
这一阶段较有代表性的事件有：1980年10月，MS-DOS/PC-DOS开发工作开始;1982年，Compaq公司发布了IBM-PC兼容机;1983年12月，我国第一台PC机——长城100DJS-0520微机通过鉴定;1988年，我国研制成功第一套国产以太局域网系统;1989年WorldWideWeb创立。
也就是在这个时期，诞生了我国第一部关于机房的国家标准《计算机站场地技术要求》GB2887-1982。机房专用标准的颁布，有着划时代的意义，机房建设开始有了统一的规范和要求，机房的建设从手工作坊式的一种机器一个做法，逐步走向了由专业机房工程公司建设，进行工业化、标准化的建设方式。这个时期还颁布了第一部关于机房的安全标准《计算站场地安全要求》GB9361-1988。
近期机房(1990~2000)
这个阶段，计算机通信技术有了长足的发展，计算机已开始作为一个网络中的节点在运行。从开始的X.25连接到后期的帧中继以及ATM网络、从拨号到卫星再到光纤专线，计算机和通信成了不可分割的一体。这时也有第一部机房国家设计标准《电子计算机机房设计规范》GB50174-93。我国在这个时期也开始了经济的腾飞，与世界先进国家间的差距越来越小。
这一阶段较有代表性的事件为：1990年5月22日，微软发布Windows3.0，兼容MS-DOS模式;1991年，上海长途电信局首次开通电子邮件业务;1992年4月，Windows3.1发布;1993年，互联网开始商业化运行;1994年，国务院颁布《中华人民共和国计算机信息安全保护条例》;1995年8月23日，Windows95发布;1996年1月，中国公用计算机互联网(CHINANET)全国骨干网建成并正式开通;1998年8月26日，原信息产业部召开会议，对各行业解决2000年问题进行了统一部署;1999年1月，中国电信和国家经贸委联合40多家部委(办、局)共同发动的“政府上网工程”正式启动。
我们金融系统在这时建立了自己的金融卫星通信网，连接了2000多个小站，为我国的金融现代化事业做出了巨大贡献。
现代机房（21世纪至今）
时光进入21世纪，计算机技术遵从“摩尔定律”，保持着飞速的发展，人们已不太关注计算机本身的性能，而更关注它在业务中的应用，数据中心这一概念也被引入。IT设备进一步小型化，所有设备都进入机架，机架成为机房IT设备的主体。具有更合理的可用性设计，更高的实用性、先进性、灵活可扩展性、可管理性、可维护性，并且设备更加标准化。加强了对数据保存环境的重视，对机房建设进行更加严格的监测与监督。IT设备的工作时间基本上是连续的，保持24小时不关机，这时候的系统能够稳定工作几个月或者时间更加持久。随着IT设备的发展，NCPI理念应运而生，并成为未来机房的发展趋势。
机房建设的标准
现在，当要建造一个机房时，涉及的国家标准很多，例如GB2887《电子计算机场地通用规范》、GB50174《电子计算机机房设计规范》、GB9361《计算机场地安全要求》、GB50054《低压配电设计规范》、GB50019《采暖通风与空气调节设计规范》、GB50325《民用建筑工程室内环境污染控制规范》等。国外的还有《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters》、ANSI/TIA-942-2005、ANSIEIA/TIA568A、569、607布线标准等。国家标准之外还有行业标准，以银行业为例有《银行集中式数据中心规范》、《中国人民银行计算机机房规范化工作指引》等。
在这许多标准中，最主要的有四部：GB2887《电子计算机场地通用规范》、GB9361《计算机场地安全要求》、GB50174《电子计算机机房设计规范》和行业标准SJ/T30003《电子计算机机房施工及验收规范》。这四部标准目前都在修订，名字分别暂定为《计算机场地通用规范》、《计算机场地安全要求》、《电子信息系统机房设计规范》、《电子信息系统机房验收规范》。
国内机房建设中存在的常见问题
随着机房的不断发展，一些问题逐渐暴露了出来。
首先是规划设计与运营管理落后，国内专家总结为“一流设备”、“二流设计”、“三流管理”，“一流设备”指的是机房的设备包括UPS都是国际上最先进的，“二流设计”指机房的设计、规划落后，“三流管理”指机房建成后的管理非常困难，之所以产生这种结论主要是国内对数据中心机房设施层面的重视不足。
其次是设计理念方面的问题，系统性、可用性不高，机房的整个系统在设计的时候应该均衡，不能某一部分太好，其他部分相对较差。影响机房运行可用性的因素主要是从供电系统、精密空调系统、监控系统、机架系统。在机房建设的规划设计、设备选型、施工安装、运行维护方面存在或多或少的问题。还有就是未重视扩展性的要求，往往最开始建设的时候不考虑以后是否会添加新的服务器，最后搞的机柜内配电存在很大问题，到处都是插线板，到处都是电缆线，使之存在很大的安全隐患。还有就是与IT设备机架化脱节，往往忽视机柜内的配风存在问题，机房建成后普遍存在局部热点的现象。还有就是机房负压的问题，由于设计、维护不合理，大多数机房在运行时对机房外部都是负压，造成机房内灰尘洁净度严重超标。最后是对安全隐患的认识不足，好多机房存在着很大的安全隐患。
机房设计技术发展趋势
计算机技术还在不断发展，作为计算机（IT设备）的“家”——机房也在随着发展，NCPI理念逐渐被认同并成为未来机房发展的趋势。针对上面存在的问题，以及日后发展要面临的问题，机房发展要通过高安全性、高可用性、高灵活性、机架化、节能性等方面的综合考虑向前迈进。
高安全性方面最主要的是雷击，据统计设备非自然损坏占10-30%。然后是火灾，其中又以电池为主，机房中50%的火灾是由于电池起火引起的。接着是水灾，像空调漏水。最后是非法进入，包括电脑的、人为的入侵。这些都是在机房建设中需要考虑的安全问题。
高可用性方面，提高平均无故障时间（MTBF），降低平均修复时间（MTTR），提高运维管理水平，把可用性提高到“5个9”的水平，即年停机时间仅有5分钟，达到99.999%，高灵活性方面，要能够保证随需应变，扩展容易，升级容易，并且占地面积小。
机架化有两个概念，一个可以在多大程度上帮助数据中心设计者确定主要标准（中心可以支持多少设备，以及需要多少能力来支持这些设备）的概念就是机架定位单元(RLU)。这是根据数据中心每个机架的运行需求得出的数字。一个机架根据其主要要求（电源、冷却等）有特定的RLU值，而这些数字可以与其它同样或类似的要求一起使用。在拥有各类设备的数据中心，RLU定义一般不止一个。例如，在数据中心一个区域内的所有存储机架可以被视为RLU-A机架，而所有服务器机架则为RLU-B机架。还有就是“机房模块”的概念，正如美国可用性研究中心提出的“IT微环境”概念所提示的那样，机架（机柜）正在成为IT设备的“新家”，或者说，机柜内的微环境才是所谓的“机房环境”。更有研究专家称“机柜即机房”。在某种程度上，至少在机房的物理空间层面上，机柜确实可以理解为被“切割成模块的机房”。
节能性方面，机房的密封、绝热，配风、气流组织，这些方面如果设计合理将降低空调的使用成本。还有就是UPS效率的提高，包括工作效率，过载和耐冲击能力，输入功率因数，适应能力等。UPS输入电流谐波成分应小于5%，这些均能有效的降低对电力的需求，从而达到节能的目的。
面对现今全球数千个数据中心的NCPI(网络关键物理基础设施)所具有的复杂程度和不一致性，系统分析家们都会十分惊讶。最近几十年来，其他技术领域标准化的观念已上升到一个新的高度，成为一种富有创造性并具突出战略意义的企业哲学，而在NCPI领域，由于行业特殊性，标准化存在着实际的困难，长期以来缺乏监督动力和变革兴趣。但业内人士已逐渐认识到，必须避免一次性独特工程设计的低效及容易出错的复杂性，要透明地管理IT物理基础设施的日常业务，才能建立起任何基础设施所期望的高品质。他们开始凭借自己的经验和商业判断力来推动行业朝着更稳定和更高效的标准化方向发展，将标准化应用于NCPI的设计、部署和运营当中，以获得易于理解、可预测和高效的NCPI结构和功能。由于标准化可显著地提高NCPI的商业价值，即可用性、适应性和总拥有成本的改进，因而必然成为NCPI技术发展中的一个具有战略意义的长期发展趋势。
责任编辑：kelly
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