艾默生-新一代綠色數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃

1、新一代綠色數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司 曹播【摘鍵要】：解析新一代數(shù)據(jù)中心供需模型和成長(zhǎng)模型，提煉其容量規(guī)劃的關(guān)鍵支點(diǎn)，并闡述新一代數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的主要原則和實(shí)施細(xì)則。 【關(guān)鍵詞】：新一代數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃制約模型，需求成長(zhǎng)模型，可用性，成本，PUE，機(jī)架功率密度，供電，制冷，空間限制。一新一代數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃制約模型   如何規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的容量一直是困擾數(shù)據(jù)中心管理者和從業(yè)者的一個(gè)重大問(wèn)題。當(dāng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)意向提出之后，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)容量到底是多大？到底該按照那些因素去規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的容量？立項(xiàng)的數(shù)據(jù)中心到底該按照那種方式去建設(shè)？如何使將要建設(shè)的數(shù)據(jù)中心能夠面臨以

2、后10年的業(yè)務(wù)成長(zhǎng)？如何使數(shù)據(jù)中心保持可靠性，經(jīng)濟(jì)性和節(jié)能環(huán)保的有機(jī)統(tǒng)一等等不一而足。   目前通行的做法是：首先根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展定出在數(shù)據(jù)中心生命周期內(nèi)業(yè)務(wù)發(fā)展的路線圖，然后就可根據(jù)該路線圖就核定出對(duì)各階段業(yè)務(wù)支持的IT設(shè)備，繼而也就可以定出各階段支持系統(tǒng)的容量也規(guī)模。在獲取各系統(tǒng)在各階段的容量與規(guī)模之后，就可以進(jìn)行細(xì)化設(shè)計(jì)了。   問(wèn)題主要集中在如下二個(gè)方面： 1. 數(shù)據(jù)中心業(yè)主往往沒(méi)有辦法對(duì)業(yè)務(wù)的發(fā)展做出清晰的預(yù)測(cè)。   無(wú)論是電信，金融行業(yè)還是政府，企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心，其業(yè)務(wù)的發(fā)展呈現(xiàn)出快速卻又不規(guī)則的發(fā)展模式。增長(zhǎng)率在一段時(shí)間會(huì)非

3、常高，但在一段時(shí)間之內(nèi)又有可能停滯，基本上很難直接呈現(xiàn)出一種相對(duì)穩(wěn)態(tài)的發(fā)展趨勢(shì)。這當(dāng)然是和如今的經(jīng)濟(jì)形勢(shì)密切相關(guān)的。近年來(lái)全球經(jīng)濟(jì)形勢(shì)的大起大落必然會(huì)在各行業(yè)體現(xiàn)出來(lái)，而這種業(yè)務(wù)的大起大落各數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃者造成了相當(dāng)大的困擾。 2. 邊界限制因素越來(lái)越多。   數(shù)據(jù)中心規(guī)模越來(lái)越大，對(duì)數(shù)據(jù)中心從選址，區(qū)域劃分，土建，承重，裝飾裝修，供電，制冷，強(qiáng)電，弱電，綜合布線，照明，防雷接地，消防，監(jiān)控與門(mén)禁等各個(gè)不同的維度提出了新的建設(shè)要求。        但總的來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)中心最重要的三個(gè)制約條件是: 供

4、電，制冷，占地面積（空間制約）。 圖1：數(shù)據(jù)中心容量三維限制模型       這三個(gè)關(guān)鍵的因素對(duì)于數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的影響既相對(duì)獨(dú)立，又相互滲透，互為表里。 1）供電        以前呈現(xiàn)出“海量”供應(yīng)的供電容量等目前是數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的重要邊際制約。筆者在近幾年建設(shè)實(shí)踐中遇到的以供電容量確定數(shù)據(jù)中心容量的案例不在少數(shù)        GB/T 17467-1998 中規(guī)定了一次

5、側(cè)交流額定電壓3.640.5kV、單個(gè)變壓器最大容量是1600kVA、工作頻率不大于50Hz的公眾能接近的戶外預(yù)裝式變電站的使用條件、額定參數(shù)、一般結(jié)構(gòu)要求和試驗(yàn)方法。該變電站是通過(guò)電纜連接的，可以從它的內(nèi)部或外部進(jìn)行操作。        1600KVA到底可以為多大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心提供用電呢？        可以用中國(guó)電信2005741號(hào)IDC規(guī)范作為一個(gè)大致參考，在該規(guī)范中，其界定的高負(fù)荷機(jī)房單機(jī)柜最大功率4.0KVA柜（事實(shí)上，從2008年以后的設(shè)計(jì)實(shí)

6、踐來(lái)看，單個(gè)服務(wù)器機(jī)柜4KVA已經(jīng)是相對(duì)保守的設(shè)計(jì)）。        即使安全系數(shù)取0.8（主要考慮變壓器安全工作范圍，UPS的輸入諧波導(dǎo)致的變壓器容量降額等），最大也只能為320臺(tái)機(jī)柜提供用電。但如果是要建立一個(gè)可靠性等級(jí)為T(mén)IA-942所界定的Tir-4的系統(tǒng)，則還需要1臺(tái)1600KVA的變壓器作為在線備份。        此外，變壓器的輸出除了需要為數(shù)據(jù)中心的供電以外，還需要為制冷，照明和其他設(shè)施提供用電，其中主要是制冷。以耗電1600KVA的系統(tǒng)為

7、例，其有功功率為1280KW,但是這部分，若以艾默生的空調(diào)系統(tǒng)來(lái)核定，大致也需要耗電600KW。若加上環(huán)境熱負(fù)荷和供電及其他的考慮，另外一臺(tái)1600KVA的變壓器也還是需要的。        總結(jié)一下：對(duì)于一個(gè)320個(gè)機(jī)柜的系統(tǒng)（單機(jī)柜用電功率為4.0KVA），至少需要3臺(tái)1600KVA的變壓器。這僅僅是針對(duì)一個(gè)中型的數(shù)據(jù)中心。        大型數(shù)據(jù)中心對(duì)于市電的需求與規(guī)劃不單超出“380V/400V海量用電”的階段，也超出了對(duì)“10KV海量用電”的階段

8、。目前對(duì)于大型的金融或電信數(shù)據(jù)中心，市電的規(guī)劃往往會(huì)直接從35KV做起。        以上海地區(qū)為例： 供電電壓(KV 用戶受電設(shè)備總?cè)萘?KVA10250630035630040000110及以上 40000及以上        因此，對(duì)于數(shù)據(jù)中心在市電需求與規(guī)劃上有如下建議：  1. 核定用電需求，一般采用10KV供電電壓。 2. 當(dāng)數(shù)據(jù)中心中、終期規(guī)劃用電負(fù)荷較大時(shí)，宜在建設(shè)初期選擇35KV及以上供電電壓，以免供電容量不足成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展

9、的制約瓶頸。 3. 采用35KV及以上供電電壓時(shí)，可視數(shù)據(jù)中心建筑形式?jīng)Q定變電方式。單幢建筑宜采用35/0.4KV直降方式。園區(qū)式多幢建筑宜采用35/10KV、10/0.4KV二級(jí)降壓方式。4.極高可靠性要求機(jī)房應(yīng)從兩個(gè)獨(dú)立的電網(wǎng)變電所的專(zhuān)用輸出回路上分別引入一路市電電源，以專(zhuān)線方式沿不同的敷設(shè)路由引接至數(shù)據(jù)中心。每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿足全部負(fù)荷或全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求，包括機(jī)房設(shè)備、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備等。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余，正常時(shí)應(yīng)并列運(yùn)行。 5.高可靠性要求機(jī)房宜從兩個(gè)獨(dú)立的電網(wǎng)變電所，也可從一個(gè)電網(wǎng)變電所的兩段獨(dú)立的供電母線上分別引入一路市電電

10、源，以專(zhuān)線方式引接至數(shù)據(jù)中心。 每一路市電電源的供電容量應(yīng)能滿足全部一、二級(jí)負(fù)荷的需求，包括機(jī)房設(shè)備、機(jī)房空調(diào)、機(jī)房照明、蓄電池充電及建筑設(shè)備中的一、二級(jí)負(fù)荷。兩路市電電源的供電容量應(yīng)為全冗余，正常時(shí)應(yīng)并列運(yùn)行。6.一般可靠性要求機(jī)房宜引入兩路市電電源，條件受限制時(shí)也可引入一路市電電源。引入兩市電電源時(shí)，宜為冗余關(guān)系，也可作為供電容量擴(kuò)展關(guān)系。 2）制冷        數(shù)據(jù)中心各設(shè)備的散熱特性十分復(fù)雜，如下圖2.圖2：數(shù)據(jù)中心各設(shè)備熱密度發(fā)展趨勢(shì)圖上圖至少揭示了兩個(gè)重要的問(wèn)題： 1數(shù)據(jù)中心各類(lèi)型的設(shè)備具有不同的發(fā)熱密度，這就

11、意味著針對(duì)不同的設(shè)備應(yīng)該有不同的制冷解決方案。 2. 數(shù)據(jù)中心各類(lèi)型的設(shè)備本身的發(fā)熱密度在不同的階段有著不同的熱密度（一般是越來(lái)越熱）。 因此，制冷對(duì)于數(shù)據(jù)中心的限制主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1.  設(shè)計(jì)的制冷系統(tǒng)能夠滿足不同設(shè)備在不同階段的制冷要求。從而能夠使得數(shù)據(jù)中心初期規(guī)劃的電資源和空間資源能夠得到充分的合理的使用。 圖3：機(jī)柜空間利用增長(zhǎng)示意圖       需要針對(duì)不同的功率密度（熱密度）做出不同的制冷方案規(guī)劃。 圖4：不同功率密度對(duì)應(yīng)不同機(jī)房制冷方案2.  數(shù)據(jù)中心

12、制冷系統(tǒng)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了機(jī)房空調(diào)主機(jī)之外，還會(huì)和建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生廣泛且深刻的聯(lián)系。 機(jī)房樓層的凈空高會(huì)直接影響送風(fēng)方式的選擇。能否采用靜電地板，靜電的高度是否直接占用太多高度以至于上走線槽道的布置或者照明期間的分布？當(dāng)然，采用風(fēng)道上送風(fēng)也有同樣的擔(dān)心。數(shù)據(jù)中心凈空高必須考慮如下因素：靜電地板高度（或者上送風(fēng)風(fēng)道高度），機(jī)柜高度，兩層上走線槽道高度，照明高度，天花上回風(fēng)高度等等。實(shí)際經(jīng)驗(yàn)表明，新一代數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)艨崭咭话愦笥诘扔?.5m為宜。 室內(nèi)機(jī)，室外機(jī)的距離會(huì)直接影響冷卻方式的選擇。一般來(lái)講，當(dāng)室外機(jī)高于室內(nèi)機(jī)時(shí)，建議垂直最大距離為25米；當(dāng)室外機(jī)低于室內(nèi)機(jī)時(shí)，建議垂直最大距離為5米

13、。建議管道總長(zhǎng)不超過(guò)60米，超過(guò)上述限制，就不再推薦采用風(fēng)冷的機(jī)組。 房間的建筑形狀也直接關(guān)系到機(jī)房的氣流組織。機(jī)房空調(diào)的送風(fēng)距離一般是15米，如果超過(guò)這個(gè)距離，就建議采用對(duì)吹的方式。因此，對(duì)數(shù)據(jù)中心房間作區(qū)域分割時(shí)，一般會(huì)建議一個(gè)子機(jī)房的距離不超過(guò)30米。 3.數(shù)據(jù)中心對(duì)能量的需求最終體現(xiàn)在對(duì)于電能的需求上?？照{(diào)系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心機(jī)房的能耗的第二大戶。由它所產(chǎn)生的功耗約占數(shù)據(jù)中心機(jī)房所需的總功耗的37%左右。其中25%左右的功耗來(lái)源于空調(diào)的制冷系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗，12%左右的功耗來(lái)源于空調(diào)的送風(fēng)和回風(fēng)系統(tǒng)所產(chǎn)生的功耗。因此，合理的設(shè)計(jì)制冷系統(tǒng)能夠確保在滿足數(shù)據(jù)中心制冷需求的基礎(chǔ)上盡量減少對(duì)于電能的

14、需求。 3）占地面積        數(shù)據(jù)中心所使用的占地是一個(gè)不可再生的資源，始終是困擾IT經(jīng)理人的一個(gè)重要的問(wèn)題。在當(dāng)前流行的主流IT技術(shù)（刀片服務(wù)器，虛擬化等）的背后都有“減少占地面積”的原因。 數(shù)據(jù)中心的面積始終是數(shù)據(jù)中心建設(shè)者，管理者最為關(guān)注的因素之一。 數(shù)據(jù)中心對(duì)于選址有著嚴(yán)苛的要求，取得合適的地點(diǎn)建設(shè)合適規(guī)模的數(shù)據(jù)中心需要付出越來(lái)越昂貴的代價(jià)。        數(shù)據(jù)中心空間的制約主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：初始的建筑面積制約和運(yùn)行后擴(kuò)容空間的制約。 圖5

15、：新一代數(shù)據(jù)中心所面臨的挑戰(zhàn)排序，IDC       國(guó)內(nèi)目前新一代數(shù)據(jù)中心在500平米以上的機(jī)房可以達(dá)到35%，而且這趨勢(shì)依然在增強(qiáng)之中。 圖6：中國(guó)下一代數(shù)據(jù)中心樣本規(guī)模分布，CCID 二新一代數(shù)據(jù)中心需求成長(zhǎng)模型        上部分內(nèi)容力圖從宏觀的角度圖形顯示數(shù)據(jù)中心容量和三個(gè)關(guān)鍵的制約條件之間定性的關(guān)系，描述的是總量的關(guān)系。至于單個(gè)制約條件的供需成長(zhǎng)關(guān)系，可見(jiàn)下圖： 圖7：?jiǎn)蝹€(gè)制約條件(面積，供電和空調(diào)供需成長(zhǎng)關(guān)系 詳細(xì)解讀如下： 1）IT設(shè)備針

16、對(duì)系統(tǒng)需求的成長(zhǎng)速度步幅最小，頻度最高：這和IT設(shè)備本身的物理特性密切相關(guān)，當(dāng)有新業(yè)務(wù)需求時(shí)，在機(jī)柜中增加IT設(shè)備即可，基本上對(duì)供電，制冷以及占地面積的沖擊不會(huì)太大，因此會(huì)呈現(xiàn)相對(duì)平滑的特性。 2）在數(shù)據(jù)中心規(guī)劃時(shí)，會(huì)根據(jù)業(yè)務(wù)成長(zhǎng)的狀況對(duì)面積進(jìn)行分區(qū)，同時(shí)也會(huì)為每一期所使用的面積預(yù)留合適的裕量。因此，面積的成長(zhǎng)首先是一種小步幅成長(zhǎng)的關(guān)系，突破臨界點(diǎn)（分期界限）之后，會(huì)有新的大面積空間投入使用。 3）機(jī)房空調(diào)的成長(zhǎng)速度也相對(duì)平滑，在前期的基礎(chǔ)設(shè)施（比如水管，送回風(fēng)設(shè)施等）準(zhǔn)備預(yù)留妥當(dāng)?shù)那闆r之下，面對(duì)機(jī)房的熱負(fù)荷不斷提高的情況之下，可通過(guò)階段步進(jìn)增加終端的制冷單元即可實(shí)現(xiàn)。 4）供電系統(tǒng)的成長(zhǎng)就會(huì)

17、顯得相對(duì)緩慢，呈現(xiàn)的步幅頻率低，步幅大。為什么供電設(shè)備沒(méi)有采取類(lèi)似于IT設(shè)備和機(jī)房空調(diào)一樣的隨著業(yè)務(wù)成長(zhǎng)而頻繁步進(jìn)的模型呢？為什么供電系統(tǒng)沒(méi)有采用小容量，多模塊的建設(shè)方式呢？        主要是交流供電系統(tǒng)的模塊化和可靠性存在著復(fù)雜的關(guān)系,核心是隨著供電模塊數(shù)的提高，系統(tǒng)的可靠性呈現(xiàn)出下降的趨勢(shì)。因此，新一代數(shù)據(jù)中心的供電系統(tǒng)在進(jìn)行建設(shè)時(shí)，必須在可擴(kuò)容性（通過(guò)模塊化來(lái)支持）和可靠性之間取得一定的平衡。        目前主流的建設(shè)方式主要是采取2(N+1

18、,N3的方式，隨著業(yè)務(wù)成長(zhǎng)N會(huì)逐漸增大。如果當(dāng)前系統(tǒng)N達(dá)到3之后，就會(huì)考慮新建系統(tǒng)。因此，體現(xiàn)在供電的供需成長(zhǎng)關(guān)系上，就會(huì)有頻率低，步幅大的特點(diǎn)。 圖8：并聯(lián)系統(tǒng)可靠性比較 三新一代數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃關(guān)鍵支點(diǎn)        新一代數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的支點(diǎn)多種多樣，見(jiàn)仁見(jiàn)智。通行的做法不一而足，但基本上可從以下四個(gè)支點(diǎn)加以解析： 1）可用性支點(diǎn)        面對(duì)承載不同業(yè)務(wù)類(lèi)型的數(shù)據(jù)中心，其可用性的要求必然不同。數(shù)據(jù)中心可用度等級(jí)的劃分基本上可以參照TIA-9

19、42及UPTIME對(duì)其的定義如下?。?圖9：數(shù)據(jù)中心可靠性等級(jí)的分類(lèi)        同時(shí)，如前文所敘述，數(shù)據(jù)中心是由IT平臺(tái)和Facility兩個(gè)平臺(tái)構(gòu)成。 圖10：數(shù)據(jù)中心IT和Facility兩個(gè)平臺(tái)的劃分        數(shù)據(jù)中心總的可用性是由IT和Facility 兩個(gè)平臺(tái)所決定的。        IT網(wǎng)絡(luò)的可用性IT可用性×Facility可用性   

20、;     因此，數(shù)據(jù)中心從業(yè)者在考慮整個(gè)數(shù)據(jù)中心可用性時(shí)，需要將IT和Facility綜合考慮。 2）成本支點(diǎn)        成本始終是最受關(guān)注的維度之一。但是數(shù)據(jù)中心的成本不但是由建設(shè)成本（CAPEX）構(gòu)成，同時(shí)也有運(yùn)營(yíng)成本（OPEX）以及機(jī)會(huì)成本（OPPCOST）。而且，在數(shù)據(jù)中心整個(gè)生命周期之內(nèi)，僅僅是電費(fèi)的支出就會(huì)超出初始建設(shè)所有設(shè)備成本的總和。因此，針對(duì)數(shù)據(jù)中心這樣的OPEX大大超過(guò)CAPEX的實(shí)體，如何將成本與技術(shù)及產(chǎn)品方案完美結(jié)合起來(lái)，做到TCO最低，始終是一

21、個(gè)很大的挑戰(zhàn)。 圖11：數(shù)據(jù)中心成本構(gòu)成 3）綠色節(jié)能支點(diǎn)        目前對(duì)數(shù)據(jù)中心綠色節(jié)能業(yè)界有著相對(duì)成熟的計(jì)量對(duì)標(biāo)，即PUE和DCiE.PUE: Power Usage Effectiveness（能量使用效率）PUE=        基本上，這兩個(gè)指標(biāo)被用來(lái)評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中心的能效利用率，即每瓦IT設(shè)備能耗需要消耗多少總輸入能耗。但是如果我們換一個(gè)角度，如果我們能夠預(yù)先知道數(shù)據(jù)中心總能耗（初始設(shè)計(jì)時(shí)基本上這個(gè)指標(biāo)往往被用來(lái)表征數(shù)據(jù)中心最大供電能力），而

22、PUE 這個(gè)值業(yè)界也有相對(duì)合理和流行的工程值（目前為1.6-2之間），那我們就能大致估算出IT設(shè)備能耗，從而也就能夠算出數(shù)據(jù)中心機(jī)架的功率密度。從而可以預(yù)估關(guān)鍵子系統(tǒng)的建設(shè)模式。        舉個(gè)例子，比如某場(chǎng)地在初始給定如下：        基礎(chǔ)背景：        1.總面積15000平米  2.機(jī)柜1200個(gè)  3.總供電2萬(wàn)KW  

23、60;    建設(shè)愿景：        1.Tier IV& GB50174 Class A 2.10年IT設(shè)備發(fā)展 3.分期分批，模塊化        開(kāi)始客戶不太清楚某些關(guān)鍵系統(tǒng)（供電，制冷）的建設(shè)方式。        假定PUE取2.0，即：        PUE=

24、TOTAL POWER/IT POWER=2萬(wàn)KW/IT POWER=2       則IT POWER=1萬(wàn)KW,而機(jī)柜1200個(gè)        因此，單個(gè)機(jī)柜功率密度為IT POWER=1萬(wàn)KW/機(jī)柜個(gè)數(shù)1200個(gè)=8KW       知道了IT POWER，就可以大致核定出供電系統(tǒng)容量；知道了單個(gè)機(jī)柜功率密度，就可以核定供電系統(tǒng)終端配電設(shè)計(jì)，也同時(shí)可以厘清制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最為關(guān)鍵的容

25、量指標(biāo)。        總而言之，特別是在系統(tǒng)初始評(píng)估時(shí)，PUE指標(biāo)不單可以作為數(shù)據(jù)中心節(jié)能與否的計(jì)量對(duì)標(biāo)，也可以作為數(shù)據(jù)中心容量評(píng)估的一個(gè)有效支點(diǎn)。 4）功率密度支點(diǎn)        上述三個(gè)維度基本上是從宏觀的層面去規(guī)劃數(shù)據(jù)中心的容量，具體到可操作的層面，到底該如何規(guī)劃新一代數(shù)據(jù)中心的容量？到底如何去規(guī)劃關(guān)鍵子系統(tǒng)的建設(shè)呢？ 業(yè)界關(guān)于數(shù)據(jù)中心容量的可操作性規(guī)劃基本上在有三種思路： 第一，以業(yè)務(wù)為支點(diǎn)。業(yè)界一線供應(yīng)商基本上推出針對(duì)不同規(guī)?？蛻羧旱闹笇?dǎo)性的解

26、決方案。以電信行業(yè)供電系統(tǒng)建設(shè)為例，比如對(duì)于省級(jí)機(jī)房，地市級(jí)機(jī)房等均有不同的方案模板。 第一，以面積為支點(diǎn)。不同面積的機(jī)房有不同的解決方案。比如100平方的機(jī)房該如何建設(shè)，1000平方的機(jī)房該如何建設(shè)等等在各專(zhuān)業(yè)廠家的宣傳文案就更多了。        但上述兩種思路往往對(duì)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)往往過(guò)于空泛，以面積支點(diǎn)為例，100平方的機(jī)房筆者在建設(shè)實(shí)踐中有遇到只需要承載100KW的能量，也有需要承載1250KW能量的案例。而同樣是100平方的機(jī)房，兩個(gè)案例建設(shè)的方法，思路，成本等等完全不一樣。    &

27、#160;   因此，業(yè)界慢慢的找到的一種思路，即同時(shí)考慮業(yè)務(wù)和面積的做法。即確定功率密度為數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的可操作性支點(diǎn)，基本上可以理解為：功率密度=業(yè)務(wù)（體現(xiàn)為服務(wù)器功耗）/面積。 但是，功率密度有多種表征方式，如下表： 密度定義 單位 說(shuō)明 IT設(shè)備的功耗除以所有設(shè)備機(jī)柜的占地面積 w/m2 或 w/ft2此方法只包含機(jī)架的投影占地面積，沒(méi)有包含廊道和其他輔助設(shè)施占地面積等，是IT設(shè)備室的一部分，同時(shí)也不包括輔助工作間等的面積。該該方法主要表征終端IT設(shè)備功耗與其投影面積的關(guān)系。因此功率密度值會(huì)大大高于其他方法的數(shù)值結(jié)果。 IT設(shè)備的功耗除以數(shù)據(jù)中心的總占地

28、面積 w/m2 或 w/ft2數(shù)據(jù)中心的總占地面積包括IT設(shè)備室+輔助工作間等。 該該方法主要表征IT設(shè)備功耗和數(shù)據(jù)中心總占地面積的關(guān)系。此方法對(duì)與規(guī)劃空間利用有著很大的意義。 數(shù)據(jù)中心總能耗除以數(shù)據(jù)中心總面積 w/m2 或 w/ft2數(shù)據(jù)中心的總能耗包括IT設(shè)備能耗和供電，制冷和照明等所有功耗。該該方法主要表征數(shù)據(jù)中心總能耗和數(shù)據(jù)中心總占地面積的關(guān)系。此方法通常用于設(shè)備和公共設(shè)施規(guī)劃。 IT設(shè)備的功耗除以IT 設(shè)備室面積 w/m2 或 w/ft2這是文獻(xiàn)中最為常見(jiàn)的定義，也是以往確定供電和制冷分布有效的方法。數(shù)據(jù)中心相關(guān)從業(yè)者往往依據(jù)此定義規(guī)劃，建設(shè)和管理數(shù)據(jù)中心。 機(jī)架的功率密度 W/機(jī)架

29、 直接定義到每個(gè)機(jī)架，為數(shù)據(jù)中心從業(yè)者精確的規(guī)劃，建設(shè)和管理提供了更好的方法。        在具體的實(shí)踐中，目前機(jī)架的功率密度使用也最為廣泛。 四數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃的實(shí)施原則 通用性        系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施符合國(guó)內(nèi)國(guó)際和行業(yè)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。 可用性        系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)施能夠滿足國(guó)內(nèi)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及業(yè)主所要求的可用性指標(biāo)，確保設(shè)備和各子系統(tǒng)具有良好的電磁兼容性和電氣隔離性能，不影響其

30、他設(shè)備和系統(tǒng)正常工作； 穩(wěn)定性        系統(tǒng)設(shè)計(jì)成熟，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛。不單純追求系統(tǒng)的先進(jìn)性，而力求做到方案和產(chǎn)品的無(wú)縫連接，數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)當(dāng)始終處于優(yōu)先考慮等級(jí)。 安全性        系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)施運(yùn)營(yíng)符合高等級(jí)的抗擾度國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，工作安全可靠。要對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)備選型、日常維護(hù)等各個(gè)方面進(jìn)行高可靠性的設(shè)計(jì)和建設(shè)，避免出現(xiàn)單點(diǎn)故障。在關(guān)鍵設(shè)備采用硬件備份、冗余等可靠性技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)的軟件技術(shù)提供較強(qiáng)的管理機(jī)制、控制手段和事故監(jiān)控與安全保密

31、等技術(shù)措施提高安全可靠性。 可維護(hù)性        對(duì)系統(tǒng)采取模塊化的設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的冗余設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)要求指標(biāo)。對(duì)硬件，軟件供應(yīng)商的實(shí)施和售后能力進(jìn)行詳細(xì)的要求，準(zhǔn)備相關(guān)應(yīng)急預(yù)案。 擴(kuò)充性        數(shù)據(jù)中心機(jī)房應(yīng)具有良好的靈活性與可擴(kuò)展性，能夠根據(jù)今后業(yè)務(wù)不斷深入發(fā)展的需要，擴(kuò)大設(shè)備容量和提高用戶數(shù)量和質(zhì)量的功能。具備支持多種網(wǎng)絡(luò)傳輸、多種物理接口的能力，提供技術(shù)升級(jí)、設(shè)備更新的靈活性。不僅能支持現(xiàn)有的系統(tǒng)，還應(yīng)在空間(機(jī)柜布局、系統(tǒng)電網(wǎng)容量、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端

32、口等方面留有充分的擴(kuò)展余地，便于系統(tǒng)進(jìn)一步開(kāi)發(fā)以及適應(yīng)未來(lái)系統(tǒng)更新?lián)Q代。 在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)施中中充分考慮用戶后期的擴(kuò)容，預(yù)留合理的擴(kuò)容接口，盡量確保后期的系統(tǒng)擴(kuò)容時(shí)不會(huì)影響當(dāng)前業(yè)務(wù)的正常運(yùn)營(yíng)。此外，在系統(tǒng)的后期擴(kuò)容時(shí)不應(yīng)降低以前系統(tǒng)的可用性也是需要重點(diǎn)關(guān)注的。 可管理性設(shè)計(jì)        系統(tǒng)所采用的主設(shè)備諸如IT設(shè)備，動(dòng)力設(shè)備，環(huán)境設(shè)備均采用智能化設(shè)計(jì)，以便集成監(jiān)控?？梢詫?shí)現(xiàn)先進(jìn)的集中管理監(jiān)控，實(shí)時(shí)監(jiān)控、監(jiān)測(cè)整個(gè)電腦機(jī)房的運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)燈光、語(yǔ)音報(bào)警，實(shí)時(shí)事件記錄，這樣可以迅速確定故障，提高的運(yùn)行性能、可靠性，簡(jiǎn)化機(jī)房管理人

33、員的維護(hù)工作，從而為其數(shù)據(jù)中心機(jī)房安全、可靠的運(yùn)行提供最有力的保障。 經(jīng)濟(jì)性       以較高的性能價(jià)格比采購(gòu)機(jī)房系統(tǒng)設(shè)施，使資金的產(chǎn)出投入比達(dá)到最大值。能以較低的成本、較少的人員投入來(lái)維持系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)，提供高效能與高效益。盡可能保留并延長(zhǎng)已有系統(tǒng)的投資，充分利用以往在資金與技術(shù)方面的投入。在確保業(yè)務(wù)合理的可用性基礎(chǔ)之上，合理降低CAPEX和OPEX.節(jié)能、環(huán)保、減排的原則        數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)及建設(shè)要采用切實(shí)有效的措施或技術(shù)來(lái)充分體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保、減排

34、的要求，建設(shè)綠色的數(shù)據(jù)中心。主要原則要求如下：        首先，必須選擇低能耗、低運(yùn)維成本的產(chǎn)品，如：UPS和空調(diào)盡可能采用高效能、低能耗產(chǎn)品，并且充分考慮產(chǎn)品的維保成本。        其次，必須有正確的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)不能太過(guò)于超前、容量不宜過(guò)大，應(yīng)采用模塊化設(shè)計(jì)，充分利用可擴(kuò)展性，逐年分步擴(kuò)充，以免盲目投入、容量過(guò)大。 五數(shù)據(jù)中心容量規(guī)劃參照標(biāo)準(zhǔn) 1）GB50174-2008電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范 2）TIA, TIA-942, April 20

35、053）YD/T 1095一2000信息技術(shù)設(shè)備用不間斷電源通用技術(shù)條件； 4）GB7450-87電子設(shè)備雷擊保護(hù)導(dǎo)則； 5）CECS72：97 建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范； 6）CECS89：97建筑與建筑群綜合布線系統(tǒng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范； 7）GB2887-89計(jì)算機(jī)場(chǎng)地技術(shù)條件； 8）電子計(jì)算機(jī)機(jī)房施工及驗(yàn)收規(guī)范（SJ/T30003-93） 9）供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50052-95）； 10）低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50054-95）； 11）電氣裝置安裝工程接地裝置施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50169-92） 12）電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范（GB/T2887-2000） 13）工業(yè)與民用供電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ528214）低壓配電裝置及線路設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ548315）電氣裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)范(GBJ2328316）安全防范工程程序與要求(GA/T759417）安全防范系統(tǒng)通用圖形符號(hào)GA/T74-9418）風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)和防護(hù)級(jí)別的