ANSI.TIA-942-數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)

ANSI.TIA-942-數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)ANSI.TIA-942-數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)ANSI.TIA-942-數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)資料僅供參考文件編號：2022年4月ANSI.TIA-942-數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：TIA-942，《數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》數(shù)據(jù)中心設(shè)施的設(shè)計策略

摘要Cisco?企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是CiscoSystems?公司為滿足IT環(huán)境的業(yè)務(wù)需求提供靈活支持而設(shè)計的一種集成化和具有適用性的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它在很大程度上依靠基礎(chǔ)物理設(shè)施來提供保證IT環(huán)境完美、可靠運行的電源設(shè)備、冷卻設(shè)備、物理機架、布線、物理安全和防火措施。本白皮書講述了支持新興的虛擬運算環(huán)境的各項設(shè)施的設(shè)計策略。簡介數(shù)據(jù)中心的管理員們?nèi)缃窀呄蛴诳紤]如何讓IT更好地為商業(yè)策略服務(wù)、提高運營效率和為持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)平臺這些問題。Cisco企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)是一種集成化和具有適用性的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，它在支持新興的面向服務(wù)的架構(gòu)、基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化以及按需計算的同時，也支持IT組織對（數(shù)據(jù)）整合、業(yè)務(wù)持續(xù)性和安全的直接需求。這種體系結(jié)構(gòu)讓IT管理者可以配備對其目前商業(yè)目標(biāo)提供最佳支持的技術(shù)，并且可以高效地引入未來的服務(wù)和應(yīng)用。Cisco企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分之一是讓IT環(huán)境得以運轉(zhuǎn)的物理設(shè)施——電源設(shè)備、冷卻設(shè)備、物理支架、布線、物理安全和防火措施。業(yè)界的一些企業(yè)，包括APC，用術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵物理基礎(chǔ)設(shè)施”（NCPI）來概括這套設(shè)施：

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電源設(shè)備——供電基礎(chǔ)設(shè)施包括樓宇電力供應(yīng)入口、主配電設(shè)備、發(fā)電機（組）、不間斷電源（UPS）供應(yīng)系統(tǒng)和電池、過電壓保護、變壓器、配電盤，以及斷路器。

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冷卻設(shè)備——數(shù)據(jù)中心的散熱系統(tǒng)，包括機房專用空調(diào)機組（CRAC）及其相關(guān)子系統(tǒng)（制冷裝置、冷卻塔、冷凝器、風(fēng)道(ductwork)、泵組、管道系統(tǒng)(piping)）以及機架級或行級制冷設(shè)備或空氣分配設(shè)備。

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布線——數(shù)據(jù)線纜用不同的材料和連接器來優(yōu)化系統(tǒng)性能和靈活性，而系統(tǒng)管理則為長距離通信保持這種優(yōu)化。關(guān)于電源線，在本白皮書中也有說明。

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機架和物理結(jié)構(gòu)——這些要素中最重要的是放置IT設(shè)備的機架結(jié)構(gòu)、房間的物理要素（如：吊頂和活動地板），以及布線通道。

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管理系統(tǒng)——要讓系統(tǒng)可靠地運行，對所有物理組件進行監(jiān)控是很重要的。管理系統(tǒng)包括各種系統(tǒng)，如：樓宇管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、網(wǎng)元管理器以及其它監(jiān)控軟件和硬件。

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接地——這包括普通接地網(wǎng)絡(luò)和保護數(shù)據(jù)中心設(shè)備不被靜電放電損壞的接地設(shè)備。

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物理安全和防火措施——這里所說的子系統(tǒng)是指室內(nèi)和機架級的物理安全設(shè)備以及火災(zāi)隱患檢測/排除系統(tǒng)。如果按照傳統(tǒng)方法將以上要素單獨落實，得到的將是一個復(fù)雜而且無法估量的系統(tǒng)，其組件并不能協(xié)同工作。對這些組件的管理工作也變得冗雜，因為必須將各種不同的管理系統(tǒng)拼湊到一起來，即使這樣可能都無法為可靠關(guān)鍵業(yè)務(wù)操作提供必需的完全監(jiān)控。然而，如果這些要素被整合到一個由全局系統(tǒng)管理系統(tǒng)支持的完善的端對端系統(tǒng)中，該系統(tǒng)將會提供支持Cisco企業(yè)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)所需的必要基礎(chǔ)設(shè)施。數(shù)據(jù)中心的供電問題和不間斷電源(UPS)問題如今的IT系統(tǒng)出現(xiàn)了一些在三十年前研發(fā)現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心供電原理時無法預(yù)見到的新供電問題。專家提出了五個解決目前供電系統(tǒng)問題的基本要求，供電系統(tǒng)應(yīng)該：1.是一個模塊化的、能方便發(fā)展并適應(yīng)不斷變化的供電需求的供電系統(tǒng)。系統(tǒng)需求很難預(yù)測，而且大多數(shù)系統(tǒng)都過于龐大。研究表明，現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心利用率還不到其基礎(chǔ)設(shè)施實際能力的50%。產(chǎn)業(yè)前景預(yù)測也顯示了不斷攀升且不可預(yù)計的功率密度需求，而新的數(shù)據(jù)中心必須符合至少未來10年內(nèi)的需求。2.采用能減少或簡化規(guī)劃和定制設(shè)計的一種預(yù)先設(shè)計組件的標(biāo)準(zhǔn)供電解決方案，以加快工作進度。傳統(tǒng)供電系統(tǒng)的規(guī)劃和獨立設(shè)計需要6至12個月，與大多數(shù)企業(yè)的規(guī)劃期比起來過于漫長。設(shè)計耗費時間、價格昂貴且是后續(xù)質(zhì)量問題的根源之一，這讓后期安裝的擴展和修改變得非常困難。3.是一個具有防錯功能且能減少單點故障以增加系統(tǒng)可用性的供電系統(tǒng)。根據(jù)UptimeInstitute提供的信息，40%的宕機時間都是人為故障造成的。另外，傳統(tǒng)不間斷電源供應(yīng)系統(tǒng)使IT設(shè)備負(fù)載過高，以至于需要使用更多斷路器來模擬單點故障。4.是一個提供機架級和電源級供電監(jiān)控的管理系統(tǒng)。服務(wù)器間的動態(tài)功率變化以及機架級的持續(xù)變化、調(diào)整的負(fù)載，會引起意外的超負(fù)荷和機架過熱情況。隨著每個機架的功率密度不斷提高，這些問題只會越來越嚴(yán)重。5.是一個使用標(biāo)準(zhǔn)化、可熱交換和用戶耐用的模塊以減少平均修復(fù)時間（MTTR）的供電系統(tǒng)。在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，沒有隨時可用的備用部件，診斷和修復(fù)都需要進入系統(tǒng)操作。這些系統(tǒng)太復(fù)雜了，所以技術(shù)服務(wù)人員和維護人員往往會在操作和維護系統(tǒng)時犯錯或中斷放棄。為滿足以上要求，必須對現(xiàn)在的設(shè)計思路進行一些改進。供電設(shè)備的技術(shù)和設(shè)計，以及如何測定數(shù)據(jù)中心的供電情況，都需要改進。對供電系統(tǒng)組件的集成工作應(yīng)從目前慣用的獨立系統(tǒng)設(shè)計的設(shè)計思路轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎妙A(yù)先設(shè)計甚至預(yù)先生產(chǎn)的解決方案。UPS系統(tǒng)設(shè)計配置從樓宇的市電電源配電給數(shù)據(jù)中心的臨界載荷是UPS系統(tǒng)設(shè)計的五種配置之一。為特定應(yīng)用選擇哪一種配置，取決于可用性需求、風(fēng)險承受能力、數(shù)據(jù)中心負(fù)載類型、預(yù)算以及現(xiàn)有供電基礎(chǔ)設(shè)施。很多因素都會影響系統(tǒng)的可用性，包括人為故障、組件可靠性、維護安排和修復(fù)時間。在很大程度上來說，因素對整個系統(tǒng)可用性的影響，取決于該系統(tǒng)選擇哪種配置。表1列出了五種配置以及其相應(yīng)的可用性排名、“等級”和成本。表1.UPS配置可用性與成本UPS配置描述可用性排名等級*每套機架所需費用（US$）容量(N)單一UPS模塊或一組并聯(lián)UPS模塊1=最低等級Ⅰ13,500至18,000美元串聯(lián)冗余正常情況下由一個主要的UPS模塊為負(fù)載供電；一個輔助的（“獨立”）UPS為主UPS模塊的靜態(tài)旁路供電2等級Ⅱ18,000至24,000美元并聯(lián)冗余（N+1）多個并聯(lián)的容量相同的UPS模塊共用一條輸出總線3分布式冗余三個或多個具有獨立輸入和輸出電路的UPS模塊4等級Ⅲ24,000至30,000美元雙總線系統(tǒng)(2N,2N+1)兩條完全獨立的供電線路，每條都可以獨立支持負(fù)載5=最高等級Ⅳ36,000至42,000美元*“等級”根據(jù)由UptimeInstitute()定義的特定目標(biāo)來劃分系統(tǒng)可用性。計算數(shù)據(jù)中心的功率需求除了選擇UPS配置方案，計算數(shù)據(jù)中心的電力需求也是必要的。這就需要了解制冷系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)和IT負(fù)載所需的電量。雖然這些元素的功率需求可能實際上相差很多，但是如果已經(jīng)確定了已規(guī)劃IT負(fù)載的功率需求，就可以準(zhǔn)確估計出這些元素的功率需求。除了估計電力線路的容量，這種計算還可以用于估計備用發(fā)電機系統(tǒng)的功率輸出容量。表2是一張數(shù)據(jù)中心功率需求的合理估算的數(shù)據(jù)表。一旦確定了電力線路的容量大小，就可以在有資質(zhì)的設(shè)備系統(tǒng)提供商（如果是大型數(shù)據(jù)中心，則是咨詢工程師）的幫助下，開始規(guī)劃工作。表2.數(shù)據(jù)中心功率需求數(shù)據(jù)表項目所需數(shù)據(jù)計算合計（kW）功率需求——電力臨界載荷—來自APC網(wǎng)站的估算計算器值每個IT設(shè)備的額定功率(計算器總VA值x/1000#1____________kW對于估算計算器中沒有列出的設(shè)備，臨界載荷—銘牌合計VA值（包括消防、安全和監(jiān)控系統(tǒng)）(合計VA值x/1000#2____________kW未來的負(fù)載每個預(yù)期IT設(shè)備的銘牌VA值[(未來設(shè)備的累計VA額定值)x]/1000#3____________kW由于臨界載荷變化導(dǎo)致的峰值功率下降穩(wěn)定狀態(tài)臨界載荷的總功率下降值(#1+#2+#3)x#4____________kWUPS功率損耗和電池充電實際負(fù)載+未來負(fù)載(#1+#2+#3)x#5____________kW照明設(shè)施與數(shù)據(jù)中心有關(guān)的地板總面積x地板面積(平方英尺)或x地板面積(平方米)#6____________kW用于滿足電源需求的總功率上述#4、#5和#6的總和#4+#5+#6#7____________kW功率需求—制冷用于滿足制冷需求的總功率上面#7中的總和對于制冷機系統(tǒng)#7x對于DX系統(tǒng)#7x#8____________kW總功率需求用于滿足電源和制冷需求的總功率上面#7和#8中的總和#7+#8#9____________kW估算電力線路容量滿足NEC和其他規(guī)范組織的需求上面#9中的總和#9x#10____________kW線路入口處提供的三相交流電壓交流電壓#11____________kW需要從供電公司獲取的電力容量（以安培計）#10中的總和以及#11中的交流電壓(#10x1000)/(#11x)____________安培估算備用發(fā)電機容量（如果可用）需要備用發(fā)電機的臨界載荷上面#7中的總和#7x*#11____________kW需要備用發(fā)電機的制冷負(fù)載上面#8中的總和#8x#11____________kW所需發(fā)電機的容量上面#12和#13中的總和#12+#13_____________kW*變量適用于使用功率因數(shù)完全修正后的UPS。如果使用帶有輸入諧波濾波器的傳統(tǒng)雙轉(zhuǎn)換UPS，則必須乘以。數(shù)據(jù)中心的冷卻自1965年以來，數(shù)據(jù)中心的冷卻設(shè)施設(shè)計只有過很少的改動。這使得與冷卻有關(guān)的問題日漸突顯，尤其是在高密度計算出現(xiàn)以后。目前的冷卻系統(tǒng)都必須符合表3中列出的五種關(guān)鍵要求。表3.冷卻系統(tǒng)的五種關(guān)鍵要求要求描述可擴展性和適應(yīng)性冷卻系統(tǒng)的需求很難預(yù)測，并且，為了滿足未來的需要，冷卻系統(tǒng)體積普遍較大，因為很難在現(xiàn)有運行空間中加強冷卻能力。設(shè)備負(fù)載常常在不知道冷卻系統(tǒng)是否受到影響的情況下悄然改變。標(biāo)準(zhǔn)化客戶定制設(shè)計是一項費時、高成本的工作，并且是后續(xù)質(zhì)量問題的主要根源之一，因為典型的安裝工作會涉及到一大批供應(yīng)商。系統(tǒng)的規(guī)劃和特別設(shè)計需要6至12個月時間，跟大多數(shù)企業(yè)的規(guī)劃期相比，這個時間過于漫長。而從特別設(shè)計的系統(tǒng)中獲得的經(jīng)驗又很難應(yīng)用到其它系統(tǒng)，因為特別的解決方案會出現(xiàn)特別的問題。簡單化復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)因為人為故障而發(fā)生宕機的可能性要高得多，尤其是在修復(fù)工作復(fù)雜而且費時的情況下。此外，在處理定制的冷卻解決方案時要規(guī)劃和校驗冗余也比較困難。智能化機架的上下溫差可能高達18oF(10°C)，這會給單個IT設(shè)備帶來意外的壓力，致使設(shè)備過早損壞。管理傳統(tǒng)冷卻管理系統(tǒng)報告的數(shù)據(jù)通常與實際的故障征兆關(guān)系甚微，很少會提供對錯誤診斷有幫助的信息。其冷卻性能數(shù)據(jù)通常不是統(tǒng)計于單個的CRAC單元，因此無法深入了解系統(tǒng)的整體性能。同供電系統(tǒng)一樣，要解決冷卻系統(tǒng)的問題，需要對現(xiàn)在的設(shè)計思路進行一些改進。這包括冷卻設(shè)備技術(shù)上和設(shè)計上的改進，以及如何測定數(shù)據(jù)中心的冷卻要求。冷卻系統(tǒng)組件——特別是空氣分配和返回系統(tǒng)——的標(biāo)準(zhǔn)化和集成化將極大地提升數(shù)據(jù)中心的可用性。適度冷卻與精確冷卻當(dāng)今的技術(shù)室需要精密、穩(wěn)定的環(huán)境，以便高敏感度的電子設(shè)備達到最佳運行狀態(tài)。IT設(shè)備會產(chǎn)生不尋常的的集中熱負(fù)荷，同時，其又對溫度和濕度的變化非常敏感。標(biāo)準(zhǔn)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)并不適合數(shù)據(jù)中心使用，會造成系統(tǒng)關(guān)閉和組件故障。設(shè)計條件應(yīng)該在72~75°F(22~24°C)之間，相對濕度35~50%。不利的環(huán)境條件極具破壞性，溫度的快速波動也會對IT設(shè)備造成不良影響。之所以硬件設(shè)備不處理數(shù)據(jù)也要一直通電，這是原因之一。精確空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于長期將溫度變化保持在1°F(0.56°C)之內(nèi)，濕度變化保持在3~5%之內(nèi)。而普通的“適度冷卻”系統(tǒng)，則用于在夏季95°F(35°C)和濕度48%的外界條件下，使室內(nèi)保持80°F(27°C)的溫度和50%的濕度。數(shù)據(jù)中心環(huán)境若維護不善，會對數(shù)據(jù)的處理和存儲操作造成負(fù)面影響：?

高溫或低溫——高溫、低溫或快速變化的溫度可能使數(shù)據(jù)處理崩潰并造成整個系統(tǒng)關(guān)閉。溫度變化可能改變電子芯片和其它板卡組件的電子、物理特性，造成誤操作或故障。這些問題可能只是暫時出現(xiàn)，也可能持續(xù)數(shù)日。不過即使是暫時出現(xiàn)的問題，也可能難于檢測和修復(fù)。

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高濕度——高濕度可能會造成磁帶和表面變質(zhì)、磁頭損壞、機架結(jié)露、腐蝕、紙張?zhí)幚韱栴}、造成組件和板卡故障的金銀脫離等問題。

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低濕度——低濕度在很大程度上增加了靜電放電的可能性，這會破壞數(shù)據(jù)并損壞硬件。精確空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計是為了進行精確的溫度和濕度控制。精確空調(diào)系統(tǒng)具有方便的服務(wù)、系統(tǒng)靈活性和冗余性，可保證數(shù)據(jù)中心常年24小時正常運行。計算數(shù)據(jù)中心的冷卻需求估算精確冷卻系統(tǒng)的冷卻容量需要了解IT設(shè)備和數(shù)據(jù)中心里其它熱源的發(fā)熱量。發(fā)熱率的常用度量單位包括BTU（英國熱量單位）/小時、噸/天和瓦特。不同度量單位的混用給用戶和規(guī)則制定者造成了很多不必要的混淆。令人欣慰的是，全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)化組織都傾向于使用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)單位：瓦特(W)。BTU和噸（指冰的冷卻能力）這兩個古老的術(shù)語將逐漸退出歷史舞臺。IT設(shè)備通過數(shù)據(jù)線傳輸?shù)哪芰靠梢院雎圆挥?。因此，交流電源干線所消耗的能量基本上都會轉(zhuǎn)換為熱量。（PoE設(shè)備與遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)傳送可能會消耗多達30%的能量，但是本白皮書為簡化問題，假設(shè)所有能量都消耗在本地設(shè)備上。）這樣一來，IT設(shè)備的發(fā)熱量就可以簡單地等同于該設(shè)備的電力消耗量（均以瓦特為單位）。更簡單地說，系統(tǒng)總發(fā)熱量（即冷卻需求總量）即為各組件發(fā)熱量的總和，包括IT設(shè)備和其它項目，如UPS、配電系統(tǒng)、空調(diào)設(shè)備、照明設(shè)施以及人員。不過，這些項目的發(fā)熱率可以通過簡單的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則輕松測算出來。UPS和配電系統(tǒng)的發(fā)熱量由兩部分組成：固定的損耗值和與運行功率成正比的損耗值。對于不同品牌和型號的設(shè)備，它們的這兩部分熱量損耗是十分一致的，因此可以比較準(zhǔn)確地估計它們的發(fā)熱量。照明設(shè)施和人員所產(chǎn)生的熱量也可以用標(biāo)準(zhǔn)值很快估算出來。需要用戶指定的變量，只有少數(shù)極易獲取的數(shù)值，如地板面積和電力系統(tǒng)的額定功率等。雖然空調(diào)設(shè)備的風(fēng)扇和壓縮機會產(chǎn)生巨大的熱量，但是這些熱量都被排放到室外，不會增加數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的熱負(fù)荷。然而，這些不可避免的能量損失會降低空調(diào)系統(tǒng)的效率，如果空調(diào)系統(tǒng)比較龐大，則這部分損失在計算時也應(yīng)加以考慮?？梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)中心中各項設(shè)備的發(fā)熱量來進行詳細(xì)的熱量分析，不過利用簡單規(guī)則而進行快速估算的結(jié)果也是在復(fù)雜分析結(jié)果的允許誤差范圍之內(nèi)。這種快速估算法的優(yōu)勢還在于，不具備專業(yè)知識或未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的任何人都可勝任這一工作。根據(jù)表4中的數(shù)據(jù)，可以迅速可靠地確定數(shù)據(jù)中心的總的熱負(fù)荷。如果數(shù)據(jù)中心的墻壁或屋頂受到強烈的日照，或者還有其它的環(huán)境熱量釋放源，則應(yīng)由HVAC咨詢師來評估這些熱源如何影響整個熱量需求。表4.數(shù)據(jù)中心散熱量計算數(shù)據(jù)表項目所需數(shù)據(jù)散熱量計算散熱量分類匯總IT設(shè)備IT設(shè)備總負(fù)載（所有IT設(shè)備電源輸入功率之和）等于IT設(shè)備總負(fù)載功率（瓦特）___________W帶電池的UPS供電系統(tǒng)額定功率（UPS系統(tǒng)的額定功率，不包括冗余模塊）x電源系統(tǒng)額定值)+xIT設(shè)備總負(fù)載功率)___________W配電系統(tǒng)供電系統(tǒng)額定功率x電源系統(tǒng)額定值)+xIT設(shè)備總負(fù)載功率)___________W照明設(shè)施地板面積（單位：平方英尺或平方米，換算為瓦特）x地板面積（平方英尺），或x地板面積（平方米）___________W人員數(shù)據(jù)中心最大人員數(shù)，換算為瓦特100x最大人員數(shù)___________W合計___________W大型節(jié)點環(huán)境的制冷隨著高密度服務(wù)器(Bladeserver)技術(shù)的采用，空氣分配和冷卻能力方面又出現(xiàn)了新問題。因為高密度服務(wù)器將電源和冷卻需求集中在一個小型因數(shù)中，數(shù)據(jù)中心設(shè)施面臨著服務(wù)器集群提出的新問題。表5提出了對這類環(huán)境進行制冷的五種建議方法。表5.大型節(jié)點環(huán)境制冷方法方法描述分散負(fù)載設(shè)備室的供電和冷卻能力達到最大設(shè)備數(shù)以下的平均值，并且通過拆分多個機柜中設(shè)備的方法來分散機柜上那些負(fù)載超過設(shè)計平均值的設(shè)備。運用規(guī)則借用閑置冷卻能力設(shè)備室的供電和冷卻能力達到最大設(shè)備數(shù)以下的平均值，并且運用規(guī)則使高密度機柜能夠借用周圍機柜的閑置冷卻能力。補充制冷設(shè)備室的供電和冷卻能力達到最大設(shè)備數(shù)以下的平均值，并且根據(jù)需要使用補充的冷卻設(shè)備去冷卻密度超過設(shè)計平均值的機柜。特定高密度區(qū)域設(shè)備室的供電和冷卻能力達到最大設(shè)備數(shù)以下的平均值，在具有高冷卻能力的房間內(nèi)劃出一塊特殊限制區(qū)域，只把高密度機柜安放在那里。全局制冷設(shè)備室中的每個機柜都具有滿足最大機柜密度的供電和冷卻能力?？諝夥峙湎到y(tǒng)配置在設(shè)計數(shù)據(jù)中心的冷卻系統(tǒng)時，其目標(biāo)是創(chuàng)建一個從冷空氣源頭到服務(wù)器通風(fēng)口之間的潔凈通道。根據(jù)性能、成本和實施難度不同，有九種基本方法可以提供IT設(shè)備的進出空氣流。而空氣的供應(yīng)和返回都有三種基本方法來完成CRAC裝置和負(fù)載之間的空氣輸送：（1）洪灌方式，（2）局部管道方式，（3）全管道方式。表6圖解了九種可能的組合方式。APC第55號白皮書，“關(guān)鍵設(shè)備的空調(diào)結(jié)構(gòu)選擇方案”描述了這九種空氣配送方法及其各自的優(yōu)點。表6.冷卻系統(tǒng)類型

洪灌方式回風(fēng)局部管道方式回風(fēng)全管道方式回風(fēng)洪灌方式送風(fēng)

小型局域網(wǎng)機房（功耗低于40kW）：·可冷卻功耗最高為3kW的機架·安裝簡單·成本低一般用途：·可冷卻功耗最高為3kW的機架·不需要活動地板·成本低/安裝簡單適合解決高熱機架問題：·可冷卻功耗最高為8kW的機架·不需要活動地板·可提高CRAC裝置的效率局部管道方式送風(fēng)

活動地板環(huán)境

活動地板環(huán)境

活動地板環(huán)境

硬地板環(huán)境

硬地板環(huán)境

硬地板環(huán)境一般用途：·可冷卻功耗最高為3kW的機架一般用途：·可冷卻功耗最高為5kW的機架·高性能/高效率適合解決高熱機架問題：·可冷卻功耗最高為8kW的機架·可改型（視廠商而定）全管道方式送風(fēng)

活動地板環(huán)境

硬地板環(huán)境一般用途：·有垂直氣流的機柜/大型機·適合活動地板靜壓室環(huán)境一般用途、大型機：·有垂直氣流的機柜/大型機·適合活動地板靜壓室環(huán)境適合解決高熱機架問題：·可冷卻功耗高達15kW的機架·需要專門安裝使用高密度服務(wù)器所致冷卻問題的十種最佳解決辦法一旦冷卻系統(tǒng)設(shè)計安裝完成，為保證系統(tǒng)的高性能，進行后續(xù)檢查工作是很重要的。更重要的是，要維護從服務(wù)器排出的熱空氣到CRAC裝置的回流空氣管道之間的潔凈通道。很多因素都會降低現(xiàn)有冷卻系統(tǒng)的運作效率和功率密度能力。表7列出了十種最佳解決方法，按執(zhí)行方式由簡到難、成本由低到高的順序排列。表7.高密度服務(wù)器部署所致冷卻問題的十種最佳解決辦法方法描述進行“健康檢查”?

檢查總的冷卻能力，確保數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備對冷卻的需要沒有超過總的冷卻能力。?

檢查所有風(fēng)扇和報警裝置是否運行正常。確保過濾器的清潔狀態(tài)。?

檢查冷卻器和/或外部冷凝器、泵送系統(tǒng)和初級冷卻回路的狀況。?

檢查數(shù)據(jù)中心通道中重要位置的溫度。?

記錄每套機架底部、中部和頂部的空氣入口處的溫度，并與IT設(shè)備生產(chǎn)商的推薦值進行比較。?

檢查可能影響冷卻性能的機架間隙（沒裝擋板的閑置機架空間、沒裝擋板的空刀片插槽、未封閉的電纜開口）或多余的纜線。啟動冷卻系統(tǒng)維護制度應(yīng)該實行定期維護制度，以達到冷卻設(shè)備生產(chǎn)商推薦的指導(dǎo)方針。在機架中安裝擋板，實行電纜管理制度機架內(nèi)未被利用的縱向空間讓設(shè)備底部流出的熱空氣可以通過捷徑回到空氣入口處，致使設(shè)備不必要地升溫。清除地下障礙物并封閉地板間隙地下障礙物，如網(wǎng)絡(luò)和電纜，會阻礙空氣流動并削弱對機架的冷氣供應(yīng)。將高密度機架分開如果高密度機架緊密聚集在一起，則大多數(shù)冷卻系統(tǒng)的冷卻能力都不夠用。采用熱通道/冷通道布置如果機架空氣入口都朝向一個方向，則上一排機架排出的熱空氣在通道中將和供應(yīng)空氣或室內(nèi)空氣相混合，然后進入到下一排機架的前面。將CRAC設(shè)備與熱通道對齊當(dāng)CRAC設(shè)備與熱通道對齊時，可達到最佳冷卻效率。在這種情況下，熱空氣可以直接流入回風(fēng)管道，而很少有機會與冷空氣流混合。管理地板通風(fēng)孔機架氣流和機架布局是影響冷卻性能的關(guān)鍵因素。送風(fēng)和回風(fēng)通風(fēng)孔的位置如果不當(dāng)，會使得熱通道/冷通道設(shè)計的種種優(yōu)點喪失殆盡。安裝氣流輔助裝置在有足夠平均冷卻能力，但卻存在高密度機架造成的熱點的場合，可以通過采用有風(fēng)扇輔助的設(shè)備來改善機架內(nèi)的氣流，并可使每一機架的冷卻能力提高到3kW~8kW。安裝自給高密度設(shè)備在功率密度接近或超過每機架8kW的場合，需要將冷空氣直接供應(yīng)到機架的每一層（而不是從頂部或底部），以便使從上到下的溫度保持一致。以上方法可以使得數(shù)據(jù)中心能夠在其峰值效率運行，以保證其可以勝任對商務(wù)過程的支持，并預(yù)防未來可能發(fā)生的問題。前八種方法可幫助典型數(shù)據(jù)中心在其原始設(shè)計的界限內(nèi)正常運行。最后兩條是對如何擴充典型數(shù)據(jù)中心冷卻密度設(shè)計界限的建議（無需進行較大的重新設(shè)計和建造），方法是通過安裝“自給”冷卻方案，以便滿足高密度服務(wù)器應(yīng)用場合的需要。數(shù)據(jù)中心的布線問題布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中心擁有大量的設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以必須要有布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。由于有在1991年首次發(fā)布的ANSI/TIA/EIA-568標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)計師對結(jié)構(gòu)化布線很熟悉。TIA（電信行業(yè)協(xié)會）不久前又通過了一項名為TIA-942“數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)”的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)用圖1所示的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來描述數(shù)據(jù)中心。下面列出這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中用到的基本要素。水平布線和主干布線如圖1所示，有兩種布線類型：主干布線和水平布線。主干布線連接總配線區(qū)（MDA）和水平布線區(qū)（HDA）——包括電信室和引入室（ER）。主干布線由主干電纜、主交叉連接、水平交叉連接、機械終端、接插線或用于主干對主干交叉連接的跳線組成。水平布線將設(shè)備連接到MDA或HAD中的連接。水平布線由水平電纜、機械終端和接插線/跳線組成，還可以包括一個區(qū)域插座。ER或MDA中的交叉連接接入電纜和數(shù)據(jù)中心電纜以某種形式在交叉連接處匯合。理想狀態(tài)下，它們都接入同一個實際上成為“分界線”的交叉連接陣列(lineup)。將連接到所有接入提供商的這些“分界線”集中擺放，通常稱為“meet-meroom”。不過，部分接入提供商更愿意將電纜接入自己的機架。分界交叉連接通常擺放在引入室，如果數(shù)據(jù)中心沒有引入室，則擺放在總配線區(qū)?？偱渚€區(qū)（MDA）中的主交叉連接根據(jù)TIA-942標(biāo)準(zhǔn)，每個數(shù)據(jù)中心都必須有一個總配線區(qū)，總配線區(qū)應(yīng)配備核心以太網(wǎng)交換機與路由器、可能的核心存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)（SAN）交換設(shè)備、PBX設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備以及接入設(shè)備?？偱渚€區(qū)還包括主交叉連接（MC），用于在主干布線和核心交換機與路由器之間建立連接。因為主干布線通常采用光纖，所以主交叉連接必須設(shè)計為可處理光纜、接插線和配線架。根據(jù)安全、外觀和電纜管理的不同需要，交叉連接配線架和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備被安放在機柜內(nèi)或機架上。電信室、HDA或MDA中的水平交叉連接水平交叉連接（HC）是一個大型的接插區(qū)域，水平電纜從這里被分配到各個設(shè)備。一般來說，水平交叉連接的主要任務(wù)是提供一個將水平電纜連接到接入交換機端口的裝置。TIA-942標(biāo)準(zhǔn)還給出了一種光纜的集中布線方法的指導(dǎo)，在這種方法中，水平電纜被直接連接到多光纖主干電纜，而不是交換機。區(qū)域分配區(qū)（ZDA）中的區(qū)域插座或整合點通常，將一組水平電纜外接到公用終接點比較有利。采用新設(shè)備后，水平電纜也可以通過區(qū)域插座連接到網(wǎng)絡(luò)上。與固定到設(shè)備機柜的設(shè)備插座相比，區(qū)域布線提供更大的靈活性。區(qū)域分配區(qū)用于未來使用的“precable”區(qū)域，或簡化頻繁的重配置。區(qū)域分配區(qū)中的插座很多數(shù)據(jù)中心的設(shè)備分配區(qū)的大部分都被服務(wù)器機柜中的服務(wù)器占據(jù)。水平電纜通常外接到機柜，連接到配線架上，配線架即被稱為“插座”或“互連”，如圖1所示。TIA-942標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可圖1中拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的某些變化形式。例如，小型企業(yè)數(shù)據(jù)中心可以將接入室、水平布線、總配線區(qū)和電信室合并為計算機室內(nèi)的一個區(qū)域。另外，大型互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心可以擁有兩個接入室（保持冗余度）或者兼容多種接入服務(wù)商，也可以將總配線區(qū)和水平布線區(qū)分別劃入不同的房間或籠內(nèi)以增加安全度。具體的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)依數(shù)據(jù)中心規(guī)模、可擴展性、可靠性等因素而定。電纜介質(zhì)對于現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心LAN和SAN環(huán)境，“交換機到服務(wù)器”連接要求布線具有高性能和靈活性，并且具有適應(yīng)未來高帶寬應(yīng)用的剩余空間（見表8）。千兆位以太網(wǎng)連接具有廣泛的支持基礎(chǔ)：交換機端口、網(wǎng)卡、超五類非屏蔽雙絞線（Category5eUTP）和六類非屏蔽雙絞線（Category6UTP）。然而，以太網(wǎng)在不斷地發(fā)展，許多組織都在關(guān)注萬兆位以太網(wǎng)在支持新應(yīng)用要求方面的優(yōu)勢。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃者們應(yīng)該仔細(xì)考慮如何運用這些新電纜技術(shù)，以將帶寬優(yōu)勢融入到電纜基礎(chǔ)設(shè)施中。表8.電纜介質(zhì)類型電纜介質(zhì)連接類型參數(shù)最小彎曲半徑最大數(shù)據(jù)速率最大傳輸距離*公共應(yīng)用超五類雙絞線RJ-45英寸英寸1千兆/秒100米老式局域網(wǎng)六類雙絞線RJ-45英寸英寸10千兆/秒55米IP電話增強六類雙絞線第七類雙絞線RJ-45英寸英寸10千兆/秒100米高端工作站Infiniband（CX4雙軸）XENPAK英寸英寸10千兆/秒15米服務(wù)器集群多模光纖（OM3）LC、SC、ST、FC、FJ、MPO、XENPAK英寸英寸10千兆/秒220米存儲區(qū)域網(wǎng)單模光纖（OS1）LC、SC、ST、FC、FJ、MPO、XENPAK英寸英寸10千兆/秒40千米廣域網(wǎng)*可以保持最高數(shù)據(jù)速率的最大傳輸距離超五類非屏蔽雙絞線千兆以太網(wǎng)的出現(xiàn)讓這種電纜普及起來。因為其使用的是IEEE最早期的標(biāo)準(zhǔn)，所以新的電纜在數(shù)據(jù)傳輸速度上已超過它。如果您的商業(yè)計算僅限于文字處理和簡單的數(shù)據(jù)表格，并且不打算徹底改變這種現(xiàn)狀，那么超五類非屏蔽雙絞線的系統(tǒng)可能就足夠了。六類非屏蔽雙絞線六類非屏蔽雙絞線適用于能支持多種服務(wù)類型的具有靈活性的基礎(chǔ)設(shè)施。它提供的帶寬遠(yuǎn)大于千兆的速度，并且在10Gbps的最高數(shù)據(jù)速率下最大傳輸距離為55米。對于將服務(wù)器陣列連接到附近的水平布線區(qū)的小型計算機室或模塊化數(shù)據(jù)中心，可以設(shè)計55米或更短的水平布線線路。但是許多中到大型的數(shù)據(jù)中心需要更長的線路。例如，可能需要將所有聯(lián)網(wǎng)設(shè)備整合到一個總配線區(qū)，由總配線區(qū)分配電纜到大量的托管或第三方托管(collocation)用服務(wù)器機柜。增強六類非屏蔽雙絞線當(dāng)電纜鋪設(shè)長度大于55米時，UTP技術(shù)中唯一能達到以10Gbps的速率傳輸100米的，是新一代的稱為“增強六類”（C6A）的電纜。隨著標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，IEEE打算用雙絞線銅纜通過四個連接器(4-connector)、100米的渠道支持10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。該標(biāo)準(zhǔn)要求將六類電纜的參數(shù)從當(dāng)前的250MHz擴展到500MHz。要支持10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，必須設(shè)計一種新的電纜，增加電纜束中的導(dǎo)線間距，并且設(shè)計新的連接頭以免電纜的改進成果在傳輸途中喪失。萬兆位以太網(wǎng)系統(tǒng)中的任何組件都是很重要的：插孔模塊、銅纜、配線架、接插線都必須經(jīng)過精密調(diào)諧，以達到10Gbps的速度。InfiniBand與CX4雖然InfiniBand與CX4類似，但是CX4已做過小小的改進，以更好地處理串?dāng)_和回波損耗。這里將兩種介質(zhì)一起討論，因為他們都用24AWG的電纜以傳輸15米為目標(biāo)，并且使用相同的連接頭配置。這種電纜有屏蔽層，內(nèi)含8對雙軸屏蔽線。連接頭和電纜都是由InfiniBandTradeAssociation依據(jù)InfiniBand標(biāo)準(zhǔn)研發(fā)。雖然15米的距離不適合進行長距離傳輸，但InfiniBand已為它找到了新用途：服務(wù)器集群和網(wǎng)格計算。這類應(yīng)用要求用短距離傳輸以便連接多個服務(wù)器，要求10Gbps的帶寬以便建立強大的服務(wù)器環(huán)境。InfiniBand通過質(zhì)量服務(wù)（QoS）機制加強了應(yīng)用集群間的聯(lián)系，這對優(yōu)先處理的事務(wù)安排有所幫助。雖然InfiniBand并不適合按TIA-942標(biāo)準(zhǔn)下結(jié)構(gòu)完整的布線線路，但是它在服務(wù)器集群方面的用途已被Cisco、IBM等處于行業(yè)領(lǐng)先地位的公司所認(rèn)可并頻繁使用。InfiniBand連接線還可用于SAN中，代替昂貴的與光纖通道一起使用的主機總線適配器（HBA）?；趶牟季€拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中撤下HBA的優(yōu)點，應(yīng)對照光纖通道的帶寬和可靠性來進行測量。光纜如表8所示，IEEE標(biāo)準(zhǔn)提供一系列的在光纖上進行10-Gbps傳輸?shù)目蛇x方案。公用的纖維光學(xué)傳輸裝置可分為以下三大類：

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發(fā)光二極管（LED）——LED價格便宜，但是僅限于低于1Gbps的低速傳輸。

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長波激光器——這種激光器在波長1310~1550nm之間工作，速度和成本都遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于LED。

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短波激光器——垂直腔面發(fā)光型半導(dǎo)體激光器（VCSEL）技術(shù)是作為低成本激光器的生產(chǎn)方法被開發(fā)出來的。用于10Gbps的VCSEL目前被歸類為短波激光器，其工作波長為850nm。針對10Gbps的下一步發(fā)展將是長波（1310nm）VCSEL。以上三種光纖類型加上短波激光和長波激光技術(shù)，為用戶在平衡距離和成本方面提供了多種選擇。

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多模光纖（OM3）——OM3光纖被歸類為激光優(yōu)化是因為電纜生產(chǎn)商的產(chǎn)品必須百分之百通過檢測，因為只有最好的光纖才有資格被劃分為“激光優(yōu)化”類。有效模式帶寬等于或大于2000MHz/km的光纖才能被定級為OM3。差分模延遲（DMD）規(guī)范對激光優(yōu)化類光纖仍然有效，但是OM3類別在DMD上作了一些限制。由于每個脈沖信號都通過光纖傳送，所以其初始形態(tài)保持得比較好，接收器可以判斷接收到的脈沖信號代表0還是1。更先進的誤碼率（BER）檢測現(xiàn)在用于測算脈沖信號被誤解的頻率。為數(shù)據(jù)中心配置多模光纖時，強烈推薦使用OM3類光纖。

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單模光纖（OS1）——進行10Gbps傳輸?shù)淖詈笠粋€選項是單模光纖。10GBASE-LR和10GBASE-ER是基于標(biāo)準(zhǔn)單模光纖和長波激光器的，所以其最大傳輸距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于OM3類光纖。這類技術(shù)更為昂貴，是因為它們使用邊緣發(fā)光長波激光器。10GBASE-LR和10GBASE-ER主要用于跨校園或不同建筑之間的遠(yuǎn)距離應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心的實際光纖部署商業(yè)應(yīng)用會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，必須放入隨時可以訪問、安全并且非?？煽康拇鎯ο到y(tǒng)。SAN滿足以上要求，通過整合策略，將SAN結(jié)構(gòu)變成一種靈活、可擴展且能很快適應(yīng)數(shù)據(jù)更改要求的方法。SAN的連接由光纜支持，因此在每一個放置或?qū)⒁胖矛F(xiàn)在或?qū)硇枰尤隨AN的應(yīng)用的設(shè)備區(qū)，布線時都應(yīng)提供光纖接口。推薦的一種策略是：為每個服務(wù)器機柜鋪設(shè)一定數(shù)量的光纖對——可以是12、24或48，視最大計劃需求而定。計劃需求量由服務(wù)器類型、功率/發(fā)熱負(fù)載和計劃SAN接入數(shù)量決定。同樣，光纖對也必須從SAN交換機一直鋪設(shè)到存儲設(shè)備。在建設(shè)初期，配線可以鋪設(shè)到每個機柜和現(xiàn)場終端。場地終接是一項復(fù)雜、費時而且雜亂的工作，所以許多數(shù)據(jù)中心寧愿采用預(yù)先安裝終接好的中繼電纜或即插即用光纖解決方案。即插即用解決方案的配線是廠家已經(jīng)終接到MPO或MTP連接器上的，一般每個連接器接12條光纖。安裝者只需簡單地將MTP電纜插入水平交叉連接和設(shè)備插座上的LC或SC連接器即可。電纜通道電纜基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)被視為一項需要具備功能性和保護性的容器的投資。每次增加新的服務(wù)器機柜都把數(shù)據(jù)電纜丟在活動地板面層下的水泥板上的做法，現(xiàn)在已經(jīng)不被接受了。負(fù)責(zé)發(fā)展和修改的IT專業(yè)人員，依賴鋪設(shè)良好的、靈活的、易接近的電纜通道。關(guān)鍵應(yīng)用要求保護電纜不受突然損壞或長期老化，不斷增加的熱負(fù)荷也需要仔細(xì)考慮，以避免通道妨礙制冷。在規(guī)劃電纜通道時并沒有通用的解決方案。設(shè)計者必須考慮將通道置于地面下還是地面上的問題。表9中的標(biāo)準(zhǔn)說明了電纜通道該如何鋪設(shè)。表9.電纜通道的鋪設(shè)標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)描述結(jié)構(gòu)上的問題·利用現(xiàn)有的——活動地板、天花板夾層和房間結(jié)構(gòu)的完整性決定了你應(yīng)該如何設(shè)計你的電纜通道?！l理性與直觀性——將通道分為幾層，以便分開供電和數(shù)據(jù)電纜。·靈活性——允許增減機柜?！ぞS護通道與對應(yīng)設(shè)備數(shù)量的比例——一條通道將負(fù)責(zé)供應(yīng)兩排地下通道的設(shè)備；對于架空的通道，一般一條通道負(fù)責(zé)一排設(shè)備機柜。容量·空間最大占用率為50%——計算出的空間占用率達到50%時，由于電纜間的空間、隨機擺放的物品等原因，線架實際已被占滿。·電纜托架占用率25%——最大的電纜通道占用率應(yīng)該不超過25%，以便為將來的發(fā)展留出空間。這個比率適用于電纜托架、鐵線籃、梯架和硬電纜托架。電力線與數(shù)據(jù)線的分離·UTP電纜和未屏蔽供電電纜——100~600mm（4~24英寸）·UTP電纜和已屏蔽供電電纜——50~300mm（2~12英寸）可達性與安全性·平衡措施——在允許更改電纜基礎(chǔ)設(shè)施的同時，保護電纜不受外部損壞?；馂?zāi)危險·具有管轄權(quán)的當(dāng)?shù)毓芾頇C構(gòu)——該機構(gòu)在從阻燃電纜到防火措施的可行性方面有最終決定權(quán)。光纖保護·40~60%占用率——銅和光纖具有不同的特性，所以應(yīng)該采用不同的電纜通道策略。數(shù)據(jù)中心的機架和機柜問題選擇機架的標(biāo)準(zhǔn)對于用于安裝設(shè)備和接插面板的開放式機架和封閉式機柜，數(shù)據(jù)中心設(shè)計者有很多種選擇，每一種都有其優(yōu)點和缺點。與電纜通道一樣，這也沒有通用的解決方案。關(guān)于寬度，服務(wù)器、交換機和接插面板的規(guī)格為19英寸；引入室中的載波設(shè)備和其它寬度更大的設(shè)備的適用規(guī)格為23英寸。最佳高度為7英寸，最大允許高度為8英寸。其它方面諸如地震因素、有關(guān)瓷磚的布置、可調(diào)整軌道、配電盤等，在標(biāo)準(zhǔn)中也作了說明。設(shè)計者應(yīng)根據(jù)表10中列出的標(biāo)準(zhǔn)來決定選擇開放式機架還是機柜。表10.機架類型機架類型描述最大負(fù)重應(yīng)用雙柱開放式機架800磅·低容量交換機/路由器·配線四柱開放式機架1000~2000磅·高容量交換機/路由器·服務(wù)器機柜2000磅·服務(wù)器集群·存儲陣列·存儲轉(zhuǎn)換電纜入口若使用開放式機架，電纜可以輕松地從架空的或地板下的通道接入豎直線纜管理器。若使用機柜，注意要比較電纜數(shù)量和電纜入口孔的大小。帶有高電纜密度的設(shè)備，如交換機和單機架服務(wù)器，可使用足夠容納上百根數(shù)據(jù)線和電源線的電纜入口孔。必要口徑A用40%的占用率（）按以下方式計算：

對于第六類雙絞線，參數(shù)D的值為0.25英寸，A的計算結(jié)果為41平方英寸。對于擴展六類線，D的值為，A的計算結(jié)果為81平方英寸。電纜管理可以為寬敞、方便進入的豎直線纜管理器輕松配備機架。很多機柜沒有足夠的空間來容納豎直線纜管理器。通常，僅有的空間就是狹窄、豎直的轉(zhuǎn)角處和相鄰機柜間的空隙，而這兩種地方都不容易進入。前一部分提到的公式不僅適用于電纜入口孔，也適用于電纜管理器橫截面積的計算。無論機柜中是否安裝了配線架，都應(yīng)該在導(dǎo)軌和門之間留出最少100mm（4英寸）的高度，以便安裝線纜管理器。安全機柜有帶鎖的柜門。開放式機架沒有鎖，但是將其置于籠內(nèi)或單獨的房間來保證其安全。數(shù)據(jù)中心管理員都擔(dān)心有入侵者或未經(jīng)授權(quán)的人員接近機房設(shè)備。對于關(guān)鍵應(yīng)用，在設(shè)備上進行的操作應(yīng)該嚴(yán)格依照訪問規(guī)定小心控制。例如：網(wǎng)絡(luò)組的技術(shù)人員有接近交換機和交叉連接設(shè)備的許可；服務(wù)器組的技術(shù)人員有服務(wù)器機柜的鑰匙；SAN組則擁有SAN機柜的密碼。在第三方托管環(huán)境中，服務(wù)器租用者希望出租方提供安全的機柜和空間，以保證其它租用者不會損壞自己的設(shè)備和相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。負(fù)載能力和深度在負(fù)載能力方面，機柜和四柱機架有一種優(yōu)點。例如：某生產(chǎn)商的19英寸的標(biāo)準(zhǔn)鋁機架具有3英寸的支架，能承受800磅的負(fù)載。同一廠商的重型機架帶有6英寸的支架，能承受多達1500磅的負(fù)載。四柱機架和機柜的額定負(fù)載量可達到2000磅或更多。機柜可支持縱深較大的設(shè)備。大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)交換機都比較薄，如果符合安裝說明中的允許條件，就可以放置在雙柱機架上。最佳機架式服務(wù)器縱深16~33英寸，大部分高26~30英寸螺距在某些情況下，保持24英寸的螺距來與地板相匹配是很重要的。使機架或機柜與地板相匹配讓其可以使用所有地板通用的標(biāo)準(zhǔn)電纜保險裝置。普通機柜寬度為24、28、（750mm）或32英寸。用于服務(wù)器，尤其是長服務(wù)器隊列時，24英寸寬的是最常用的。更寬的螺距已被配電和配線應(yīng)用所接受，在這些應(yīng)用中，大捆電纜的管理是首要問題。配備豎直線纜管理器的機架尺寸大于24英寸的地板尺寸。電源調(diào)節(jié)機柜的設(shè)計便于將配電盒安裝在縱向支持通道中。當(dāng)機柜中裝的是使用冗余電力供應(yīng)的單機架或雙機架式服務(wù)器時，必須使用帶有20個或更多插座的長配電盒。有一點要注意的是，開放式機架不支持長的豎直配電盒。不過，根據(jù)配電盒寬度或機架通道寬度不同，在配電盒及其安裝支架互不影響的情況下，在開放式機架的后部安裝豎直配電盤也是可能的。一般開放式機架不帶整理電源線的功能，也沒有遮蔽配電盤的蓋板或門。安裝軌安裝軌應(yīng)該帶有符合TIA-310-D標(biāo)準(zhǔn)的螺孔設(shè)計。機架上的這些孔一般帶有內(nèi)螺紋，以便安裝配線架等大量的組件。然而機柜一般帶有為鎖緊螺絲準(zhǔn)備的方形螺孔。將鎖緊螺絲嵌入方形螺孔內(nèi)并咬合到位以后，才能繼續(xù)安裝設(shè)備。鎖緊螺絲有多種螺紋樣式，包括#12-24、#10-32和M6。安裝軌上應(yīng)該做上標(biāo)記，不要遮住機架單元的邊緣，而為機架單元編號則可方便安裝。電纜管理一旦水平電纜安裝完成，就應(yīng)做好保護工作并且不再對其進行操作。之后的任何網(wǎng)絡(luò)配置改變，都應(yīng)通過移動水平交叉連接上的接插線來完成。這樣，接插區(qū)域就成了物理層管理所關(guān)注的對象，因此，在設(shè)計接插區(qū)域時，應(yīng)注意其長期的管理性、可靠性、安全性和擴展性。表11中列出的八種最佳管理辦法可以將水平交叉連接的功能性從簡單的接插區(qū)域提升為復(fù)雜的交換中心，使其能夠進行電纜管理、熱交換、冷卻及對接插區(qū)域變化的智能追蹤。表11.電纜管理的最佳辦法方法描述包括有效的水平和縱向電纜管理·機架間的豎直線纜管理器寬度不能小于83mm（英寸）；對于一行有兩或兩個以上機架的情況，推薦寬度為250mm（10英寸）?！C架行列末端的線纜管理器寬度應(yīng)該不小于150mm（6英寸）。在每個電纜轉(zhuǎn)彎處都提供彎曲半徑控制·備用管理器和到電纜通道的過渡，也應(yīng)設(shè)有合適的彎曲半徑?！?yīng)使用圓角邊緣的指狀物將電纜導(dǎo)入水平或豎直線纜管理器。充分利用可用空間·具有配套的角型配線架、豎直電纜管理器等高密度解決方案，能將更多連接集中到更小的區(qū)域中。保護關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施·通過機柜鎖和籠子建立不同的安全等級。拆離電纜以允許進行熱交換·將電纜拆離設(shè)備時，要考慮在需要升級或更換時，風(fēng)扇部件、模塊和電力供應(yīng)設(shè)施應(yīng)如何拆卸和重新安裝?？紤]氣流方式·將接插區(qū)域和配電基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計為交互式，以使氣流最大化。對物理層更改的記錄和管理·接插區(qū)域包含數(shù)百或數(shù)千個端口，因此為接插區(qū)域貼上標(biāo)簽以便技術(shù)人員快速辨認(rèn)每個端口是很重要的。使互聯(lián)與交叉連接達到平衡使用互聯(lián)的理由：·占用空間更少·連接數(shù)更少，因此插入損耗較少·前期花費較少·容易進行追蹤使用交叉連接的理由：·損壞交換機的可能性更小·是交換機機柜的唯一選擇·更高的靈活性·與物理層管理兼容數(shù)據(jù)中心的接地問題接地系統(tǒng)不僅僅是針對雷擊的保護措施，它是一個活動的、為人員和設(shè)備提供保護的有效系統(tǒng)。對有效系統(tǒng)性能進行正確接地是很有必要的。沒有被接地系統(tǒng)完全疏散的過壓電，會對數(shù)據(jù)電纜產(chǎn)生電子干擾。這會造成錯誤的數(shù)據(jù)信號以及丟包情況，因而降低您網(wǎng)絡(luò)的吞吐量和總效率。根據(jù)保險行業(yè)的數(shù)據(jù)，每年因通信系統(tǒng)非正常接地而被雷電損壞的財產(chǎn)和設(shè)備價值五億美元。IT產(chǎn)業(yè)協(xié)會（InformationTechnologyIndustryCouncil）稱，接地是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備表現(xiàn)其可靠性能所應(yīng)具備的最重要的條件。修復(fù)受損設(shè)備的組件花費實質(zhì)上只是牽涉到復(fù)雜的電路板，而人力和停機時間造成的損失則更高。電氣和電子工程師協(xié)會(IEEE)表示，標(biāo)準(zhǔn)的三插AC插頭接地幾乎很少能有效保護網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不受損害。因為非正常接地導(dǎo)致的人員觸電事故可能會給當(dāng)事人造成無法估量的痛苦并帶來巨大的開銷。當(dāng)過壓電涌產(chǎn)生的熱量在到達地面過程中遇到高阻，就會造成火災(zāi)隱患。數(shù)據(jù)中心接地的標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)據(jù)中心接地應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn)：?

TIA-942，《數(shù)據(jù)中心的電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》——TIA-942詳細(xì)說明了保證貫穿機架材料的電力連續(xù)性以及使機架和機架上安裝的設(shè)備正確接地的方法。這是解決數(shù)據(jù)中心特有問題的唯一一份說明。

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J-STD-607-A-2002，《商業(yè)建筑電信接地和屏蔽要求》——該標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注電信設(shè)施的接地問題。它定義了一套從接入設(shè)施到電信設(shè)施主接地母線（TMGB）、再到電信室的本地電信設(shè)施接地母線（TGB）的系統(tǒng)。

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IEEEStd1100(IEEEEmeraldBook)，《電子設(shè)備供電和接地的IEEE推薦方法》——IEEE對如何通過公用屏蔽網(wǎng)絡(luò)（CBN）為電腦室環(huán)境設(shè)計接地結(jié)構(gòu)進行了詳細(xì)說明。CBN是一套金屬組件，通過有意或無意的互聯(lián)，在進行遠(yuǎn)程通信的樓宇內(nèi)部起主要屏蔽和接地的作用。這些組件包括鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋、金屬管道、AC供電管道、電纜架，以及屏蔽導(dǎo)線。CBN是連接到外部接地電極系統(tǒng)的。數(shù)據(jù)中心接地系統(tǒng)的特性接地系統(tǒng)的目的是為過壓電涌和瞬態(tài)電壓創(chuàng)造一條接地的低阻通道。過壓電涌和瞬態(tài)電壓一般由閃電、錯誤的電流、電流轉(zhuǎn)換（開關(guān)發(fā)電機）和靜電放電引起。有效的接地系統(tǒng)可以將這些過壓電涌的不良影響降到最低。設(shè)計合理的接地系統(tǒng)應(yīng)具有以下特性：?

應(yīng)有針對性。就是說，每個連接都應(yīng)合理設(shè)計。接地系統(tǒng)與其連接一樣脆弱。

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應(yīng)該可以通過肉眼檢驗。

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應(yīng)該有足夠大的規(guī)模。

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應(yīng)該能夠?qū)⑵茐男噪娏饕x設(shè)備。

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數(shù)據(jù)中心的全部金屬組件都應(yīng)被連接到接地系統(tǒng)（如圖2）。此外，所有接地導(dǎo)線都應(yīng)該采用銅芯；組件應(yīng)采用認(rèn)證測試室（如UL）推薦的產(chǎn)品；并遵守當(dāng)?shù)仉姽ひ?guī)程。為保證接地系統(tǒng)的長期完整性，應(yīng)堅持使用壓緊式連接器，而不是機械式連接器。機械式連接器用固定螺釘來固定導(dǎo)線，當(dāng)暴露在振動環(huán)境中時（如：附近有風(fēng)扇或蜂鳴設(shè)備），螺釘有可能松動。在過壓電涌發(fā)生時，松動的連接會形成高阻抗而失去保護作用。而壓緊式連接器已永久變形，不會因振動而松動。在遵循接地結(jié)構(gòu)時也應(yīng)有邏輯順序，例如：從設(shè)備底盤到機架，然后到數(shù)據(jù)中心接地設(shè)施，再到本地的TGB，本地TGB再接入電信設(shè)施屏蔽主干（TBB），TBB最后回到接地的主TGB（TMGB）。表12概述了其中的重點。表12.數(shù)據(jù)中心接地的要點要點描述設(shè)備底盤·三插接地不完全有效?！ぐ惭b設(shè)備時一定要遵守生產(chǎn)商提供的接地注意事項。機架/機柜的連續(xù)性·螺栓（bolt-together）機架附帶的硬件并非為了接地而設(shè)計?！ぱb配機架時應(yīng)在螺釘下以及螺母和機架間加入能穿透涂層的（paint-piercing）的接地墊圈，以提供電力連續(xù)性?！?yīng)在側(cè)軌背后連接完整長度的機架接地片，用螺紋型螺釘固定，以保證金屬間的連接。機架/機柜接地·用#6AWG或更大的接地導(dǎo)線將每套機架或機柜與已連接到數(shù)據(jù)中心接地設(shè)施的接地片相連?！げ灰獙C架或機柜串聯(lián)。數(shù)據(jù)中心接地基礎(chǔ)設(shè)施·建立數(shù)據(jù)中心接地設(shè)施的一個通用辦法是，為遍布整個計算機室的~3m（2~10英尺）的空間架設(shè)一個銅導(dǎo)線網(wǎng)。電信設(shè)施接地排·用#1AWG或更大導(dǎo)線將數(shù)據(jù)中心接地設(shè)施接入TGB。·最好使用雙孔壓緊式銅接線柱，因為其操作不可逆，并且即使扭曲（受到?jīng)_撞）或在振動環(huán)境也不會松動。電信設(shè)施連接帶·接入TBB時應(yīng)保持導(dǎo)線連續(xù)性，盡量避免出現(xiàn)接頭?！や佋O(shè)接地導(dǎo)線時避免使用金屬管道。·雖然為保證安全，大樓的鋼結(jié)構(gòu)和金屬水管都必須接地，但這些都不能替代TBB。電信設(shè)施主接地母線·接地主母線應(yīng)連接到服務(wù)設(shè)備（供電）已接地（接地電極系統(tǒng)）的底座。接地系統(tǒng)的例行檢查接地設(shè)施作為關(guān)鍵設(shè)施，應(yīng)該為其制定一個計劃，每年或半年進行一次全面檢查。按照作業(yè)清單逐項進行檢查可以及早發(fā)現(xiàn)潛在的問題，如：連接松動或腐蝕、標(biāo)簽缺失、導(dǎo)線被損壞/割斷/拆除、新的需要連接到CBN的金屬部件。為便于檢查，接地系統(tǒng)應(yīng)全部使用連接器、母線和導(dǎo)線，這樣通過肉眼即可檢驗連接情況。其它問題物理安全物理安全（即限制人員接近設(shè)備）對于保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的高效性來說非常關(guān)鍵。隨著生物鑒別、遠(yuǎn)程安全數(shù)據(jù)管理等新技術(shù)越來越普及，傳統(tǒng)的“通行卡-門衛(wèi)”的安全措施正在逐漸被淘汰，取而代之的是能夠進行有效身份驗證并追蹤人員在數(shù)據(jù)中心內(nèi)和附近活動的安全系統(tǒng)。在購買設(shè)備前，IT管理員都必須仔細(xì)評估他們的特別安全需求，并為他們的設(shè)備選擇最合適、最經(jīng)濟的安全措施。安全規(guī)劃的第一步，是畫一張物理設(shè)施的地圖，標(biāo)明需要使用不同進入規(guī)則或安全級別的區(qū)域和進入點。這些區(qū)域可能有同心或并列的邊界。例如：計算機區(qū)可能會顯示為一個大區(qū)域（如：樓宇周界）中的一個方塊。而并列邊界的例子包括會客區(qū)、辦公室和公共區(qū)域。同心的區(qū)域可能具有不同的或逐漸嚴(yán)格的進入要求，提供越來越高的保護性，這成為“安全等級”。根據(jù)安全等級，靠里的區(qū)域除了受本身進入要求的保護，還要受到其它外部區(qū)域的保護。另外，闖入任何一個外部區(qū)域后，都可能會遇到下一個內(nèi)部區(qū)域的進入限制。安全規(guī)劃圖畫好后，下一步是要制訂訪問規(guī)定。人員對安全區(qū)域的訪問權(quán)限，主要基于其身份、目的和是否有必要進入等因素，還有各組織自己制訂的其它標(biāo)準(zhǔn)。鑒別人員身份的辦法主要分三大類，以下按安全性和成本由低到高的順序排列：

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你有什么是指你穿戴或拿著的東西——比如一把鑰匙、一張卡、一個可以掛在或附著在鑰匙圈上的標(biāo)記。它可以像把黃銅鑰匙一樣是個“啞巴”，也可以像能和讀卡器交換信息的智能卡一樣“聰明”。這是安全性最低的鑒別方法，因為無法保證它不被其他人使用——他人可以共享、盜用、或者丟失后被拾獲。

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你知道什么可以是密碼、代碼或某個過程（例如打開密碼鎖、在讀卡器處刷卡或鍵入密碼進入計算機系統(tǒng)）。密碼/代碼代表著一種安全難題：如果為了方便記憶，則密碼就很容易被猜到；如果難記，當(dāng)然也會難猜——但可能密碼因此會被寫下來記錄，這樣安全性又降低了。這比上一種方式可靠，但是密碼和代碼仍可以共享，而且，如果寫下來，還有被他人發(fā)現(xiàn)的風(fēng)險。

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你是誰是指通過辨別獨一無二的物理特征來進行鑒別——這是人們互相識別的一種自然方式，幾乎完全可信?，F(xiàn)在已經(jīng)研究出了一系列的人類特征的生物掃描技術(shù)，包括指紋、掌印、虹膜和臉。生物測定設(shè)備總體來