一、前言
在當前“數字中國、智慧中國”浪潮的推動下，全國各地智慧城市建設正如火如荼發展，云計算、大數據、互聯網+、5G、物聯網和人工智能等新生產要素已應用到各行各業，實現了加快企業生產管理改革、辦公經營效率提升，作為企業新基建的底座，“下一代數據中心”機房的建設便是其中重要的一環，如何建立一個安全、綠色、智能、節能的數據中心機房，請看下文。
二、數據中心機房規劃
由于數據中心機房涉及內容太多，本文僅從機房選址、機房裝飾、空氣調節、供配電、綜合布線和IT設備規劃幾個方面進行分析討論。
企業下一代數據中心建設的趨勢是模塊化，模塊化集成了供配電、制冷、機柜、綜合布線、動環監控等功能單元的獨立運行單元，具有穩定性高、快速部署、分期建設、動態調整和水平擴展等優點。
企業級下一代數據中心機房設計必須符合國家相關機房工程標準，按精密機房的要求進行建設，對電磁干擾、靜電危害等進行隔離、消除；同時應保證企業開展各項業務的需要，以實用、簡潔、美觀為原則，機房布局要美觀大方。主設備機房機柜布局要合理，以便于監控和操作為原則。
1. 數據中心機房級別規劃
作為企業下一代數據中心機房，規劃時首先要考慮按照什么等級進行建設。按照國標最新《電子信息系統機房設計規范》(GB50174-2017)，數據中心可根據使用性質、管理要求及其在經濟和社會中的重要性劃分為A、B、C三級，企業根據其中重要性級別進行建設。
A級為容錯型：在系統需要運行期間，其場地設備不應因操作失誤、設備故障、外電源中斷、維護和檢修而導致電子信息系統運行中斷。A級是最高級別，主要是指涉及國計民生的機房設計。其電子信息系統運行中斷將造成重大的經濟損或公共場所秩序嚴重混亂。像國家氣象臺；國家級信息中心；大中城市的機場；銀行總行等屬A級機房。
B級為冗余型：在系統需要運行期間，其場地設備在冗余能力范圍內，不應因設備故障而導致電子信息系統運行中斷。B級定義為電子信息系統運行中斷將造成一定的社會秩序混亂和一定的經濟損失的機房。三甲醫院數據中心機房；城市電力調度中心、交通（鐵路、公路、水運）指揮調度中心機房；
C級為基本型：在場地設備正常運行情況下，應保證電子信息系統運行不中斷。A級或B級范圍之外的電子信息系統機房都稱為C級，如全國區域性企業數據中心機房。
2. 數據中心機房選址規劃
對于企業級下一代數據中心選址，建議應從以下角度考慮：
電力供給應充足可靠，通信應快速暢通，交通應便捷；
遠離產生粉塵、油煙、有害氣體以及生產或存儲腐蝕性、易燃、易爆物品的場所；
數據中心不宜建設在公共車庫正上方；
數據中心不宜建設在小區內或商業區內。
3. 數據中心機房區域規劃
數據中心機房：集中放置電子信息設備提供運行環境的建筑場所，可以是一棟或幾棟建筑物，也可以是一棟建筑物的一部分，包括主機房、輔助區、支持區和行政管理區。
主機房：包括服務器機房、網絡機房、存儲機房等功能區域。
輔助區：包括進線間、測試機房、控制中心、消防和安防控制中心、備件室、維修室等區域。
支持區：包括為主機房和輔助機房提供動力支持和安全保障區域，包括變配電室、柴油發電機、電池室、空調機房、動力站房、不間斷電源系統房、消防設施房。
行政管理區：包括辦公室、門廳、值班室、更衣室和用戶工作室等區域。
主機房的使用面積應根據電子設備的數量、外形尺寸進行確定，并預留未來發展的使用面積。
數據中心規模，按標準機架數量，可以分為中小型、大型和特大型。
4. 數據中心機房裝飾工程規劃
進行企業下一代數據中心機房裝飾，應從以下角度考慮：
1）、室內裝修設計選用材料燃燒性能應符合國家標準《建筑內部裝飾設計防火規范》GB50222有關規定。
2）、機房吊頂板表面應平整，不得起塵、變色和腐蝕；其邊緣應整齊、無翹曲；封邊處理后不得脫膠，填充頂棚的保溫、隔音材料應平整，干燥，并作包縫處理。
3）、在施工時應保證現場、 材料和設備的清潔。隱蔽工程 （如地板下、 吊頂上、 假墻、夾層內）在封口前必須先進行除塵，清潔處理、并由有關專業人員驗收，暗處表層應能保持長期不起塵、起皮和龜裂。
4）、主機房所有管線穿墻處的裁口必須作防塵處理，對縫隙必須用密封材料填堵。
5）、主機房地面設計應滿足以下使用功能要求：
主機房用活動地板應符合國標 GB6650-86《計算機房用活動地板技術條件》
當主機房活動地板下的空間只作為電纜布線使用時，地板高度不宜小于250mm;
當主機房活動地板下的空間既作為線纜布線，又作為空調靜壓箱時，地板高度不宜小于500mm。地面應該采取保溫、防潮措施。
6）、電線管采用 JDG 套接緊定式電線管，電源線采用阻燃線。
7）、主機房大門采用防火門。
5. 數據中心機房空氣調節規劃
數據中心溫度控制，是保障穩定運行至關重要的環節。近幾年，國內一線城市對數據中心PUE新規定，Power Usage Effectiveness 電源使用效率。
PUE=數據中心總設備能耗/IT設備能耗，PUE是一個比值，基準是2，越接近1表面能效水平越好，表示一個數據中心的綠色化程度越高。
在數據中心空調設計應采用節能措施，可考慮采用水冷冷水機組空調系統。
氣流組織：主機房空調系統的氣流組織應根據電子信息設備本身的冷卻方式、設備布置方式、設備散熱量、室內風速、防塵和建筑條件綜合確定。對于單臺機柜發熱量大于4kW數據中心機房，宜采用活動地板下送風，并采取冷熱通道隔離措施。
新風采用獨立的新風系統，送入機房的新風應符合下列要求：
1）、新風應是新鮮潔凈的空氣，
2）、新風機采用變頻式，應具有高效過濾作用。
3）、新風機安裝過程中，應防止損壞過濾材料，并保持完好與清潔。
空調給排水：
（1）、機房內的給排水管道安裝必須不滲、不漏，暗敷的管道宜用焊接連接。
（2）、機房內應安裝有漏水報警裝置。
（3）、空調用水應安裝軟化和過濾處理裝置。
（4）、穿過機房內的給排水管道在穿越處應設套管，套管內的管道不得有接頭，管子和套管間應采用非燃、不起塵的材料密封。
（5）、機房內的冷熱管道的保溫應采用難燃材料。
（6）、空調器的冷凝水排水管道應設有存水彎，其高度應符合設計或設備技術要求，并使排水管有足夠的坡度。
（7）、空調、新風系統與消防系統實行聯動，具有失火停風的功能。
6. 數據中心機房供配電規劃
數據中心機房的建設必須要建立一個可靠的、綜合性強的供電系統，在這個系統中不僅要解決計算機設備的用電問題，同時還要解決發生重大供電事故時的應急用電問題等。為了保證機房服務器、存儲、網絡設備的可靠運行，需安裝UPS電源設備，以保證機房內設備的安全、可靠、不間斷工作。
UPS系統是連接在輸入電源和負載之間，為重要負載提供不受電網干擾、穩壓、穩頻的電力供應的電源設備，在市電掉電后，UPS設備依靠配置的電池可繼續給負載提供一段時間的供電。
主機房供電系統分為兩部分：UPS不間斷電源系統和市電系統。
UPS不間斷電源配電系統由市電供電電源經UPS穩頻、穩壓、調整電壓波形后為機房服務器、存儲、網絡設備、集中監控、門禁安防等系統設備供電，同時也為UPS后備電池充電；當遇到市電供電線路斷電時，UPS后備電池立即放電，經UPS逆變后給計算機設備不間斷供電。每臺機柜設備均為雙回路供電模式。
（1）、供電電源應滿足下列要求：
頻率：50HZ；電壓：交流 380V／220V；相數：三相五線制/單相三線制；供電系統接地方式：TN-S；電源分配：負荷分配均衡。
（2）、機房的低壓配電室為機房提供 2 路電源至機房進行ATS自動切換。供配電采用市電低壓控制開關柜。
（3）、UPS 配電區域，應進行加固處理， UPS主機及電池柜均布置于承重鋼梁上.
（4）、UPS 輸出低壓控制的數量視機房內UPS輸出插座和接線盒數量確定，并應留有擴充余量。
對于定義A級數據中心機房應雙路供電，并應設置備用電源，備用電源可采用獨立的柴油發電機組，當正常電源發生故障時，備用電源能承擔數據中心機房正常運行所需用的負荷。數據中心機房內采用不間斷電源系統供電的空調和服務器等電子設備不應由同一組不間斷電源系統供電。
7. 數據中心機房綜合布線及IT設備規劃
（1）、數據中心機房綜合布線規劃
作為企業下一代數據中心，其機房綜合布線應考慮前瞻性。
數據中心網絡規劃應包括設備互聯網絡、前端業務網絡、后端網絡和運維管理網絡多個平面，
對于數據中心核心網絡設備、匯聚設備、接入設備等應考慮采用容錯系統，并具有可擴展性。
承擔數據業務的主干和水平子系統，應該采用OM3、OM4多模光纜、單模光纜或6A類以上對絞電纜，并采取冗余配置。
對于核心設備，可考慮采用40G、100G光模塊等網絡技術，已適應未來大數據中心業務發展，促進計算、存儲和傳輸數據性能的進一步上升。
對于數據中心綜合布線橋架應考慮強電、弱電橋架分離。
對于機柜布線應考慮強弱電分離，網線、光纖線分離。
（2）、數據中心機房IT設備資源規劃
當前我們很多客戶是不是都會遇到以下瓶頸：
資源投入很大，但利用率卻很低
設備和系統管理難度越來越大
業務系統和數據煙囪已經形成
新業務上線要求越來越高
能耗消耗居高不下
業務平滑遷移難以實現
那么企業數據中心到底如何建設規劃？
隨著云計算、大數據、互聯網+、5G、物聯網和人工智能技術快速發展，作為企業下一代數據中心不僅僅是提供設備運行物理環境，而是以IT資源為基礎的應用服務。企業下一代數據中心可以從以下四層架構進行規劃：
機房設施層：供配電、空氣調節、消防防雷、安防監控、統一可視化運維等
Iaas層：服務器、存儲、網絡、安全設備等
Pass層：并行計算、分布式數據庫服務、緩存服務、云服務等
Saas層：網站應用、監控應用、大數據應用、其他應用等
數據中心機房IT設備資源選型，可從以下技術路線考慮：
1、 軟件定義數據中心SDDC：計算資源池、存儲資源池、網絡資源池、安全資源池，選擇技術成熟、售后有保障的私有云廠商。
2、 服務器設備規劃：推薦采用技術成熟X86架構服務器
3、 存儲設備規劃：推薦采用分布式存儲，對于高性能、高并發、大數據量處理能力，可以采用綠色節能SSD、NVMe存儲產品。
4、 網絡安全設備規劃：
可用性設計：核心、接入設備均采用雙機虛擬化，消除單點故障，提升性能，簡化管理
高性能設計：采用高性能數據中心級設備，實現無阻塞轉發，業務網絡支持萬兆下行，40G/100G上行;
功能性設計：設備應支持豐富的數據中心特性，如橫向/縱向虛擬化、SDN、VXLAN等。
擴展性設計：采用Overlay技術構建大二層網絡，滿足虛擬機靈活遷移、業務靈活部署、安全策略動態跟隨的要求，網絡彈性可擴展。
自動化設計：可視化規劃編排，設備接入后可實現配置自動化下發，拓撲自動化發現，簡化運維，提升效率。
可靠性設計：關鍵節點具備設備級和鏈路級的多重可靠性保護，冗余鏈路。
安全性設計：通過各種設備與技術手段，從多維度實現2-7層防護；同時面向云環境構建安全資源池，實現南北向、東西向安全防護，安全資源可按需調度。
管理性設計：業務數據和管理數據分離，建設專用的管理網絡。
三、數據中心機房規劃總結
企業下一代數據中心機房建設規劃總結：
1、 構建安全、綠色、智能、節能的數據中心機房。
2、 能結合業務發展規劃，可以實現快速部署業務IT資源環境和應用，按需服務。
3、 能實現業務資源靈活遷移，業務部署與物理位置無關
4、 能實現大規劃部署、易與擴展。
5、 網絡、存儲、安全等與云平臺深度融合。
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