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[導(dǎo)讀]在當(dāng)前的許多數(shù)據(jù)中心環(huán)境下，一般多把正常運(yùn)行時(shí)間定為“5個(gè)9”，即99.999%的可用性，這相當(dāng)于每年的宕機(jī)時(shí)間約為5min。一般宕機(jī)時(shí)間持續(xù)一個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)，相當(dāng)于約每10-20年發(fā)生一次宕機(jī)時(shí)間。
一.在數(shù)據(jù)中心影響可用性的因素
在當(dāng)前的許多數(shù)據(jù)中心環(huán)境下，一般多把正常運(yùn)行時(shí)間定為“5個(gè)9”，即99.999%的可用性，這相當(dāng)于每年的宕機(jī)時(shí)間約為5min。一般宕機(jī)時(shí)間持續(xù)一個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)，相當(dāng)于約每10-20年發(fā)生一次宕機(jī)時(shí)間。在通常情況下，由于眾多數(shù)據(jù)中心自系統(tǒng)的相互作用，要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)非常困難。99.999%的數(shù)據(jù)中心可用性意味著每個(gè)子系統(tǒng)的可用性級(jí)別要比這個(gè)值高得多。原因是所有子系統(tǒng)疊加的宕機(jī)時(shí)間必須等于或小于5min。因此對(duì)這些因素需要認(rèn)真考慮，尤其是在確定減少宕機(jī)時(shí)間所需要的費(fèi)用時(shí)。
在對(duì)數(shù)據(jù)中心初建、升級(jí)或?qū)彶闀r(shí)，應(yīng)考慮每個(gè)子系統(tǒng)。原因是他們對(duì)于數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)、宕機(jī)時(shí)間會(huì)產(chǎn)生巨大影響。為數(shù)據(jù)中心提供的解決方案不要一味求“全”，而是應(yīng)關(guān)注所提供產(chǎn)品的質(zhì)量。某個(gè)子系統(tǒng)的可用性或許能夠達(dá)到5個(gè)9，但另外有一些子系統(tǒng)的可用性不高，也會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的可用性級(jí)別降低。
為了實(shí)現(xiàn)總體系統(tǒng)的高可靠性，就要按子系統(tǒng)進(jìn)行可用性“配備”。由于每個(gè)子系統(tǒng)實(shí)際的可用性級(jí)別不同，因此每個(gè)子系統(tǒng)的可用性目標(biāo)也不同。例如，水冷變壓器可用性可能非常高，但泵水系統(tǒng)多個(gè)活動(dòng)部件的可用性通常較低。這樣一來(lái)，變壓器的設(shè)計(jì)可用性標(biāo)準(zhǔn)可能是7個(gè)9，而水泵可能限制在6個(gè)9等通過(guò)為不同子系統(tǒng)分配可用性級(jí)別來(lái)設(shè)計(jì)可用性目標(biāo)，就能夠把該解決方案應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心時(shí)使總體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)可用性目標(biāo)。
二.設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心時(shí)需考慮的幾個(gè)主要問(wèn)題
物理結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)中心的物理結(jié)構(gòu)就是能夠安裝數(shù)據(jù)中心諸設(shè)備并保護(hù)其免受環(huán)境條件影響的門(mén)窗、墻壁、地板和天花板等。檔考慮在何地建設(shè)、如何建設(shè)時(shí)，需要采取適當(dāng)?shù)念A(yù)防措施，比如地板承重、建筑物的耐震等級(jí)、周?chē)h(huán)境(電網(wǎng)情況、季節(jié)雷雨情況、干擾情況)等，要留有充分的余地，一旦數(shù)據(jù)中心建成后，要想修改極其困難難。因此，必須做到細(xì)心調(diào)查，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，認(rèn)真規(guī)劃，以確定所需數(shù)據(jù)中心有關(guān)數(shù)據(jù)局。此外，該建筑結(jié)構(gòu)一般要使用數(shù)十年，如果可能，機(jī)房結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)能夠允許將來(lái)進(jìn)行簡(jiǎn)單的改造和擴(kuò)建。
配電
1、機(jī)房輸入電源(俗稱一次電源)。電源是數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力，從照明、加熱、冷卻、除濕，到所有的IT設(shè)備都需要它。為了保持?jǐn)?shù)據(jù)中心的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，需要認(rèn)真考慮如何進(jìn)行電源的分配。該子系統(tǒng)的重要組成部分包括：市電電源輸入接口、電纜、端子排、配電盤(pán)、變壓器、斷路器、轉(zhuǎn)接開(kāi)關(guān)、插座板等。如果系統(tǒng)對(duì)可用性的要求非常高，則需要將某些部分或全部冗余。
2、電源備份。數(shù)據(jù)中心電源備份通常是指用于保護(hù)負(fù)載免受劣質(zhì)電源影響的高質(zhì)量電源，并在電網(wǎng)掉電時(shí)為負(fù)載提供不間斷的電源。通常都采用電池做臨時(shí)供電電源，可以提供5min到幾個(gè)小時(shí)的后備時(shí)間。與其他關(guān)鍵子系統(tǒng)一眼個(gè)，如果需要高可用性，冗余同樣必不可少。
3、發(fā)電。如果市電斷電持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)，僅使用UPS標(biāo)準(zhǔn)配置的電池是不夠的。因此，大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心都采用了現(xiàn)場(chǎng)后備發(fā)電的方法。這些發(fā)電系統(tǒng)以柴油、天然氣或其他碳?xì)浠衔锶剂蠟閯?dòng)力，可以為現(xiàn)場(chǎng)提供長(zhǎng)時(shí)間的高質(zhì)量電源。如遇超長(zhǎng)時(shí)間市電斷電，發(fā)電機(jī)燃料的及時(shí)供應(yīng)或大型存儲(chǔ)容器要有足夠的容量維持關(guān)鍵系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)。同樣，當(dāng)系統(tǒng)的可用性要求很高時(shí)，也必須使發(fā)電機(jī)冗余備份。隨著技術(shù)的發(fā)展，燃料電池將很快投入使用，可省去發(fā)電機(jī)的噪聲。
空調(diào)
加熱和冷卻子系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心提供基本的環(huán)境條件。由于在大部分情況下計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的熱量非常大，因此必須認(rèn)真考慮散熱問(wèn)題。尤其是大量采用占地面積小的高密度服務(wù)器，使數(shù)據(jù)中心的電源功率密度快速增加，有可能形成很多熱量難以散發(fā)的“熱點(diǎn)”。散熱方式、氣流方向及路徑，在規(guī)劃未來(lái)電源功率密度水平和數(shù)據(jù)中心發(fā)展時(shí)必須要考慮周全。當(dāng)然，冷卻過(guò)程會(huì)伴隨著濕度的升高，故還需增加除濕手段。
在寒冷的冬季，機(jī)房需要升溫，升溫時(shí)往往伴隨著干燥，因此，需要增加加濕措施。不論是加濕還是除濕，
