统一物理基础设施数据网络构建策略白皮书

部署可靠的电源基础设施

    为数据中心配备可靠的电源十分昂贵，但毫无疑问您还必须承担额外的成本来满足业务需求和网络运营时间目标。许多因素都将影响系统的可用性，包括人为失误、组件可靠性、冗余、维护计划和恢复时间。带错误校正功能（如模块、智能和 /或可插拔式）和单点故障降低（如旁路功能）的电源系统可通过精简维护任务并尽可能减少计划外停机时间来提高系统可用性。

    电源系统拥有许多冗余以满足 N+1可靠性要求，包括电源转化、并行控制、静电转换开关和旁路连接。 PDUs经常连接至冗余 UPS装置以达到更高的可用性，以防止单台 UPS出现故障或需要进行维修。除了 UPS冗余，服务器电源自身也拥有冗余，每一个服务器盒中都有 2个甚至 3个电源，能够在一部或多部电源故障的情况下为服务器供电。

通过额外电力容量保证未来运行

    设备经理和其他数据中心相关人员一般都会在一开始就建立最大预计容量来保证未来的运行。设备经理与 IT经理一起确定现今和设备寿命周期（如 2至 3次设备更新）内运行和冷却设备所需的电量来预计负荷。如果下一代交换机和服务器的电源消耗超过了室内电源设备的容量，则经理有必要使用模块式电源结构阶段性地部署额外的容量。

二级设备系统

    数据中心其他部件由数个设备系统支持。这些重要的二级系统包括制冷水、接合和接地系统以及架空活动地板。它们都应根据数据中心寿命周期来决定尺寸，因为这些系统并不是模块式或阶段性的部署。

架空活动地板

    架空活动地板的安装经常用来布置冷却用空气和管理数据中心接线，并使房间变得美观。二级系统主体（如管道、线缆、电源线）应安全部署在架空活动地板下，以最大程度地利用上方空间来布线和移动、增加及改变（ MACs）运行设备.所有数据中心相关人员应协力保证不同的地板下基础设施部件可沿着预先设计的路径顺利整合。当部署架空活动地板时，应慎重考虑其高度、预期负荷要求以及抗震要求。现今的趋势及最佳实践表明架空地板为 24-36英寸的架空活动地板能保证足够的冷却空间（见图 3）。如站点的架空活动地板高度不够，则会造成空气流通不足，并且之后很难再达成空气流动的平衡。

图3. 架空活动地板和底座实例

    除此之外，架空活动地板制造商应提供符合天花板和室内系统建筑协会（CISCA’s）”架空活动地板推荐测试程序”认证的地板机械强度数据，以确定该地板符合数据中心设计要求。

接地和接合系统

    当架空活动地板放置好后，安装接合和接地系统。正确的接地和接合对于数据中心运行效率十分重要。接地系统是可将设备运行时间最大化、维护系统性能并保护人员安全的活动功能网络。

    接地与接合系统的主要目的是为电涌和瞬变电压创建稳健的路径来将其导入原有电力系统或地下。电涌和瞬变电压一般是由闪电、电路故障、电路转换（马达开和关）、浪涌保护装置（ SPD）激活和静电释放（ ESD）引起的。有效的接地和接合系统可以将这些事故的不利影响降至最低甚至消除。

    图 4 接合及接地系统实例

    根据 TIA-942, J-STD-607-A-2002和 IEEE 1100（绿宝书）标准 ,正确的接地系统设计如图 4所示，并具有以下特征：

    1. 连接明确: 每一个连接都必须正确设计，因为接地系统的可靠性取决于其中最薄弱的连接

    2. 可通过视觉检查确认

    3. 空间足够处理故障电路

    4. 阻断损坏电路流向敏感的电子设备

    5. 所有数据中心金属部件与接地系统相连（如设备架、机柜、梯架、外壳、线缆槽、水管、导管、建筑钢等）。

    6. 保证机架和机柜构件的电路连续性。

    7. 提供静电释放（ ESD）保护带的接地路径。

    除了符合上述标准外，所有接地和接合部件应列出国家认证的测试实验室（如美国保险商实验室公司 UL) 并且必须符合所有当地电气法规。泛达 STRUCTUREDGROUND™系统为数据中心提供强有力的接地连接。其电阻低、易于安装且每年的检查十分方便。

制冷水管

    如果制冷水回路要求提供冷却，则需要规划制冷水管。该系统应在数据中心构建流程早期部署以保证管道被正确放置并在必要时进行调整。如果一个设备需要水循环提供额外的冷却，建筑制冷水供应须可以使用。地板上的空间应留给冷却液分配装置（CDU），CDU是建筑制冷水和设备水循环的控制界面。地下空间应能够容纳将水从 CDU传输到冷却设备的软管。

标识系统

    基础设施应正确标识和记录以使经理能够快速查找所有电信和设施部件，减少维护窗口并优化 MACs时间。 TIA-942建议数据中心的识别应从架空活动地板开始。每一块 2英尺*2英尺的架空活动地板都应标上数字字母网格标识符，从而构成横排的字母系统（AA, AB, AC, 等）和竖排的数字系统（ 01, 02, 03,等），通过特定位置（如机架位于 AB03架空活动地板）用来查找数据中心部件。网格标识符范围置于计算机打印不干胶标签或刻印标志牌等。

    全面的标识策略应包括：布线基础设施标签（线缆、面板、机架、机柜和路径）；运行设备标签（交换机、服务器、储存器）；冷却管道标签，电气标签和接地系统标签；地面网格标识，电压标识、防火设备和其他安全标志。

    TIA/EIA-606-A是布线标志和管理的标准， TIA-942附录 B为数据中心提供了补充意见。“TIA/EIA-606-A标识规定”讨论了如何运用基于标准的标识解决方案。

数据中心冷却和空气流通

    冷却系统对于数据中心可靠性和总拥有成本（ TCO）十分重要。每一件设备都很会因热量而导致运行时间的缩短和成本的上升并且需要保养、维修或更换。冷却系统应包括计算机室空调（ CRAC）和计算机室空气处理（ CRAH）装置、制冷机、冷却塔、冷凝机、通风管、泵组、管道和备用机架或天花板冷却和空气流通设备。

    基于 Uptime Institute所收集的数据，冷却系统的电力消耗预计约相当于运行设备的电力消耗 2。因此，冷却系统要求精密的设计和频繁的检查以合理的成本来保持其性能符合要求。请参考泛达白皮书“数据中心设备考虑事项”工作表预测您的数据中心冷却负荷。