機房是數據中心重要的基礎設施,可以比喻為數據中心的搖籃。它是指在一個物理空間內實現信息的集中處理、存儲、傳輸、交換、管理。計算機設備、服務器設備、網絡設備、存儲設備等是數據中心機房的核心設備。這些設備運行所需要的環境因素,如供電系統、空調系統、消防系統、機房與監控系統是數據中心機房重要的物理基礎設施。
機房技術在20世紀80年代開始建立雛形,在21世紀得到了快速發展。隨著IT(信息技術)的快速發展、不斷創新與革命,新材料、電力電子、制冷技術等基礎學科的研究也取得了突破性迸展,使得機房技術在結構布局、供配電、制冷、監控管理等方面產生了巨大變化。
1、數據申心機房建設概述
數據中心機房屬于電子信息系統機房的范疇,與一般的電子信息系統機房相比,其地位更加重要,設施更加完善,性能更加優良。
數據中心機房建設是一個系統工程,它由主機房(包括網絡交換機、服務器群、存儲器、數據輸入/輸出配線、通信區和網絡監控終端等)、基本工作間(包括辦公室、緩沖間、走廊、更衣室等)、第一類輔助房間(包括維修室、儀器室、備件間、存儲介質存放間、資料室)、第二類輔助房間(包括低壓配電、UPS電源室、蓄電池室、精密空調系統用房、氣體滅火器材間等)、第三類輔助房間(包括儲藏室、一般休息室、洗手間等)組成的。主機房內放置大量網絡交換機、服務器群等,是綜合布線和信息化網絡設備的核心,也是信息網絡系統的數據匯聚中心,其特點是設備24h不間斷運行,電源和空調不允許中斷,對機房的潔凈度、溫濕度要求較高。機房內安裝有UPS不間斷電源、精密空調、機房電源等大量配套設備,需要配置輔助機房。為了方便管理,有時將通信機房與信息網絡機房合在一起建設,使得機房的面積相對較大。此外,機房布局時還應設獨立的出入口;當與其他部門共用出人口時,應避免人流、物流交叉;人員出人主機房和基本工作間應更衣換鞋。機房與其他建筑物合建時,應單獨設防火分區。機房安全出口不應少于兩個,并盡可能設于機房兩端。
機房的各個系統是按功能需求設置的,其主要工程包括機房區、辦公區、輔助區的裝修與環境工程;可靠的供電系統工程(UPS、供配電、防雷接地、機房照明、備用電源等);專用空調及通風;消防報警及自動滅火;智能化弱電工程(視頻監控、門禁管理、環境和漏水檢測、綜合布線、KVM系統等)。
2、數據中心機房的基本要求
機房作為數據中心安全、穩定運行的平臺,對安全性、可用性、靈活性、機架化、節能性等方面提出了更高的要求。
(1)高安全性。機房要防雷擊、防火,據報道,發生在機房50始的火災是由于電池起火引起的;另外,還要防水,空調漏水等也是機房水災的一大起因;最后是防止非法迸人,包括網絡的、人為的人侵。這些都是在機房建設中需要考慮的安全問題。
(2)高可用性。提高平均無故障時間(MTBF),降低平均修復時間(MTTR),提高運行、維護的管理水平,把可用性提高到"5個9",即年停機時間僅5min,可用性達到99.999%。
(3)機架化。機架化有兩個概念,一個是機架定位單元(RLU),需要事先確定數據中心機房的主要標準,如數據中心機房可以支持多少設備,以及是否有能力來文持這些設備等,它是根據數據中心機房每個機架的運行需求得出的數字。一個機架根據其主要要求(電源、冷卻等)有特定的RLU值,而這些數字可以與其他同樣或類似的要求一起使用。在擁有各類設備的數據申心機房中,RLU定義一般不止一個,例如,在數據中心機房一個區域內的所有存儲機架可以被視為RLU-A機架,而所有服務器機架則為RLU-B機架。另一個是"機房模塊"的概念,機架(機柜)正在成為IT設備的"新家",或者說,機柜內的微環境才是所謂的,機房環境",更有研究專家稱"機柜即機房"。在某種程度上,至少在機房的物理空間層面上,機柜確實可以理解為"被切割成模塊的機房"。
(4)節能性。機房的密封、絕熱、配風、氣流組織這些方面如果設計合理將會降低空調的使用成本。因為UPS輸人電流諧波成分應小于5%,所以UPS效率的提高能有效降低對電力的需求,從而達到節能的目的。