1、数据中心设计标准TIA一942解读徐殉印骏(华东建筑设计研究院有限公司，上海市200002)Interpretation for TIA-942 Design Standard of Data CentersXu Xun Yin Jun(East China Architectural Design&Research Institute Co，Ltd，Shanghai 200002，China)Abstract Focused on the classification of systemreliability and telecommunication infrastructure。thec
2、lassification of the data center TI A一942 standard andthe technical index and requirements for difierentclassifications are expounded in detailKey words Data center TI A942 standardClassification of system reliability Classification oftelecommunication infrastructure摘要 着重从系统可靠性分级和电信基础分级两个方面入手详细阐述TIA
3、一942标准中数据中心的级别划分，以及各级别的技术指标及要求。关键词数据中心TIA一942标准 系统可靠性分级 电信基础分级2005年美国电信工业协会(TIA)发布了数据中心电信基础设施标准 (ANSITIA一9422005以下简称TIA一942标准)。在TIA一942标准中，一个典型的数据中心空间由人口房间、主要布线区(MDA)、水平布线区(HDA)、区域布线区(ZDA)及设备布线区(EDA)等部分组成，其基本结构在标准中已有较为详细的描述。本文不再赘述。如图所示是一个典型数据中心的组成构架当然根据数据中心的规模不是所有这些空间都要用上。在这些空间的设计时也应当考虑未来技术发展所带来的扩展、
4、更新及转变。作为设计院的电气工程师在着手设计数据中心的初期既要把握好业主需求又要能深刻领会标准的各项指标，只有这样，才能量体裁衣、游刃有余地规划好数据中心的基础设计。TIA一942标准依据数据中心对可靠性、电信基础设施、土建结构、电力设施、机械设施等各个方面的不同要求将数据中心划分成不同的级别。本文将着重从系统可靠性分级和电信基础分级两个方面加以讨论1系统可靠性分级(见表1)11 第1级基础型1级数据中心是没有冗余的基本数据中心仅通过一条路径提供电源和冷却设备来支持计算机设备。任何设备或线路故障都会对计算机系统运行造成影响。允许有许多单个的故障点。易受计划内活动和计划外事件引起的中断影响。典型
5、数据中心的组成构架FigThe composition structure of typical data center17塑塑!：堂塑盐壹堡旦皇=塑!竖堡!堡苎 皇曼2_577万方数据建箍电乞。_-_一BUILDING2口139年第1 1期f ELECTRIClTY表1 数据中心的系统可靠性分级Tab1 Classification of system reliability of data center项茸 第1级 第2级=。 l第_3级 第4级 。服务提供通道数 l 1 一用一备 互为备份设备冗余 N N+1 N+1 2(N+1)区域模块化 无 无 无 有并发管理 无 无 无 有最坏事件
6、发生后的 无 无 无有容错能力建筑种类 租用 租用 独立 独立人员配置 无 1班 1人+轮班 24 h在线最大可用关键负载 loo 100 90 90初始功耗密度(wft 2)2030 4050 40，60 5080最大功耗密度(wft 2)2030 4050 loo150 150以上不问断冷却装置 无 无 可有可无 有工作电压 208V、480V 208V、480V 1215 kV 1215kV单点故障 很多+人为 很多+人为 一些+人为 无+人为年宕机日寸间 2880h 220h 16h 04h可用性 99671 99749 99，982 99995开始执行年份 1965 1970 198
7、5 1995基础设施每年应完全关闭一次进行预防性维护和维修。紧急情况下可能要求更为频繁的关闭。如果不能进行维修工作，可能加大计划外停机的风险以及停机后的严重程度。操作失误和现场设备故障都会造成数据中心的关闭1。2第2级基础设施冗余型2级数据中心具备N+1冗余的基础设施设备但仅通过一条路径提供电源和冷却设备来支持计算机设备。设备故障可能会对计算机系统运行造成影响。线路故障会造成计算机系统停机。计划内活动和计划外事件所引起的对数据中心运行的影响比1级数据中心要稍小些。要求配备N 4-1冗余的UPS和发电机。基础设施每年应完全关闭一次进行预防性维护和维修。紧急情况下可能要求更为频繁的关闭13 第3级
8、同时可维护型3级数据中心具备冗余基础设施设备和多条路径来18一塑!翘!塑!：垫坠垡57R支持计算机设备。但只有一条线路进行工作。任何现场基础设施的维护和维修都可按计划进行而不会引起计算机设备的中断。计划外事件可能对数据中心运行造成影响。计划内活动通过使用冗余资源和备份线路来完成。计划外事件中的操作失误或设施故障可能造成数据中心服务中断。14第4级故障容错型4级数据中心具备冗余基础设施设备和同时工作的多条路径来支持计算机设备。所有IT设备应当是双电源供电。由于设备或路径故障而出现一次最坏的情况不会对计算机设备造成影响。任一设备或线路都必须可以替换而不会引起计算机设备停机。为了实现从UPS(不间断
9、电源)到计算机设备的可并行维护和容错要求所有的计算机硬件必须有双电源输入。备份的系统和线路必须进行物理分隔，以确保单一事件不会同时影响到两套系统和线路。计划内活动不会对数据中心造成任何影响。计划内的设备维护通过使用冗余资源和线路来完成。由于火灾报警或启动了紧急停电程序(EPO)仍有可能造成数据中心服务中断。需要指出的是所谓的计划内活动包括预防性和设计的组件维护、维修和更换。容量组件的增加或减少，组件和系统测试等。2电信基础分级电信基础分级在数据中心的设计中也分为4个级别主要指标和要求如表2所示。3结语TIA一942标准将数据中心划分为4个级别基础型、基础设施冗余型、同时可维护型、故障容错万方数
10、据表2数据中心的电信基础分级Tab2 Classification of telecommunication infrastructure of data center项 目 第1级 第2级 第3级 第4级经不同路由接入的电信运营商的人口和维护口至少间隔20m 否 是 是 是多个电信运营商 否 否 是 是第二个人口房间 无 无 有 有第二个布线区域 无 无 无 可选冗余的主干路由 芜 无 有 有冗余的水平布线 无 无 无 可选路由器和交换机有冗余的电源和处理器 否 是 是 是多个路由器和核心交换设备冗余 否 否 是。热备份 是。自动备份配线板和跳线(跨接线)都应有标签 否 是 是 是配线板和配
11、线文档应符合ANSI，TIAEIA一606一A商业电信基础设施管理标准和 否 否 是 是TIA一942附录B对标签的要求型。设计人员在规划初期。就要对数据中心的使用性质、规模、设备配置及业务需求等作一个大致的判断从而选定相应的级别。一般而言办公楼、宾馆、大学校园的区域性计算机房、银行总部或证券公司的结算中心这些不同性质建筑物内的数据中心等级是不同的级别越高可靠性越高。但高级别也就意味着高投资，设计人员必须统筹考虑、合理规划。除此之外，TIA一942标准还对基础设施中的土建结构、电力供应、通风空调等方面有着较为详细的要求。需要注意的是一个数据中心的总级别是基于它的基础设施所有部分中最弱组件的级别
12、。也就是说如果一个数据中心的所有其它级别都是4级而电力级别只有3级时这个数据中心的总级别就是3级。当负荷随着时间增加时应当注意把机械和电力系统的容量维持在正确的分级水平上。当冗余量被用来支持新的计算机和电信设备时此数据中心可以被降级。设计人员在设计规划一个建筑物内的数据中心时必须先要综合考虑这些基础设施的要求及对未来变化需求作出合理的预估确定相应的级别才能给将来数据中心的建设打下良好的基础。蕾盏凶凶1 华东建筑设计研究院编著智能建筑设计技术第二版。上海：同济大学出版社，2002：180420090615来稿20091111修回矿也庐世序t护矿矿矿矿矿沪、9护、矿矿矿蜉库，席峙，8拶盆皑舻t$，
13、秘蟛席、炉矿呵店、，府崞厣、毽攀虑龟庐矿泸皑厅、采矿、矿、庐黟席毽氧沪峙卢尹呼，索呵席k庐蟛书新 书 预建筑工程设计编制深度实例范本建筑电气 (第二版)约95万字，将于2009年12月由中国建筑工业出版社出版发行全国各地新华书店经售估价86元。该书由北京市建筑设计研究院总工程师、教授级高级工程师孙成群主编。从实际工程中精选出20个案例针对性地介绍了建筑电气专业在方案设计、初步设计、施工图设计三个阶段的设计深度。这些案例包括：传媒中心、酒店、游泳跳水馆、博物馆、会展中心、体育场、剧院、图书馆、医院、住宅小区、写上匕 日字楼、航站楼、电子商城、数据中心、城市广场、广播电视中心、档案馆和火车站等。该
14、书强调建筑设计服务于社会的理念，对广大设计师在目前普遍面临设计要求高、任务重、周期紧、市场竞争压力大的条件下如何为社会提供高品质的设计产品承担设计师应负的社会责任在服务于市场需求、把控工程质量和高完成度等方面进行了探索目的是使设计文件更加法制化、标准化和国际化。该书对于工程设计具有可操作性、延续性、系统性和整体协调性是适应科技进步和满足基本建设新形式的产物力求内容新颖，覆盖面广，可作为建筑电气工程设计、施工人员实用参考书，也可供大专院校有关师生教学参考使用。北京市建筑设计研究院孙成群供稿19塑塑!堡丛堡堡TIA-942鲤矍，堂j堂-Il579万方数据数据中心设计标准TIA-942解读作者： 徐珣， 印骏， Xu Xun， Yin Jun作者单位： 华东建筑设计研究院有限公司,上海市,200002刊名： 建筑电气英文刊名： BUILDING ELECTRICITY年，卷(期)： 2009,28(11)参考文献(1条)1.华东建筑设计研究院 智能建筑设计技术 2002本文链接：http:/
