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新基建之大数据中心规划设计原则和内容，选址很关键

规划设计是机房基础设施建设中最重要的环节 。 机房设施的几个子系统（电源、空调、管理、安防） ， 在规划设计、设备选型、施工安装、运行维护四个阶段中 ， 规划设计是最关键的一环 。 规划设计决定着整个数据中心的性质、商业需求目标、规模 ， 以及近期和远期升级扩展计划、可用性级别、能源效率预期目标 ， 它指导和规定了数据中心建设的整个过程 ， 实际上对设备选型、施工安装和运行维护等都做了严格明确的规定 。
新基建之大数据中心规划设计原则和内容，选址很关键
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数据中心的规划设计应当充分考虑未来的可持续发展能力 ， 也就是说 ， 既要满足当前发展的需要 ， 又要考虑未来发展的需要 ， 其规划设计阶段要考虑并确定的因素包括：数据中心业务定位、数据中心选址、可持续发展能力、数据中心的可用性、数据中心的经济性、数据中心的可服务性等 。
一、数据中心业务定位
数据中心根据其使用的独立性划分为自用型数据中心、商业化数据中心两种 。 根据企业不同的业务应用需求 ， 数据中心的使用功能也不尽相同 ， 主要有IT生产中心、IT开发和测试中心、灾难备份中心三大类 。 各类用途的数据中心还可根据其客户类型、业务领域等进行细分 ， 如高性能计算中心、互联网数据中心、企业数据中心、政府部门级数据中心等 。
不同业务定位的数据中心有不同的特点和要求 ， 在规划建设上也不尽相同 ， 为能够最大限度地满足业务需求 ， 在数据中心的前期规划阶段就必须对拟建的数据中心有一个明确的定位 ， 包括类型和用途等 。 通常不同行业、不同领域的数据中心都会有所不同 。
【新基建之大数据中心规划设计原则和内容，选址很关键】对于自用型数据中心来说 ， 其业务用途一般都会有比较明确的定位 。 而对于商业化数据中心 ， 数据中心作为一种产品 ， 其生命力在于适应市场潜在业务需求的能力 ， 越符合市场需求就越有竞争力；可以面对的客户群越多越广泛 ， 项目的风险就越小 。 因此 ， 数据中心的定位通常会覆盖所有业务 。 至于各种业务类型之间的比例如何 ， 需要做大量的市场调研工作才能确定 。
二、确定数据中心建设规模
数据中心建设规模是指在数据中心生命周期内对各类信息业务系统提供支持和服务的能力 。 为了研究确定数据中心的建设规模 ， 需要考虑多方面的问题 ， 具体内容如下 。
1、需要充分考虑目前业务需求和未来一定时期内的扩展需求 ， 但矛盾的是对未来发展考虑得越多越充分就必然会大大增加项目的投入 ， 因此需要根据企业自身的具体情况而定 。 根据大多数企业的运营经验 ， 至少要保证数据中心有5年的扩展能力 。
2、需要充分考虑企业的经济规模 ， 即项目投入与预计产出比是否处于最优状态 ， 资源和资金的使用是否高效 。 根据数据中心项目建设的具体情况 ， 可以采用先期基本建设一次建成 ， 后期按需分步实施的策略 。
3、确定拟建规模的可行性 ， 重点考虑各方面的资源状况是否能够满足拟建规模的要求 ， 主要包括场地空间、能源供应、项目资金状况等方面 。
4、需要充分考虑企业所在行业的现状和发展趋势 。 对于不同行业 ， 在确定数据中心建设规模时应充分考虑各自的行业特点 。
5、对于改造项目 ， 在保持项目可用性和可靠性的前提下 ， 应充分考虑原有设备和设施的有效利用 。
同时 ， 根据未来数据中心的供电密度和冗余等级对其需要提供的配电设施和空调设施区域面积做出合理的预估 ， 最终可以确定数据中心的建设规模 。
三、数据中心选址
数据中心的选址作为数据中心建设的一项重要的基础性工作 ， 越来越引起企业的高度重视 。 数据中心选址关系到企业保持业务系统连续运作的需要、长期可持续发展的要求 ， 同时也是加强风险管理 ， 提高市场竞争力的重要手段 。
数据中心选址从整体来看涉及很多要素 ， 但是最核心和最基础的要素包括自然环境条件、成本因素和地方配套条件 。
1、所选地址的自然环境
（1）地址环境：地震、沉降、自然灾害等 。
（2）城市气候：温度、湿度、尘埃污染、洪涝、雷电、台风等 。
2、所选地址的资源条件
（1）电力供应：电网容量、是否有两路独立电网 。
（2）水源条件：给排水设施 。
（3）人力资源；人力资源的数量和质量 。
（4）土地资源：土地开发程度、建筑要求 。
3、配套环境
（1）通信状况：通信线路资源、资费和线路品质 ， 光纤容量 。
（2）交通条件：铁路、公路、航空等 。
4、安全状况
安全状况包括政治安全、军事安全、社会治安 。
5、周围环境
周围环境包括人居环境、距军火库距离、距化工厂危险区域距离、距垃圾填埋场距离、距核电站危险区距离、距重盐害地区距离、距强噪声源距离、距强电磁场距离等 。
6、建设成本
建设成本包括建设成本、土地成本、水电成本、人员成本 。
四、数据中心可持续发展能力评估
对于数据中心的可持续发展能力 ， 概括起来就是指在整个数据中心的生命周期内 ， 在外部资源能够充分得到满足的前提下 ， 在保持业务连续性的同时 ， 具有较高的灵活性 ， 满足按需建设、后期升级扩容等要求；而在外部资源有限情况下 ， 能够做到资源的合理使用 ， 并确保数据中心的可靠性、维护性等不受影响 。 可持续发展能力主要从以下几个方面考虑 。
1、数据中心资源或能力的利用与扩充
各种资源的持续可用性以及资源利用的合理性直接关系到数据中心的可持续发展能力 。 这些资源主要包括配电资源、制冷能力、水资源、网络资源、建筑场地空间、建筑承载能力等 。 因此 ， 要评价一个数据中心的可持续发展能力 ， 必须首先对其所需的资源或能力进行评价 。 资源的可持续发展能力除了依靠外界的持续供应保证外 ， 更主要的是如何合理利用资源 ， 资源的合理利用会大大提高资源的可持续发展能力 。 从这个角度来说 ， 数据中心的灵活性、扩展性、适应性和可改造性可以称得上是数据中心的无形资源 。 因此 ， 这些无形资源也是评价一个数据中心可持续发展能力的重要因素 。
2、可扩展性
为了满足将来动态业务的需求 ， 在规划设计阶段必须预测5年或10年之后的电力和冷却的需求 。 各系统在产品选型和设计上都应具有一定的超前性并留有充裕的扩容空间 ， 而且系统实施方案也应具有扩展性和灵活性 。
3、适应性
数据中心各系统应首先满足当前的业务需求 ， 同时也可以做到随着业务的扩大或变化 ， 所需资源能够不断得到补充 ， 最大限度地减少建设初期（一次性）投资 ， 做到边成长边投资 ， 减少资金成本 ， 提高资金使用效率 。 而且还可以降低一次性投资中决策失误的风险 。
4、可改造性能
由于IT技术的发展 ， 数据中心的生命周期也会受其影响而逐渐缩短 。 如果数据中心具有一定的可改造性 ， 能够与IT技术发展相适应 ， 就能延长数据中心的生命周期 ， 实现数据中心的可持续发展 。 数据中心的可改造性评价可从以下两个方面进行 。
（1）改造的经济可能性 。 改造的经济可能性是指改造过程中的追加投资成本效益分析 ， 即评价改造时追加投资与项目产出比 ， 以此作为决策的依据之一 。 要想提高数据中心的可持续发展能力 ， 必须降低改造成本 ， 使改造更具经济可能性 。
（2）改造的技术可行性 。 改造的技术可行性是指对原项目进行改造的技术支持度、改造实现的可行性、改造后运营的安全性和可靠性的评价 。 改造的技术可行性与技术先进性相辅相成 ， 只有采用先进的技术 ， 并且所用技术能够支持以后的改造 ， 才能真正延长数据中心的生命周期 ， 为持续发展创造条件 。
五、数据中心的可用性评估
这里讲的可用性 ， 并不仅仅是指可靠性科学范畴的可用性（指在规定环境条件下、在规定的时间段内能够保证数据中心正常运行的时间的概率） ， 而是从数据中心规划阶段技术要求的角度 ， 全面考察供电、空调、弱电、通信、消防安全、基础设施产品性能等因素对数据中心正常运行的影响 。
为了实现数据中心的高可用性 ， 主要应考虑以下技术措施 。
1、配电系统的可用性
（1）应有两路电源（一路或两路市电+柴油发电机）；
（2）应采用完全独立双电源线路 ， 消除单路径故障点；
（3）空调系统有两个电源冗余供电；
（4）应配置有冗余的UPS系统；
（5）应采用模块化设计 ， 允许并行维修 ， 并可快速修复 。
2、空调系统的可用性
（1）空调和冷源及其配套设备应采用N+1冗余；
（2）空调供回水管道应采用双回路管路系统或环路系统；
（3）冷冻水空调水源应有两个水源供应或1个水源+现场储水 ， 储水量满足不少于72h运行需要 。
（4）防水与给排水不应有无关的给排水管道穿越数据中心机架设备区域 ， 空调位置区与机架设备区应有漏水设施并设有排水系统 ， 应设置有高可靠的漏水检测系统 。
3、通信系统
（1）通信接入应具有不同路由通信接入口和多个用户接入线路；
（2）主干线路应具有冗余路径；
（3）安全防范系统应配有多级别、高科技、流程化的出入管理系统 ， 建筑物内不同场所、部位、通道应设有实时、有效的视频探测、视频监视；
（4）应具有完善可靠的自动化集中监测系统 。
4、消防
应具有早期报警探测系统 。
5、产品选用
应采用技术先进和性能成熟的产品 ， 回避短期过渡性技术的产品 。
六、数据中心的经济性评估
数据中心的经济性是指在保证先进性、可用性和适用性的前提下 ， 以最低的运行维护费用获得最大的经济效益 。 主要是针对数据中心生命周期的经济效益进行评价 ， 需要考虑整体寿命周期中的建设、运行、扩容、管理和维护的总成本 ， 即数据中心生命周期内的投入与产出状况 。 数据中心的可持续发展追求达到最佳的生命周期经济效益 ， 即数据中心的设计、建设、运营全过程中投入与产出的最佳比例 。 显然 ， 为提高数据中心的经济性 ， 最主要的就是降低数据中心总体拥有成本（TCO） ， 即减少数据中心的建设投入成本和降低后期运营成本 。 在数据中心总体拥有成本中 ， 运营成本占TCO的比重比建设成本大得多 。 如果运营期间的运营投入过高 ， 可能会使数据中心入不敷出 ， 最终导致失败 。
若想减少数据中心的建设投入成本 ， 必须在各系统的设计、设备配置和设备选择过程中 ， 本着经济、实用、合理的原则 ， 进行多方面的反复调研和论证 ， 使各系统在保证可靠性和先进性的同时具有良好的性价比 。 此外 ， 随着供电密度的不断提升 ， 数据中心的能耗支出占运营成本的比重越来越大 。 因此 ， 降低数据中心运营成本最重要的环节就是降低能耗支出 。 同时还要提高设施监控水平 ， 提高维护管理的工作质量和效率 ， 节省维护成本和人员成本 ， 更为重要的是评价能源的利用效率 ， 是否具有合理的节能措施 。
七、数据中心的可服务性评估
数据中心的可服务性是指可以提供多元化、高效率、专业化、可持续等高质量服务的能力 ， 主要体现在可维护性、服务可控性和运营服务能力这三个方面 。
可维护性是对运营期间维修和维护难易程度的度量 ， 是可持续发展的前提和保障 。 系统维护的目的是保证数据中心正常而可靠地运行 ， 并能使系统不断得到改善和提高 ， 以保证系统中的各个要素随着环境的变化始终处于最新的和正确的工作状态 。
影响可维护性的主要因素是对数据中心关键基础设施和系统的可理解性、可预见性、可修改性 。 这三个可维护性因素密切相关 ， 只有正确理解各系统才能进行恰当的修改 ， 只有通过准确可预见的目标才能保证修改的正确 。 提高数据中心的可维护性要从最初的需求分析与设计开始 ， 直至实施完成全过程 ， 如果在维护阶段再来评价和关注可维护性将为时己晚 。
服务可控性是指用户对于数据中心所提供的服务在业务种类、服务内容上有决定权 ， 对于服务实施过程及质量有不断修正和完善的能力 。 研究服务可控性的目的在于提升科学制定提供的服务项目、理性承诺服务质量、提升数据中心服务体系的管理能力 。
除了可维护性和服务的可控性外 ， 还要具备完善的服务标准体系、运营服务制度并制定科学合理的服务流程 。 一个服务性良好的数据中心应当能够把可维护性、服务可控性和运营服务能力紧密地结合在一起 ， 使数据中心能够更好地达到预期目标并实现运营资产的价值最大化 。
数据中心可服务性评估要点如下 。
1、可维护性
（1）系统的可理解性：包括项目资料的完整性 ， 系统设备和部件是否有明晰的标识 ， 主要系统结构是否有图示标识 ， 简单易懂 。
（2）未来系统业务需要预见性：是否在设计阶段考虑和预见了未来系统升级、扩容、更换、更新等维护要求 ， 是否已有切实可行的系统升级方案 。
（3）系统可修复和修改性：所有的设备根据工艺要求留有合理的维护空间、检修空间 ， 是否可以在不影响IT设备系统正常使用的情况下进行升级、扩容、更换或更新 。
2、服务可控性
（1）服务资源、费用、时间可控：是否有主要设备供应商、有长期维护的协议或配置有适当的系统维护人员 ， 是否对服务的费用和时间进行有效的控制 。
（2）服务质量水平可控：是否有本地全面设施的自动监控 ， 是否建立有远程集中监控和技术支持 ， 是否有24h基础设施的保障 ， 是否有7×24保安巡视及门卫监控 ， 是否有定期的演练测试 。
3、运营服务
运营服务体系内容：是否具备标准的运营服务体系、完备的技术支持能力 ， 是否建立有一套切实可行、安全的运营服务流程 ， 是否采用SLA标准化服务 。


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