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新一代电子计算机机房——IDC机房介绍
发表人:alexclark | 发表时间: 2004年十一月10日, 10:46
一、IDC整体安全
互联网突出的特点是开放性和透明度，打破了时空界限，不受时区界限和地理位置的影响，但从国家安全和商业运营的角度看，安全成为十分重要的问题。随着互联网的飞速发展，不断发生网络被非法入侵，重要数据被窃取，甚至造成网络瘫痪等，给国家和企业造成了巨大损失，安全问题更加突现出来，成为刻不容缓急待解决的问题。对于IDC来讲，要取得客户的信任，安全可靠是首要的基本要求，提供安全服务已成为IDC的重中之重。国外叫做整体安全（Comprehensive Security）,包括24X7安全指南（Security guards）,全系统N+1冗余等原则，以及网络安全与场地安全要求，并考虑地震等自然因素引起的安全性（Safety）等。
本文着重讨论IDC机房场地安全等方面若干设计特点。
二、IDC机房是新一代电子计算机机房
国际上约在1999年左右,国内约在2000年左右,出现了新一代IDC (Internet Data Center,互联网数据中心)机房,很快形成IDC热。
（一）外观特征
在IDC机房出现以前，以往的电子计算机机房的主机房，最直观、最突出的印象是简洁宽敞，与IDC机房的密集排列的机架（柜，以下统称机架）内并行叠放多层服务器，形成了强烈的对比。进入IDC机房犹如进入了图书馆的藏书库，只是“书架”更高级，“书”是平放的，且有些 “书架”放在笼子里（VIP房）。
（二）内在原因
以往机房除通信机房外，其共同的基本特征是部门（单位）内部需要而自建自用的机房，我们称为“自用型机房”，即便是通信机房，虽然是为公众客户服务的，但机房本身并不面向客户开放。而IDC机房是专为众多客户提供服务器托（管）租（赁）等系列化专业服务的高品质、商业化机房，我们称为“商用型机房”。特别强调提高效率、降低成本、高品质服务，才能吸引客户，获取利润。由此引出一系列新特点。
由于降低了企业（客户）入网的门槛（包括资金、技术和维管服务），特别受到中、小企业的欢迎。也适应了企业把精力专著于其核心业务，而将其余部分以外包形式委托给专业单位的发展趋势，成为行业发展的热点。
（三）尚无统一的设计规范和标准
自用型机房有专门的设计规范（《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93);《电子计算机场地技术条件》（GB-2887-89）等）以及相应的行业标准《电子计算机机房施工及验收规范》（ST/J-30003-93）等。而IDC机房，目前尚无相关的规范和标准，可参考国内外的实例进行，处于探讨阶段。
IDC机房提出了比自用型机房更高、更严格的设计要求，是自用型机房的升级换代。IDC设计特别强调总体解决方案（Total Solution），即针对数据中心的市场定位，目标客户，提出个性化、专业化的解决方案。IDC设计一般包括网络规划设计（工艺）、机房场地环境及维（护）管(理)服务三大部分。本文重点探讨IDC机房设计特点。
三、IDC机房设计特点
IDC机房必须体现IDC设计的原则要求，并在机房设计中加以落实和具体化。IDC设计原则并未形成统一的意见，提法不一而足，比较基本的要求是安全性、可靠性（可用性）、可持续发展原则（可扩展性、灵活性、适应性）、可管理性和经济合理等。
参照国内外IDC机房实例，IDC机房与自用型机房相比当然有不少相同之处，但本文要强调的是其不同点，即以下几大新特点。
（一）人机分离原则（安全性）
1.机架区布置
众多客户托租的服务器放在同一个机架区内，出于安全的要求，对客户进入机架区有许多限制，导致使用功能分区发生变化。又因安全限制措施的不同，形成各种不同平面布局方案。以是否允许客户进入机架区而划分为两大类。
（1）严格限制客户进入机架区。
既不让客户进入机架区，又要让客户了解其所托租的IDC机房所能提供的标准机房环境，则要求设参观走廊，甚至设部分透明活动地板。以及下面将分别讲述的变化。
（2）允许客户有条件地进入机架区
有条件的允许客户进入机架区，则机架区内的服务器要按客户托租的范围加以安全隔离。如把机架改为机柜；一些大户还要求将其使用范围用隔离笼分隔为独立区域（VIP房）。而且随着客户托租范围的变化，还要求能灵活调整。
不管是那一种类型，机架的布置，单位面积布置的机架数成为机架设计的最重要的技术经济指标之一。
2.增设客户区
（1）客户操作室。
按大、中、小客户分别配置不同标准的客户操作室。其配置方式与标准类似于证券交易市场分级配置的客户室。有的甚至还配置会议室供租用。
（2）服务器检测室
客户托管的服务器在该室检测、调试，合格后移放机架区。
（3）必要的客户接待用房
3.监控室变化
通常把网络监控和场地监控集中在一起，以利实时有效监视控制和管理。有的出于商业形象的需要还设监视大屏幕（正投或背投）。
网管设备也配置标准机架。
（二）全系统多重冗余
“24*7”全天候连续不间断服务（有的提法是365*24*60*60，强调分秒不断的连续服务）是由IDC高品质商业化服务的定位所决定的。要求IDC机房设计采取全系统多重冗余（N+n）原则。国外以（N+1）来表示，但从其实际内涵来看，我们提出（N+n）更为确切，N为系统内单机总数，n为系统中允许出现故障进行在线脱机检修而不影响系统正常运行的单机台数。关键是允许中断的持续时间Δ=0。
这对场地关键设备的选型及其配置方式都发生重大影响。发展出一系列的新技术和新产品。
（三）设计参数指标的非线性增长
1.空间利用密度高。采用密排并行叠放机架，大大提高了机房的空间利用率。通常采用19″标准机架，高为42u（u=1.73″≈4.4cm）,宽和深有多种尺寸，以适应不同服务器和相应配线空间的需要。以宽600mm和深800mm为例，机架占地面积约半平方米。目前已能生产1u服务器，每个标准机架最多可放42个服务器。机架再进行密集排列，其空间密度之高可以想见，成为IDC机房的典型外观特征。
2．用电指标。密排并行叠放式机架，使场地用电量剧增，带动空调负载的猛增，从而形成总用电量的指数增长效应。
放置100个机架的IDC机房算是小规模的，用电量已比自用型中小机房有数量级的增加。难怪，一些机房专业设计单位和工程技术人员在刚接触IDC机房设计时，直觉的反应是怀疑业主所提的用电量是否点错了一位小数点。实际上，由于受供电现状的限制，用户所提的用电量与要求存放的服务器数量不一致，且常常偏小。
3.空调指标。服务器用电量增长，又使专用空调热负荷剧增。与自用型机房相比，在机房空调总热负荷中，机架区负荷占绝对多数，以至照明热负荷和维护结构热耗所占比例显著下降。
4.综合布线的信息点指标。高密度存放的服务器，信息点指标为每个机架布多少个点。小型IDC机房单位面积的信息点数已比自用型机房信息点指标有两个数量级的增加。相应地，布线数量剧增对综合布线方式也发生不小变化，如引起机房剖面变化，也使管线交叉更为复杂。为实现对每排机架的监视，监视点也有较大增加。
5.结构承载能力。在改建自用型机房时，由于UPS电源及蓄电池组、专用空调机组、气体灭火钢瓶组等较重的设施，要对房屋主体结构承载能力作复核加固。
IDC机房的密排机架及关键设备量增加，需要复核加固的范围及数量更大，问题也更突出。这一点，对于购置房屋（包括刚建成的大厦）用作机房的业主，在选择房屋时务必加以重视，以收节约投资和加快建设进度之效。
（四）分布式配置
主要是为满足IDC机房配置的服务器规模要与客户托租规模相适应的需要。分期主要是指扩展，这是比较通行的办法。
在IDC机房建设中，尤其是中小专业数据中心服务商，还突出地提出逐步达到设计规模的要求，我们称为分批。它带来了一些特殊的技术要求，核心是场地关键设备（如电气、空调等）选型及布置要与机架（或确切地讲为服务器）逐步发展的动态匹配。
（五）经济合理
经济合理是工程的通行原则。对IDC机房要特别强调的是：
1.准确市场定位、选好目标客户，形成鲜明特色是保证经济合理性的前提。
2.结合国情
据介绍，美国IDC的造价约200-300美圆/平方英尺。设计标准较高。由于经济环境、基础设施条件、客户群体等方面的差异，必须强调结合国情进行设计，既满足IDC的基本要求，又不盲目追求先进，该精则精，能简则简，讲求实效，着眼于提高核心竞争力。
3.平滑升级，保护先期投资，处理好保持技术先进性与节省全寿命总投资的关系。
4.SLA(Service Level Agreement,服务品质协议)
SLA是国际通行的服务商向客户提供服务品质的法律文件，其中明确规定达不到服务品质所承诺的经济惩罚条款。因此，必须在确保服务品质的基础上讲求经济合理性。要在确定设计参数指标、多重冗余和分批实施方案时做好技术经济多方案比较。
四、加强实测、总结
IDC机房是新一代机房，还缺乏成熟的经验，更需要在实践过程中加强实测，及时总结，积累经验，以期建立相关的设计规范和标准。例如：
通过实测和统计分析，以确定IDC机房设计参数指标。
另一方面，对IDC机房的典型问题要作探讨研究，加以改进和完善。例如，由于密集机架引起的服务器散热问题、更有效的气流组织方式及相关问题；极早期消防自动报警系统效能评价及改进；监控（包括监测、监控、监管等）系统的优化等等。
鉴于IDC机房设计涉及网络、环境、管理，场地环境又有许多分系统，需要多专业技术的综合，又处于发展初期，因此，本文只是为了应急，必定存在许多缺陷和错误，充其量只能起到抛砖引玉作用，若能引起同行关注、讨论和批评指正，也算是为IDC 机房事业发展尽了绵薄之力。