數(shù)據(jù)中心如何規(guī)劃？

可能很多朋友對(duì)于如何規(guī)劃數(shù)據(jù)中心都會(huì)有很多疑惑，不知如何下手，比如不少人會(huì)對(duì)下面問(wèn)題存有未知：
　　
　　如何衡量數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求（數(shù)據(jù)規(guī)模、帶寬、用戶(hù)量等）？
　　
　　如何把這些需求轉(zhuǎn)換為建設(shè)指標(biāo)（存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、能耗、冷卻、占地等）？
　　
　　如何設(shè)計(jì)功能（云、分布式、高算、虛擬化）？
　　
　　企業(yè)的數(shù)據(jù)中心是怎么建設(shè)的，容量多少，性能如何，成本多少（谷歌、阿里、騰訊等）？
　　
　　那么就來(lái)了解一些關(guān)于數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
　　
　　1、數(shù)據(jù)中心建在哪里比較好
　　
　　氣候條件對(duì)于新建的數(shù)據(jù)中心具有十分重要的意義。我們可以根據(jù)這個(gè)選擇最合適的冷卻措施，比如包括機(jī)械制冷空調(diào)、水冷機(jī)組、間接空氣冷卻、自然空氣冷卻、絕熱冷卻等，這些可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心設(shè)施更低的PUE目標(biāo)。
　　
　　2、需要多少機(jī)甲和尺寸是多少
　　
　　數(shù)據(jù)中心的空間需求是由機(jī)架的數(shù)量決定的。傳統(tǒng)的IT機(jī)架尺寸是600*1000mm，一個(gè)100平米的機(jī)房空間可以容納大約50個(gè)機(jī)架。機(jī)架也有其他尺寸，估測(cè)數(shù)據(jù)中心所需的空間，首先必須了解機(jī)架的尺寸和數(shù)量。
　　
　　3、確定數(shù)據(jù)中心的等級(jí)需求
　　
　　數(shù)據(jù)中心的Tier等級(jí)確定了數(shù)據(jù)中心的冗余要求和電源分配路徑。部署“N+1”架構(gòu)的電源和冷卻設(shè)備的冗余對(duì)于一個(gè)Tier2級(jí)數(shù)據(jù)中心是足夠的。而對(duì)于一個(gè)Tier3級(jí)的數(shù)據(jù)中心設(shè)施，通常要包括“N+1”冷卻設(shè)備冗余，具有雙供電2N電源冗余，以及獨(dú)立的雙路配電機(jī)架。所以，冗余設(shè)計(jì)之前，必須先了解數(shù)據(jù)中心的等級(jí)。
　　
　　4、各機(jī)房的平均功率密度是多少
　　
　　需要注意的是，當(dāng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中心的電源容量時(shí)，要根據(jù)平均功率密度，而不是根據(jù)最大額定電源，這個(gè)很重要。機(jī)架平均功率密度*機(jī)架數(shù)量才是數(shù)據(jù)中心的最大IT負(fù)載量。最后，再加上數(shù)據(jù)中心的電源系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)、交換機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備等設(shè)施的功率。
　　
　　為避免資源浪費(fèi)、成本過(guò)高，達(dá)到充分利用電力系統(tǒng)，最大優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的電源和空間，采用模塊化策略是非常明智的。模塊化策略可以降低成本，不必犧牲未來(lái)擴(kuò)展的靈活性。
　　
　　5、運(yùn)維人員也應(yīng)參加規(guī)劃設(shè)計(jì)
　　
　　運(yùn)維參與前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，可以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)人員對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行管理知識(shí)的欠缺，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，避免和消除設(shè)計(jì)的缺陷；
　　
　　運(yùn)維參與前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，可充分考慮到規(guī)劃設(shè)計(jì)中運(yùn)維階段的需求；
　　
　　運(yùn)維參與前期規(guī)劃設(shè)計(jì)，可充分了解和掌握所維護(hù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、可靠性薄弱環(huán)節(jié)、潛在風(fēng)險(xiǎn)和遺留問(wèn)題，有助于提高運(yùn)維的效率，有根據(jù)的制定運(yùn)維計(jì)劃和切實(shí)可行的改造計(jì)劃。
　　
　　6、遵守科學(xué)設(shè)計(jì)原則，避免受內(nèi)外部因素影響
　　
　　要對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)，要正確對(duì)待傾向、喜好、限制、約束的區(qū)別。
　　
　　要避免受審批、決策等環(huán)節(jié)個(gè)別決策者的影響，對(duì)關(guān)鍵功能不能按照個(gè)別意見(jiàn)進(jìn)行主觀性的刪減調(diào)整，導(dǎo)致最終交付的數(shù)據(jù)中心功能不能滿(mǎn)足運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的需求。
　　
　　避免因傾向、喜好和利益驅(qū)動(dòng)。在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段部分設(shè)備廠商可能會(huì)通過(guò)夸大設(shè)備性能、混淆概念等手段影響規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的方案制定和設(shè)備選型。
　　
　　7、直流或交流機(jī)架需要什么級(jí)別的備份電池
　　
　　服務(wù)器機(jī)架可能需要部署百分之百的交流電源，或直流電源，或二者兼之。
　　
　　比如，如果正在為托管目的建設(shè)數(shù)據(jù)中心，可能有配備交流（UPS）供電系統(tǒng)的需求，而如果是電信設(shè)備，可能就需要部署直流電源系統(tǒng)。了解這些，就可以知道所需UPS電源系統(tǒng)或直流電源系統(tǒng)的大小、規(guī)模。
　　
　　在部署備份電池時(shí)，最好根據(jù)15分鐘備用放電時(shí)間進(jìn)行配置。如此部署的備用電池，可以稍微減少資本支出。企業(yè)需要提高備用發(fā)電機(jī)組的冗余度，而不是在增加電池?cái)?shù)量上浪費(fèi)成本支出。
　　
　　8、避免輕規(guī)劃設(shè)計(jì)，重施工建設(shè)
　　
　　很多數(shù)據(jù)中心存在輕規(guī)劃設(shè)計(jì)重施工建設(shè)的現(xiàn)象，主要方面有：
　　
　　先建樓體結(jié)構(gòu)，后規(guī)劃數(shù)據(jù)中心，為數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)才來(lái)重重困難；
　　
　　機(jī)房建設(shè)和設(shè)備安裝后不久即開(kāi)始改造的現(xiàn)象普遍存在；
　　
　　先確定設(shè)備，再敲定方案，因?yàn)橘?gòu)買(mǎi)的設(shè)備不能滿(mǎn)足方案的需求，或場(chǎng)地不滿(mǎn)足安裝條件需求，最后導(dǎo)致設(shè)備還沒(méi)開(kāi)始運(yùn)行就要被更換；
　　
　　建設(shè)結(jié)構(gòu)難以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心的場(chǎng)地布局需求，規(guī)劃不合理使機(jī)房區(qū)分不符合實(shí)際；空調(diào)室外機(jī)距離太遠(yuǎn)或無(wú)法安裝；由于主機(jī)房和動(dòng)力室距離太遠(yuǎn)，從而增加傳輸和管理困難，成本增加，可靠性降低。
　　
　　9、必須重視對(duì)系統(tǒng)的可維護(hù)性和可修復(fù)性設(shè)計(jì)
　　
　　數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)三分靠建設(shè)，七分靠維護(hù)，任何設(shè)備都不可避免的會(huì)發(fā)生故障，可快速修復(fù)已經(jīng)成為提高可用性的關(guān)鍵指標(biāo)。
　　
　　忽視可維護(hù)性和可修復(fù)性的現(xiàn)象普遍存在于：
　　
　　在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段中沒(méi)有考慮后期維護(hù)通道和維護(hù)空間，例如電池靠墻陳放、設(shè)備距離靠墻太近、線(xiàn)纜布局不合理、線(xiàn)纜管路或走線(xiàn)架擋住上方電線(xiàn)槽致使后期無(wú)法維修和維護(hù)工具難以施展等；
　　
　　故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)急物資和設(shè)備無(wú)法快速搬運(yùn)，故障設(shè)備和期間更換沒(méi)有維修操作空間等，導(dǎo)致延誤故障處置時(shí)限，甚至引起重大事故；
　　
　　沒(méi)有充分考慮后期發(fā)生故障維護(hù)設(shè)備時(shí)的系統(tǒng)冗余保障能力；
　　
　　沒(méi)有盡可能的做到自動(dòng)化管控，盡可能的減少維護(hù)人員手動(dòng)操作環(huán)節(jié)，從而提高因手動(dòng)操作導(dǎo)致的不確定性和不可控性。
　　
　　10、要有科學(xué)依據(jù)的進(jìn)行可用性設(shè)計(jì)
　　
　　系統(tǒng)可用性是數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)的最重要的指標(biāo)，規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)缺乏科學(xué)依據(jù)主要表現(xiàn)在：
　　
　　數(shù)據(jù)中心在規(guī)劃設(shè)計(jì)師都會(huì)進(jìn)行各系統(tǒng)可靠性的推送，但各家設(shè)計(jì)院、設(shè)計(jì)師對(duì)可靠性的推算依據(jù)和數(shù)據(jù)都會(huì)有自己的一套，沒(méi)有統(tǒng)一的規(guī)范，這樣就可能會(huì)造成同一的數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)等級(jí)和可靠性存在不同的定義和結(jié)果。
　　
　　對(duì)可用性存在著先進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)和施工，建完之后再進(jìn)行反推設(shè)計(jì)等級(jí)的操作，并以反推的等級(jí)向數(shù)據(jù)中心用戶(hù)進(jìn)行推廣介紹。這種本末倒置的設(shè)計(jì)，很多時(shí)候會(huì)因?yàn)樵O(shè)計(jì)中某些關(guān)鍵缺陷，刀子雖然絕大部分設(shè)計(jì)滿(mǎn)足等級(jí)要求，但因?yàn)殛P(guān)鍵缺陷的存在造成等級(jí)下降。
　　
　　只是關(guān)注設(shè)備或子系統(tǒng)的可用性，但卻忽略了對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間的相關(guān)性對(duì)可用性的影響。
　　
　　11、確定高指標(biāo)，要確實(shí)符合實(shí)際的需求和可行性
　　
　　在規(guī)劃設(shè)計(jì)初期，不切實(shí)際的追求規(guī)模大、高可用性等級(jí)、高機(jī)架功率密度、低能耗指標(biāo)PUE等，只是單純主觀臆斷確定數(shù)據(jù)中心的功能指標(biāo)。
　　
　　在具體規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，又沒(méi)有嚴(yán)格按照規(guī)劃原則和程序做詳細(xì)的論證，具體方案和實(shí)際措施與總體規(guī)劃不匹配，從而導(dǎo)致：
　　
　　由于實(shí)際需求不明確，缺乏可行性的必要條件，反復(fù)的設(shè)計(jì)修改，這樣不僅會(huì)造成成本的浪費(fèi)，而且會(huì)大幅度拖延建設(shè)周期。
　　
　　由于對(duì)預(yù)想的業(yè)務(wù)需求量沒(méi)有充分的分析，或因機(jī)房條件不能滿(mǎn)足用戶(hù)需求，從而導(dǎo)致已建成并投入使用的機(jī)房不能得到充分利用，面臨需進(jìn)行再次優(yōu)化改造才能使用的窘境。
　　
　　對(duì)于規(guī)劃攝像的功能實(shí)現(xiàn)不了，如制冷方案不支持規(guī)劃的機(jī)架高功率密度、系統(tǒng)可用性達(dá)不到規(guī)劃等級(jí)、發(fā)電機(jī)不支持系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行條件、過(guò)度規(guī)劃使系統(tǒng)能耗指標(biāo)PUE耗能?chē)?yán)重等。
　　
　　12、避免重設(shè)備輕系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)誤區(qū)
　　
　　行業(yè)內(nèi)普遍存在中設(shè)備輕系統(tǒng)或中局部輕大局的現(xiàn)象，主要體現(xiàn)在：
　　
　　確定好設(shè)備規(guī)格型號(hào)或生產(chǎn)廠商后，才依據(jù)設(shè)備的選擇或修改設(shè)計(jì)方案的。
　　
　　忽視整個(gè)供電系統(tǒng)致使存在單路徑故障點(diǎn)，比如供電系統(tǒng)是按最高可用等級(jí)2N冗余設(shè)計(jì)的，但設(shè)計(jì)的結(jié)果卻只是UPS系統(tǒng)有2N功能。
　　
　　整個(gè)系統(tǒng)是按最高等級(jí)冗余容錯(cuò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的，但空調(diào)制冷設(shè)備卻是單路徑供電的。
　　
　　因?yàn)橐?guī)劃設(shè)計(jì)者缺乏連續(xù)制冷的認(rèn)識(shí)，導(dǎo)致在為系統(tǒng)配置了交流備用能源柴油發(fā)電機(jī)，但發(fā)電機(jī)卻沒(méi)有自動(dòng)啟動(dòng)功能。這也是系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行的重要條件的認(rèn)識(shí)。
　　
　　13、重視統(tǒng)籌設(shè)計(jì)
　　
　　優(yōu)質(zhì)地完成規(guī)劃設(shè)計(jì)任務(wù)的重要方法是提高系統(tǒng)統(tǒng)籌設(shè)計(jì)能力。
　　
　　在數(shù)據(jù)中心建設(shè)過(guò)程中存在著大量因?yàn)橐?guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)分階段、分專(zhuān)業(yè)實(shí)施階段工程，以及不同專(zhuān)業(yè)施工間銜接問(wèn)題考慮不周造成交付數(shù)據(jù)中心不能滿(mǎn)足業(yè)務(wù)和維護(hù)的需要，有些問(wèn)題可能會(huì)導(dǎo)致需要巨量的投入才能改造完成。
　　
　　不同設(shè)計(jì)人員只關(guān)注自己負(fù)責(zé)的內(nèi)容，忽視對(duì)其他專(zhuān)業(yè)的是否銜接，是否存在矛盾和沖突，缺乏全局的考慮。
　　
　　規(guī)劃設(shè)計(jì)人員對(duì)未來(lái)業(yè)務(wù)發(fā)展缺乏準(zhǔn)確的預(yù)判，對(duì)后期容量管理、擴(kuò)容等方面考慮不足；
　　
　　規(guī)劃設(shè)計(jì)人員對(duì)周?chē)Y源環(huán)境和物理環(huán)境不熟悉，設(shè)計(jì)出來(lái)的方案會(huì)出現(xiàn)實(shí)施可行性差或?yàn)橐院蟮倪\(yùn)維工作帶來(lái)不必要的困難。