摘要：近年來，國內各行業(yè)、各級別的數(shù)據處理中心新建案例如發(fā)展迅猛，但受限于數(shù)據處理中心概念提出時間尚短，數(shù)據處理中心建設標準的滯后，往往在實際項目中各設計單位均按照自己的理解或行業(yè)的慣例進行策劃。本文著重從數(shù)據處理中心定義、發(fā)展過程、數(shù)據處理中心架構模型、難點及保障措施等方面對該類項目的建設思路做出論述。
　　關鍵詞：數(shù)據處理中心，IDC，機房工程，數(shù)據處理中心架構模型
　　1、數(shù)據處理中心的概念
　　目前數(shù)據處理中心業(yè)界還沒有一個權威的定義。數(shù)據處理中心的建設目標也隨著上層應用及服務方式變化而在不同時期呈現(xiàn)出不同的內容。
　　數(shù)據處理中心是伴隨著互聯(lián)網發(fā)展的需求而發(fā)展起來的，為企業(yè)、應用服務提供商、內容服務提供商、系統(tǒng)集成商、ISP等提供大規(guī)模、高質量、安全可靠的業(yè)務處理、服務器托管、租用以及增值服務的互聯(lián)網新型業(yè)務。數(shù)據處理中心不僅是一個服務概念，還是一個網絡概念，它構成了網絡基礎資源的一部分，提供了一種高端的數(shù)據傳輸服務和高速接入服務。它改變了以往互聯(lián)網的運作和經營模式，使得參加互聯(lián)網的每一方都能專注其特長。
　　因此，數(shù)據處理中心不僅要提供服務器硬件、快速安全的網絡，還要提供對服務器的監(jiān)管服務、有關網絡的管理及服務品質保證，而且要有高度可靠的安全的機房網絡環(huán)境。
　　2、 數(shù)據處理中心建設的誤區(qū)
　　在技術應用方面，數(shù)據處理中心的建設涉及了建筑、裝飾、強電、弱電、網絡、主機、軟件等多個IT領域及非IT領域的關鍵性技術；在功能應用方面，數(shù)據處理中心則涵蓋了業(yè)務保障、主機托管、數(shù)據存儲、能源支撐、安全保障、運維管理等多種功能。因此，數(shù)據處理中心的建設是一個涉及面廣、技術難度高、集成性強的綜合性一體化系統(tǒng)工程。
　　業(yè)內的從業(yè)企業(yè)主要由過去從事傳統(tǒng)IT行業(yè)、機房工程專業(yè)、甚至是強電、裝修等單一專業(yè)的公司組成。談到數(shù)據處理中心的建設時，往往會造成以下誤區(qū)：
　　誤區(qū)一：數(shù)據處理中心建設=機房工程。這種誤區(qū)主要是由于對數(shù)據處理中心的片面性理解造成的，將數(shù)據處理中心與普通IT機房等同起來。
　　誤區(qū)二：關鍵投資的偏移。建設一個服務面廣、功能完整、數(shù)據關鍵性高的數(shù)據處理中心，從需求調研、功能定位到方案規(guī)劃、詳細設計再到工程實施、調試開通將是一筆巨大的投資。從機房平臺一體化建設在整個數(shù)據處理中心構架的位置及與其他支撐系統(tǒng)的關系來看，其主要作用是為上層的平臺與應用提供可靠、純凈的能源支撐和安全、豐富、方便的操作、管理環(huán)境。然而，往往有一種建設誤區(qū)將裝修工程等華而不實的系統(tǒng)做為建設與投資重點，而輕視了為上層平臺及應用提供關鍵性支撐的系統(tǒng)建設。
　　誤區(qū)三：短視和缺乏系統(tǒng)的需求分析。在數(shù)據處理中心的建設中往往存在“只看局部、不看整體”、“只看顯性、不看隱性”、“只看目前、不看未來”的建設誤區(qū)，造成了數(shù)據處理中心的擴展性不強，下層支撐系統(tǒng)無法跟上上層業(yè)務系統(tǒng)的發(fā)展節(jié)奏的問題。
　　3、 數(shù)據處理中心整體構架
　　數(shù)據處理中心構架模型（DataCenterStructureModel）是對數(shù)據處理中心的建設內容進行層次化抽象與歸納，以便于更系統(tǒng)、全面的對各功能模塊進行規(guī)劃與設計。具體見下圖：
　　
　　3.1建筑結構層
　　建筑結構層位于數(shù)據處理中心構架模型的最底層，主要是通過對建筑結構的合理性規(guī)劃及裝修工程來保證數(shù)據處理中心科學、合理的物理環(huán)境，建設內容主要包括：
　　a) 建筑結構及平面分割子系統(tǒng)
　　建筑結構包括建筑外立面、建筑屋面防水、建筑承重、電梯尺寸和承重、抗震和抗裂的等級、房間功能設置等要求。
　　平面分割子系統(tǒng)包括機房區(qū)域劃分和機房通道設計。其中機房區(qū)域劃分主要包括主機房區(qū)域、網絡機房區(qū)域、運維監(jiān)控區(qū)域、操作中心區(qū)域、輔助設施區(qū)域、通訊機房區(qū)域、開發(fā)中心區(qū)域、數(shù)據存儲區(qū)域、設備倉庫區(qū)域、培訓中心區(qū)域；機房通道設計主要包括設備通道、參觀通道、人員通道、消防通道等。
　　b) 裝飾工程子系統(tǒng)
　　通常包括：裝飾選材、機房標高、機房承重、天花吊頂工程、隔斷及墻面工程、地面工程等。
　　3.2 機房平臺層
　　機房平臺層位于建筑結構層與業(yè)務支撐平臺層之間，主要作用是為上層的支撐平臺設備提供可靠、純凈的能源支撐，為管理人員提供安全、豐富、方便的操作、管理環(huán)境。
　　從功能上劃分，主要分為四個模塊，分別為能源支撐模塊、安全保障模塊、運維管理模塊、配套服務模塊。其中能源支撐模塊包括：低壓自動切換系統(tǒng)（ATS）、低壓配電系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)（UPS）、空調系統(tǒng)、后備發(fā)電系統(tǒng)（油機）；安全保障模塊包括：安全防范系統(tǒng)（SA）、消防報警系統(tǒng)（FA）、消防滅火系統(tǒng)、門禁管理系統(tǒng)、電氣保護系統(tǒng)；運維管理模塊包括：環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（PSMS）、網絡監(jiān)測管理系統(tǒng)、平臺監(jiān)測管理系統(tǒng)、生產監(jiān)控系統(tǒng)、集中切換系統(tǒng)（KVM）、指揮調度系統(tǒng)；配套服務模塊包括：結構化綜合布線系統(tǒng)（PDS）、有線電視分配網系統(tǒng)（CATV）、緊急廣播系統(tǒng)（PA）、語音通訊系統(tǒng)（PBX）、專用衛(wèi)星通訊系統(tǒng)（VSAT）、培訓中心系統(tǒng)。
　　3.3 業(yè)務支撐平臺
　　業(yè)務支撐平臺是為上層應用系統(tǒng)高效、穩(wěn)定的運行提供支撐平臺，主要由網絡、主機、存儲、備份等軟硬件組成。
　　從主流行業(yè)的數(shù)據處理中心建設來看，主要應由以下功能區(qū)域組成：廣域接入區(qū)、核心生產區(qū)、測試區(qū)、開發(fā)區(qū)、互聯(lián)網服務托管區(qū)、辦公OA區(qū)、MIS區(qū)、數(shù)據存儲區(qū)、集中管理區(qū)、呼叫中心（CallCenter）。
　　3.4 生產業(yè)務層
　　生產業(yè)務層主要由各類專業(yè)業(yè)務應用系統(tǒng)組成，用于完成交易，以及交易數(shù)據的統(tǒng)計與管理。
　　4、數(shù)據處理中心的建設重點和目標
　　由于IT業(yè)務快速發(fā)展的模式特點，如何針對行業(yè)數(shù)據處理中心設計出安全、可靠、穩(wěn)定運行、可持續(xù)增長的機房環(huán)境將是數(shù)據處理中心建設中的重中之重建設重點和目標包括：
　　4.1高增長性
　　在規(guī)劃設計中，應著重考慮以下幾點以適應數(shù)據處理中心高增長性的特點：
　　采用標準化、模塊化的設計。隨著數(shù)據處理中心環(huán)境的變化，電力基礎設施和物理基礎設施都必需適應并滿足這些要求。
　　將數(shù)據處理中心總進線開關和進線電纜容量適當留有冗余，未來擴展時成本很低即可實現(xiàn)線路擴容，擴容僅需要加內部相應設備即可，不再需要整改機房內電氣線路及橋架等；
　　在對行業(yè)業(yè)務充分了解的前提下，運用科學的分析方法，預測今后5到10年內的容量密度。系統(tǒng)設計中須結合用戶實際情況提出合理的功率估算方法以及供配電擴容方法。
　　4.2高可用性
　　高可用性已成為了數(shù)據處理中心穩(wěn)定運行的核心因素，作為支撐關鍵業(yè)務的數(shù)據處理中心，需要滿足24×7×365的運行要求，達到99.99999%的運行效率。在設計時，應主要考慮以下幾點：
　　增加平均無故障時間（MTBF）――平均無故障時間，是指電源保護系統(tǒng)經過多少時間出現(xiàn)故障的平均小時數(shù)�？梢酝ㄟ^增加系統(tǒng)中每個部件的可靠性和增加系統(tǒng)的冗余性兩種途徑來實現(xiàn)。
　　減少平均修復時間（MTTR）――其主旨是為了降低電源保護系統(tǒng)和市電電源同時現(xiàn)出故障的風險。
　　系統(tǒng)的冗余設計――系統(tǒng)的冗余設計應該從多方面考慮，將系統(tǒng)的單點故障降到最低，主要包括：能源的冗余、設備的冗余、網絡接入的冗余。
　　減少人為故障――據統(tǒng)計，系統(tǒng)54%的宕機是人為故障造成的。在系統(tǒng)設計中，應盡量考慮到減小系統(tǒng)復雜性；在項目實施中需做好竣工資料及技術培訓工作。
　　減小UPS和關鍵負載之間的故障點――大多數(shù)導致關鍵負載宕機的故障一般發(fā)生在UPS和關鍵負載之間。在UPS和關鍵負載之間存在多個斷路器（單路徑故障點）。
　　4.3高整合性
　　建筑結構的整合――隨著數(shù)據處理中心負載的增加，基礎空間可能會被機械和電力基礎設施占用（包括發(fā)電機組、UPS系統(tǒng)、電池系統(tǒng)、靜態(tài)開關等），因此系統(tǒng)設計中須提出優(yōu)化的機房空間分割方法。主機房、各類業(yè)務機房、各類輔助用房的設計時應考慮裝飾風格、操作臺設計、設備布局的統(tǒng)一與協(xié)調。
　　管道橋架的整合――數(shù)據處理中心內涉及到管道橋架的系統(tǒng)較多，線路較復雜。因此，在嚴格遵守強、弱電線路管道橋架分開的前提下，應盡量考慮管道橋架的統(tǒng)一規(guī)劃，方便施工與排障。
　　能源系統(tǒng)的整合――在低壓配電子系統(tǒng)、UPS子系統(tǒng)、空調子系統(tǒng)等能源系統(tǒng)的設計時，應盡量考慮各子系統(tǒng)及設備之間的兼容性和整合性，建議采用一體化解決方案，提高系統(tǒng)的整體運行效率。
　　業(yè)務支撐平臺的整合――建設一套高可靠、高可用性的支撐平臺系統(tǒng)，采用邏輯隔離將各種應用區(qū)分開來。以生產業(yè)務系統(tǒng)應用為核心，同時滿足安全保障、運維管理、配套服務相關系統(tǒng)對網絡的應用。
　　4.4高安全性
　　建筑結構的安全保障――在建筑結構設計前，應對數(shù)據處理中心的外立面、承重、屋面防水、抗震/抗裂等級提出要求。同時，對易發(fā)生危險的系統(tǒng)（如UPS系統(tǒng)）應進行特殊考慮，如將UPS主機室與電池室進行分隔，并對UPS電池室采用實墻隔斷，從建筑結構層面保證數(shù)據處理中心的運行安全；
　　能源系統(tǒng)的安全保障――數(shù)據處理中心內所有的能源支撐設備均需嚴格考慮接地與防雷系統(tǒng)，并在低壓配電雙輸出系統(tǒng)中考慮采用負載同步控制器（LBS）防止關鍵負載設備的損壞；
　　技術上的安全保障――建設安防（閉路電視監(jiān)控、防盜報警、電子巡更）、門禁（3層門禁管理體系）、消防（消防報警、消防滅火）、電氣保護等子系統(tǒng)從多方面綜合保證數(shù)據處理中心的安全；
　　運維管理的安全保障――利用數(shù)據處理中心的環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)（PSMS）對機房內的溫濕度、漏水、配電、UPS、空調、消防、安防等設備及子系統(tǒng)進行綜合監(jiān)控，實現(xiàn)實時的對機房環(huán)境運行參數(shù)進行監(jiān)控。當環(huán)境運行參數(shù)發(fā)生重大異常時，通過指揮調度中心進行快速排障與維修。
　　4.5可遷移性
　　隨著業(yè)務的不斷拓展，可能需要對舊數(shù)據處理中心進行擴容，并進行新中心的建設。這時，就需要進行數(shù)據處理中心的搬遷工作。數(shù)據處理中心的共有特點是：業(yè)務集中、數(shù)據集中、海量數(shù)據容量（至少TB量級）、大業(yè)務量、業(yè)務連續(xù)性要求極高、關鍵業(yè)務數(shù)據可用性高。由于業(yè)務24×7的連續(xù)性需求和客戶數(shù)據的重要性，保證業(yè)務連續(xù)性是數(shù)據處理中心遷移的核心要求。
　　因此在設計規(guī)劃時，應盡量考慮到搬遷時最小的風險、最短的停機時間。主要從以下方面考慮：模塊化設計――方便搬遷時設備的拆卸和搬遷統(tǒng)籌規(guī)劃；設計的靈活性――靈活的設計使搬遷變得更加可行，也方便在新中心的靈活部署；提供寬大通暢的設備運輸通道――保證搬遷時的物理條件，提高搬遷方案的可實施性。
　　4.6可管理性
　　ECC總控中心實現(xiàn)物理層、網絡層、平臺層、應用層所有關鍵設備及應用系統(tǒng)的實時監(jiān)控。管理者可以將不同平臺的系統(tǒng)放在總控中心，進行統(tǒng)一管理，時時地監(jiān)控生產業(yè)務系統(tǒng)的交易情況、網絡及服務器運行的狀況、設備的利用率、機房內能源設備的運行狀況等。同時，當系統(tǒng)發(fā)生故障或者系統(tǒng)變更時，可以通過指揮調度系統(tǒng)的大屏顯示系統(tǒng)實時的檢測現(xiàn)場狀況及數(shù)據；通過無線對講系統(tǒng)進行指揮調度動作；甚至可以通過遠程視頻會議系統(tǒng)對問題進行遠程診斷。集中操作管理――集中切換系統(tǒng)（KVM）提供了一個統(tǒng)一的管理平臺，實現(xiàn)基于TCP/IP的管理用戶對服務器及網絡設備進行遠程全域管理；并且整個集中管理KVM系統(tǒng)的建設可以滿足機房不斷發(fā)展及無限擴容需要。