文/曹燦，南京蘇寧電子信息技術(shù)有限公司

1 前言

隨著數(shù)據(jù)中心應(yīng)用條件的不斷變化，對(duì)其規(guī)劃設(shè)計(jì)提出了新的要求，因此有必要對(duì)其相關(guān)課題展開深入研究與探討，以期用以指導(dǎo)相關(guān)工作的開展與實(shí)踐，并取得理想效果?；诖?，本文從概述相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

2 概述

數(shù)據(jù)中心的規(guī)模涉及三個(gè)因素：面積（S p a c e）、電量（P o w e r）、制冷量（C o o l i n g），簡(jiǎn)稱S P C，最終能夠?qū)嶋H使用的規(guī)模取決于S P C三者中的短板。民用建筑規(guī)模的核心指標(biāo)是面積，而數(shù)據(jù)中心規(guī)模三因素中電量是核心指標(biāo)。對(duì)于新建的數(shù)據(jù)中心，有了電量規(guī)模就可以直接推導(dǎo)出制冷量規(guī)模，可以從容地在設(shè)計(jì)中考慮制冷。而面積則有一定的彈性，面積不足時(shí)可以做高密度設(shè)計(jì)，即在一個(gè)機(jī)柜中放入更多的I T設(shè)備，從而在一定范圍內(nèi)提高單位面積的計(jì)算能力，也節(jié)省了面積。值得一提的是，并不是密度越高越好，當(dāng)密度高到一定程度后（具體密度值依賴于具體設(shè)計(jì)方案），進(jìn)一步提高密度反而不省面積（因?yàn)橹嗡碾娏涂照{(diào)設(shè)備所占的面積會(huì)增加），造價(jià)也顯著提高。民用建筑的造價(jià)一般由面積決定，而數(shù)據(jù)中心的造價(jià)主要由電量和可用性級(jí)別決定，面積對(duì)數(shù)據(jù)中心造價(jià)的影響很小。

3 數(shù)據(jù)中心規(guī)劃工作的概念

作為項(xiàng)目的起點(diǎn)，規(guī)劃工作奠定了項(xiàng)目建設(shè)的基礎(chǔ)。項(xiàng)目規(guī)劃工作的實(shí)質(zhì)就是將關(guān)于項(xiàng)目的一切構(gòu)想，方案和數(shù)據(jù)用邏輯流程來(lái)實(shí)現(xiàn)，將最初的項(xiàng)目構(gòu)想轉(zhuǎn)換成一系列的具體要求和細(xì)節(jié)，用規(guī)劃來(lái)控制數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的成本和質(zhì)量。

數(shù)據(jù)中心的項(xiàng)目規(guī)劃分為四個(gè)階段，每個(gè)階段都有具體的流程和任務(wù)。這套分階段方法論的核心觀點(diǎn)是：

（1）建立項(xiàng)目的系統(tǒng)概念：在討論技術(shù)要求、設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)、甚至是一長(zhǎng)串用戶需求清單之前，我們應(yīng)該先建立一個(gè)系統(tǒng)的概念。這樣可以避免一旦工程開始，由于大方向的錯(cuò)誤導(dǎo)致工程的返工或推遲，造成時(shí)間和投資的浪費(fèi)。所以，在規(guī)劃之初，最關(guān)鍵的工作并不是急于進(jìn)行具體設(shè)計(jì)和設(shè)備采購(gòu)，而是確定計(jì)劃建設(shè)的數(shù)據(jù)中心的最重要的基本架構(gòu)，即系統(tǒng)的概念。

（2）確定項(xiàng)目的核心要素：系統(tǒng)概念的建立需要一些特定的項(xiàng)目相關(guān)的核心要素，這些要素包括項(xiàng)目的級(jí)別、容量、擴(kuò)容空間、效率、密度和預(yù)算。前期的規(guī)劃工作應(yīng)著眼于使項(xiàng)目的投資者和管理者建立這些要素的共識(shí)，這就確保了項(xiàng)目的決策者專注于最重要的決策，而不是糾結(jié)于細(xì)節(jié)的討論。

4 數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)分析

4.1 規(guī)劃科學(xué)性?！靶聰?shù)據(jù)中心落成之日，就是‘修修補(bǔ)補(bǔ)’開始之時(shí)”。這是一些單位在建設(shè)數(shù)據(jù)中心后的切身體驗(yàn)。從最初的概念到最終能夠部署設(shè)備的機(jī)房，往往要用兩三年時(shí)間，建設(shè)期間業(yè)務(wù)和IT都在高速發(fā)展，雖然做的是五年規(guī)劃，但設(shè)備遷入新機(jī)房時(shí)已經(jīng)占用了大半的電量或面積，空調(diào)冷量開始不夠，很快要進(jìn)行改造，同時(shí)還要保證IT系統(tǒng)的正常運(yùn)行，像是給飛在空中的飛機(jī)換零件，危險(xiǎn)性很高。

這里涉及兩個(gè)核心問題：①十年規(guī)劃。一項(xiàng)針對(duì)美國(guó)6500個(gè)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的調(diào)查顯示，這些數(shù)據(jù)中心的實(shí)際平均運(yùn)行時(shí)間為12年。新數(shù)據(jù)中心的生命周期至少應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)在10年以上。②規(guī)模估算。對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)中心規(guī)模的估算的確是一項(xiàng)挑戰(zhàn)性工作。缺乏有效的規(guī)模估算方法，難以提供有效的需求作為設(shè)計(jì)輸入。

4.2 面積、電量、制冷量平衡。新建數(shù)據(jù)中心的面積規(guī)劃大并不能說(shuō)明規(guī)模大，因?yàn)閿?shù)據(jù)中心的規(guī)模決定于面積、電量、制冷量三者中的短板。面積大供電容量不足或制冷設(shè)備不夠，再大的面積也無(wú)法作為數(shù)據(jù)中心使用。

4.3 建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷。

4.3.1 層高。一般設(shè)計(jì)單位都了解數(shù)據(jù)中心要求比較高的層高，通常為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)的層高在4m，而專業(yè)設(shè)計(jì)的大型現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心的機(jī)房層高一般會(huì)在6m甚至更高，設(shè)備層（發(fā)電機(jī)、冷凍機(jī)等）的常見層高為7.5～9m。對(duì)普通民用建筑而言，層高的增加意味著造價(jià)的增加，傳統(tǒng)土建設(shè)計(jì)單位想不出再增加層高的理由。即使IT部門提出了層高的要求，也往往會(huì)被整個(gè)單位需要更多辦公面積的要求犧牲掉（我國(guó)的數(shù)據(jù)中心多數(shù)情況下是一棟大樓里面的一層或多層，大樓有限高指標(biāo)，增加層高就會(huì)減少大樓總面積）。

4.3.2 承重。早期相當(dāng)多的數(shù)據(jù)中心地板最大承重只有420kg/m 2，無(wú)法滿足大型設(shè)備的部署。高等級(jí)數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)主機(jī)房承重應(yīng)不低于1000kg/m2，高壓配電、變電室、電池間等重型設(shè)備房間承重不低于1500kg/m2。

4.3.3 柱距。數(shù)據(jù)中心的柱距直接影響到IT設(shè)備部署的效率，必須考慮到IT設(shè)備和機(jī)電設(shè)備部署的特點(diǎn)才能設(shè)計(jì)出合理的柱距，從而最充分地利用空間，并且能夠有效地和機(jī)柜一起組成冷、熱通道，節(jié)能降耗。

4.3.4 運(yùn)輸通道。由于數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)壽命在10年以上，剛投入使用時(shí)必然有較大的容量空余，一次性部署所有機(jī)電系統(tǒng)會(huì)造成很大浪費(fèi)，因此一般分期部署。要考慮預(yù)留大型設(shè)備吊裝孔和大型貨梯，機(jī)電設(shè)備通道要足夠?qū)?、高，而且能夠滿足大型設(shè)備在運(yùn)輸中轉(zhuǎn)彎。缺乏數(shù)據(jù)中心專業(yè)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)可能導(dǎo)致大型設(shè)備無(wú)法到位。

4.3.5 變配電和制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷。對(duì)于大型數(shù)據(jù)中心而言，變配電和制冷設(shè)計(jì)是整個(gè)設(shè)計(jì)的核心部分，如果設(shè)計(jì)原則發(fā)生偏差，會(huì)給數(shù)據(jù)中心未來(lái)運(yùn)營(yíng)帶來(lái)很大風(fēng)險(xiǎn)。按照國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)分工，變配電和制冷設(shè)計(jì)通常是由土建設(shè)計(jì)單位負(fù)責(zé)，而國(guó)內(nèi)土建設(shè)計(jì)單位目前對(duì)數(shù)據(jù)中心的變配電、制冷系統(tǒng)的高可用性要求往往不能準(zhǔn)確地理解，也缺乏大型數(shù)據(jù)中心建設(shè)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，難以保證數(shù)據(jù)中心的可用性。

5 結(jié)束語(yǔ)

通過對(duì)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)問題的研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，該項(xiàng)工作良好實(shí)踐效果的取得，有賴于對(duì)其多項(xiàng)影響因素與關(guān)鍵環(huán)節(jié)的充分掌控，有關(guān)人員應(yīng)該從數(shù)據(jù)中心規(guī)劃設(shè)計(jì)的客觀實(shí)際出發(fā)，研究制定最為符合實(shí)際的應(yīng)對(duì)實(shí)施措施。