国家行业标准标准数据中心白皮书.pdf_大学文库

目录 1 引言..................................................................................................................................................3 1.1 研究的范围..............................................................................................................................3 1.1.1 研究的依据........................................................................................................................3 2 术语................................................................................................................................................4 3 概述..................................................................................................................................................5 3.1 数据中心定义........................................................................................................................5 3.2 数据中心系统组成 ...............................................................................................................5 3.2.1 国内外机房等级及分类....................................................................................................6 4 布线系统设计 ...............................................................................................................................8 4.1 数据中心布线的空间构成 ...................................................................................................8 4.1.1 计算机房内布线....................................................................................................................8 4.1.2 支持空间................................................................................................................................9 4.2 数据中心布线规划与拓扑结构 ......................................................................................... 11 4.2.1 数据中心网络布线规划...................................................................................................... 11 4.2.2 数据中心网络布线拓扑结构.............................................................................................. 11 4.2.3 用户需求分析......................................................................................................................16 4.3 产品选择..............................................................................................................................21 4.3.1 线缆......................................................................................................................................21 4.3.2 机柜/机架 ............................................................................................................................21 4.3.3 配线架..................................................................................................................................22 4.3.4 线缆管理器..........................................................................................................................24 4.3.5 设备线缆与跳线..................................................................................................................24 4.3.6 预连接系统..........................................................................................................................25 4.3.7 线缆/跳线标签系统 ............................................................................................................26 4.3.8 走线通道..............................................................................................................................27 4.4 通道设计..............................................................................................................................27 4.4.1 架空地板走线通道..............................................................................................................28 4.4.2 天花板下走线通道..............................................................................................................28 4.4.3 走线通道间距要求..............................................................................................................29 4.4.4 走线通道敷设要求..............................................................................................................29 4.5 机柜机架布置设计 .............................................................................................................30 4.5.1 机柜/机架安装设计 ............................................................................................................30 4.5.2 配线设备安装设计..............................................................................................................32 1

4.6 接地体与接地网 .................................................................................................................33 4.6.1 接地要求..............................................................................................................................33 4.6.2 数据中心内接地系统结构..................................................................................................34 4.7 管理......................................................................................................................................35 4.7.1 标签标识..............................................................................................................................35 4.7.2 连接硬件标签系统..............................................................................................................35 4.7.3 布线管理系统......................................................................................................................36 4.7.4 标识设计..............................................................................................................................36 5 布线系统施工与测试 ....................................................................................................................41 5.1 配线设备安装..........................................................................................................................41 5.1.1 线路施工..............................................................................................................................41 5.1.2 线缆端接..............................................................................................................................41 5.1.3 通道安装..............................................................................................................................41 5.2 接地体与接地网的安装..........................................................................................................43 5.2.1 机架接地连接......................................................................................................................44 5.2.2 机柜接地连接......................................................................................................................45 5.2.3 设备接地..............................................................................................................................46 5.3 测试........................................................................................................................................46 5.3.1 测试对象特点......................................................................................................................46 5.3.2 测试方法..............................................................................................................................46 5.3.3 电缆测试仪操作方法..........................................................................................................48 6 布线配置案例 ...............................................................................................................................49 6.1 配置方案一（4 级数据中心机房设计） ...........................................................................49 6.1.1 布线系统构成......................................................................................................................49 6.1.2 产品选择与配置..................................................................................................................50 6.1.3 配线区方案说明..................................................................................................................51 6.1.4 机柜与接地..........................................................................................................................53 6.2 配置方案二（3 级数据中心机房设计） ..............................................................................55 6.2.1 项目概述..............................................................................................................................55 6.2.2 方案设计说明......................................................................................................................55 6.3 配置方案三（数据中心机房工艺要求设计） .................................................................58 6.3.1 数据中心布线构成..............................................................................................................58 6.3.2 数据中心机房布置..............................................................................................................63 6.3.3 数据中心机房工艺对土建要求.........................................................................................63 7 热点问题分析 .............................................................................................................................64 2

1引言随着社会、经济的快速发展，信息数据的作用越来越得到重视。目前很多企业已经通过各种信息与通信系统的建设，而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。如何对它们进行更好地运用，发挥其最大的作用，使业务不断增长，成为了众多企业最为关心的问题。因此建立一个稳定、安全、高效的数据中心，将是针对这类问圈最为有效的解决方案。数据中心正在发展成为企业的信息化建设核心，设备、服务和应用的集成使得企业网路真正成熟和高效地运行起来。近年来，国际数据中心市场发展迅猛，数据存储应用及设各，存储区域网铬等方面的重大变化已改变了对数据中心和计算机房的电信基础设施建设的要求。企业及运营商的主机设备及其外围支持设备己逐步被高性能的服务器所替代，这些服务器的运行速率大多己达到G比特等级。数据中心内部多种应用的共存、特定环境下必须考虑的建筑因素，再知上基于主机的服务将转变为基于分布式服务器，这些都为数据中心的设计与实随带来了新的挑战。网铬系统和基于互联网的应用也需要更高带宽，更快速度和更安全机制来发挥所有系统设施的潜能。这些增长的需求来自于所有的数据中心设备，从面也使物理基础设施建设变得尤为重要—因为整个网铬投资都建立在结构化布线设施之上了， 1,1研究的范围本白皮书的研究范围是为数据中心的设计和使用者提供最佳的数据中心结构化布线规划、设计及实饰指导。本白皮书详细地阐述了面向未来的数据中心结构化布线系统的规划思路、设计方法和实施指南。 1.1.1研究的依据下列文件中的一些技术要求内容通过在本白皮书的引用，而成为本白皮书的条款。 GB50311-2007 《综合布线系统工程设计规范) GB50312-2007 《综合布线系统工程验收规范) GB50174-2008 《电子信恳系统机房设计规范 GB50057-2005 《建筑物防雷设计规范》 GBS0343-2004 《建筑物电子信息系统助雷技术规范) AN5VT1A-942-2005 《数据中心电信设施标准》 EN50173-5:2005 《信息技术通用布线标准数据中心》 ANSI-BICSI-002 《数据中心设计和实施（草案）》 IS0M1EC11801:2002 《用户建筑综合布线》 IS0/1EC11801:2008 《用户建筑综合布线》修正案一 ANSI/TIA/EIA-568-B 2001 《商业建筑电信布线标准】 ANSI/TIA-569-B 2004 《商业建筑电信通道和空间标准》 ANSI/TIA/EIA-606-A 《商业建筑电信基础设流的管理标准】 ANSI/TIA/EIA-606-A-1 《数据中心计算机房的管理标准（草案）》 -STD-607-A 《商业建筑电信接地和联接要求》

1 引言随着社会、经济的快速发展，信息数据的作用越来越得到重视。目前很多企业已经通过各种信息与通信系统的建设，而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。如何对它们进行更好地运用，发挥其最大的作用，使业务不断增长，成为了众多企业最为关心的问题。因此建立一个稳定、安全、高效的数据中心，将是针对这类问题最为有效的解决方案。数据中心正在发展成为企业的信息化建设核心，设备、服务和应用的集成使得企业网络真正成熟和高效地运行起来。近年来，国际数据中心市场发展迅猛，数据存储应用及设备，存储区域网络等方面的重大变化已改变了对数据中心和计算机房的电信基础设施建设的要求。企业及运营商的主机设备及其外围支持设备已逐步被高性能的服务器所替代，这些服务器的运行速率大多已达到 G 比特等级。数据中心内部多种应用的共存、特定环境下必须考虑的建筑因素，再加上基于主机的服务将转变为基于分布式服务器，这些都为数据中心的设计与实施带来了新的挑战。网络系统和基于互联网的应用也需要更高带宽、更快速度和更安全机制来发挥所有系统设施的潜能。这些增长的需求来自于所有的数据中心设备，从而也使物理基础设施建设变得尤为重要——因为整个网络投资都建立在结构化布线设施之上了。 1.1 研究的范围本白皮书的研究范围是为数据中心的设计和使用者提供最佳的数据中心结构化布线规划、设计及实施指导。本白皮书详细地阐述了面向未来的数据中心结构化布线系统的规划思路、设计方法和实施指南。 1.1.1 研究的依据下列文件中的一些技术要求内容通过在本白皮书的引用，而成为本白皮书的条款。 GB50311-2007 GB50312-2007 GB50174-2008 GB 50057-2005 GB50343-2004 ANSI/TIA-942-2005 EN50173-5∶2005 ANSI-BICSI-002 ISO/IEC11801∶2002 ISO/IEC11801∶2008 ANSI/TIA/EIA-568-B∶2001 ANSI/TIA -569-B∶2004 ANSI/TIA/EIA-606-A ANSI/TIA/EIA-606-A-1 J-STD-607-A 《综合布线系统工程设计规范》《综合布线系统工程验收规范》《电子信息系统机房设计规范》《建筑物防雷设计规范》《建筑物电子信息系统防雷技术规范》《数据中心电信设施标准》《信息技术-通用布线标准-数据中心》《数据中心设计和实施（草案）》《用户建筑综合布线》《用户建筑综合布线》修正案一《商业建筑电信布线标准》《商业建筑电信通道和空间标准》《商业建筑电信基础设施的管理标准》《数据中心计算机房的管理标准（草案）》《商业建筑电信接地和联接要求》 3

3.2.1 国内外机房等级及分类按照中国《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008），数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度，分为 A、B、C 三级。 A 级为容错型，在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。 B 级为冗余型，在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致电子信息系统运行中断。 C 级为基本型，在场地设备正常运行情况下，应保证电子信息系统运行不中断。表 3.2.1 列出不同等级的数据中心对布线及相关系统的技术要求。表 3.2.1 不同等级数据中心对布线及相关系统的技术要求技术要求项目 A 级 B 级 C 级备注建筑与结构机房抗震设计分类乙级丙级（有特殊要求除外）丙级防静电活动地板的高度不宜小于 400mm 作为空调静压箱时防静电活动地板的高度不宜小于 250mm 仅作为电缆布线使用时网络布线数据业务采用光缆(50 微米多模或单模光缆)或 6 类及以上对绞电缆，光缆或电缆根数采用 1+1 冗余。采用光缆(50 微米多模或单模光缆)或 6 类及以上对绞电缆，缆芯采用 3+1 冗余计算机房信息点配置不少于 12 个信息点，其中冗余信息点为总信息点 1/2。不少于 8 个信息点，其中冗余信息点不少于总信息点 1/4。不少于 6 个信息点机房布线以每一个机柜的占用场地为工作区的范围支持区信息点配置不少于 4 个信息点不少于 2 个信息点表中所列为一个工作区的信息点实时智能管理系统宜可支持区信息点配置不少于 4 个信息点不少于 2 个信息点表中所列为一个工作区的信息点 6

采用实时智能管理系统宜可线缆标识系统应在线缆两端打上标签配电电缆宜采用线缆标识系统通信缆线防火等级应采用 CMP 级电缆， OFNP 或 OFCP 级光缆。宜采用 CMP 级电缆，OFNP 或 OFCP 级光缆。也可采用同等级的其它电缆或光缆公用电信配线网络接口 2 个以上 2 个 1 个国际上按照数据中心支持的正常运行时间，将数据中心分为 4 个等级。按照不同的等级，对数据中心内的设施要求也将不同，越高级别要求越严格，1 级为最基本配置没有冗余，4 级则提供了最高等级的故障容错率。在 4 个不同等级的定义中，包含了对建筑结构、电信基础设施、安全性、电气，接地、机械、及防火保护等的不同要求。表 3.2.2 列出了不同正常运行时间等级数据中心的可用性指标（Uptime Institute）。表 3.2.2 不同等级数据中心可用性指标一级二级三级四级可用性 99.671% 99.749% 99.982% 99.995% 年宕机时间 28.8 小时 22.0 小时 1.6 小时 0.4 小时其中针对布线系统的分级指标如表 3.2.3 所示。表 3.2.3 不同等级数据中心布线系统分级指标一级二级三级四级布线、机架、机柜和通道满足 TIA 标准是是是是接入运营商的不同入口路由和入口孔间隔 20m 以上否是是是冗余接入运营商服务否否是是次进线室否否是是次配线区否否否可选冗余主干路由否否是是冗余水平布线否否否可选路由器和交换机有冗余电源和处理器否是是是多个路由器和交换机用于冗余否否是是对配线架、插座和线缆按照 ANSI/TIA/EIA-606-A 和 ANSI/TIA-942 附录 B 的相关条款进行标注。机柜和机架前后方均标注是是是是以线缆两端的连接名称来标注跳线的两端否是是是对配线架和跳线按照 ANSI/TIA/EIA-606-A 和 ANSI/TIA-942 附录 B 的相关条款编制文档否否是是 7

4 布线系统设计 4.1 数据中心布线的空间构成数据中心布线包括核心计算机房内布线和计算机房外布线和支持空间（计算机房外）。数据中心布线空间构成见图 4.1.1 所示。图 4.1.1 数据中心布线空间构成图 4.1.1 计算机房内布线数据中心计算机房内布线空间包含主配线区，水平配线区，区域配线区和设备配线区。 1）主配线区（MDA）主配线区包括主交叉连接（MC）配线设备，它是数据中心结构化布线分配系统的中心配线点。当设备直接连接到主配线区时，主配线区可以包括水平交叉连接（HC）的配线设备。主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和 PBX 设备。有时接入运营商的设备（如 MUX 多路复用器）也被放置在主干区域，以避免因线缆超出额定传输距离或考虑数据中心布线系统及电子信息设备直接与电信业务经营者的通信实施互通，而建立第二个进线间（次进线间）。主配线区位于计算机房内部，为提高其安全性，主配线区也可以设置在计算机房内的一个专属空间内。每一个数据中心应该至少有一个主配线区。电信间（办公室 LAN 交换和操作中心机）水平配线区 ( LAN/SAN/K VM 交换机 ) 水平配线区 ( LAN/SAN/K VM 交换机 ) 水平配线区 ( LAN/SAN/K VM 交换机 ) 水平配线区 ( LAN/SAN/K VM 交换机 ) 区域配线区设备配线区（机架/机柜）设备配线区（机架/机柜）设备配线区（机架/机柜）设备配线区（机架/机柜）办公室，操作中心主配线区（路由器，主干 LAN/SAN 交换机， PBX，复用器）进线室（运营商设备和用户设备分界点）次进线室（运营商设备和用户设备分界点）计算机房接入运营商接入运营商接入运营商水平布线水平布线水平布线水平布线水平布线水平布线主干布线主干布线主干布线主干布线主干布线主干布线主干布线主干布线建筑物内布线 8

主配线区可以服务一个或多个及不同地点的数据中心内部的水平配线区成设备配线区，以及各个数据中心外部的电信间，为办公区域、操作中心和其它一些外部支持区域提供服务和支持。 2)水平配线区(HDA) 水平配线区用来服务于不直接连接到主配线区HC的设备。水平配线区主要包括水平配线设备，为终编设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和KVM交换机。小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。但是，一个标准的数据中心必须有若干个水平配线区。一个数据中心可以有设置于各个楼层的计算机机房，每一层至少含有一个水平配线区，如果设备配线区的设备距离水平配线设备超过水平线烫长度限制的要求可以设置多个水平配线区，在数据中心中，水平配线区为位于设备配线区的终端设备提供网络连接，连接数量取决于连接的设备编口数量和线情通道的空间容量，应该为日后的发展预留空间。 3)区城配线区(ZDA) 在大型计算机房中，为了获得在水平配线区与终端设各之间更高的配置灵活性，水平布线系统中可以包含一个可选择的对接点，叫做区域配线区。区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，可以采用机柜或机架，也可以是集合点(CP)完成线缆的连接，区域配线区也可以表现为连接多个相邻设备的区域插座区域配线区不可存在交义连接，在同一个水平线镜布放的路由中不得超过一个区域配线区。区城配线区中不可使用有源设备。 4)设各配线区(EDA) 设备配线区是分配给终端设备安装的空何，可以包括计算机系统和通信设备，服务器和存储设备刀片服务器和服务器及外围设备，设备配线区的水平线烫端接在周定于机柜或机架的连接硬件上，需为每个设备配线区的机柜或机架提供充足数量的电源插座和连接硬件，使设备缆线和电源线的长度减少至最短距离。 4.12支持空间数据中心支持空间（计算机房外）布线空间包含进线何、电信间、行政管理区、辅助区和支持区。 1)进线间进线间是数据中心结构化布线系统和外部配线及公用网络之间接口与互通交接的场地，设置用于分界的连接硬件。基于安全口的，进线间宜设置在机房之外。根据沉余级别或层次要求的不同，进线间可能需要多个，以根据网铬的构成和互通的关系连接外部或电信业务经营者的网络。如果数据中心面积非常大的情况下，次进线何就显得非常必要，这是为了让进线间尽量与机房设各靠近，以使设备之间的连接线规不超过线路的最大传输距离要求。进线间的设置主要用于电信线缆的接入和电信业务经营者通信设备的放置。这些设施在进线间内经过电信线缆交叉转接，接入数据中心内。如果进线间设置在计算机房内部，则与

主配线区可以服务一个或多个及不同地点的数据中心内部的水平配线区或设备配线区，以及各个数据中心外部的电信间，为办公区域、操作中心和其它一些外部支持区域提供服务和支持。 2）水平配线区（HDA）水平配线区用来服务于不直接连接到主配线区 HC 的设备。水平配线区主要包括水平配线设备，为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和 KVM 交换机。小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。但是，一个标准的数据中心必须有若干个水平配线区。一个数据中心可以有设置于各个楼层的计算机机房, 每一层至少含有一个水平配线区，如果设备配线区的设备距离水平配线设备超过水平线缆长度限制的要求,可以设置多个水平配线区。在数据中心中，水平配线区为位于设备配线区的终端设备提供网络连接，连接数量取决于连接的设备端口数量和线槽通道的空间容量，应该为日后的发展预留空间。 3）区域配线区（ZDA）在大型计算机房中，为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性，水平布线系统中可以包含一个可选择的对接点，叫做区域配线区。区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，可以采用机柜或机架，也可以是集合点（CP）完成线缆的连接，区域配线区也可以表现为连接多个相邻设备的区域插座。区域配线区不可存在交叉连接，在同一个水平线缆布放的路由中不得超过一个区域配线区。区域配线区中不可使用有源设备。 4）设备配线区（EDA）设备配线区是分配给终端设备安装的空间，可以包括计算机系统和通信设备，服务器和存储设备刀片服务器和服务器及外围设备。设备配线区的水平线缆端接在固定于机柜或机架的连接硬件上。需为每个设备配线区的机柜或机架提供充足数量的电源插座和连接硬件，使设备缆线和电源线的长度减少至最短距离。 4.1.2 支持空间数据中心支持空间（计算机房外）布线空间包含进线间、电信间、行政管理区、辅助区和支持区。 1）进线间进线间是数据中心结构化布线系统和外部配线及公用网络之间接口与互通交接的场地，设置用于分界的连接硬件。基于安全目的，进线间宜设置在机房之外。根据冗余级别或层次要求的不同，进线间可能需要多个，以根据网络的构成和互通的关系连接外部或电信业务经营者的网络。如果数据中心面积非常大的情况下，次进线间就显得非常必要，这是为了让进线间尽量与机房设备靠近，以使设备之间的连接线缆不超过线路的最大传输距离要求。进线间的设置主要用于电信线缆的接入和电信业务经营者通信设备的放置。这些设施在进线间内经过电信线缆交叉转接，接入数据中心内。如果进线间设置在计算机房内部，则与 9

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