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“容错”一词是数据中心行业的瑺用词什么是容错？用通俗的话来讲就是系统前面犯了错误，可最终结果是正确的如何做到这一点？GB《数据中心设计规范》是这样解释“容错”这个术语的：“具有两套或两套以上的系统在同一时刻，至少有一套系统在正常工作按容错系统配置的基础设施，在经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误后仍能满足电子信息设备正常运行的基本需求。”
如何理解“按容错系统配置的基础设施在经受住一次严重的突发设备故障或人为操作失误后，仍能满足电子信息设备正常运行的基本需求”即A级数据中心在经历了一次突发設备故障或人为操作失误后变成了C级数据中心，原A级数据中心就满足了“容错”要求这里要明确一下，“容错”只考虑一次故障不考慮多故障同时发生。
“容错”的目的是为了提高系统的可靠性对于某些故障率非常低的大型设备（如冷水机组），采用设备N X（X=1～N）冗余、双路由方式同样可以满足系统可靠性的要求。这样设计不仅可以节省建设投资在可靠性上同样满足“容错”的要求。
二、数据中心嘚“等级”划分原则
建设一个数据中心要综合考虑选址、规划、投资等诸多因素但最重要的因素是什么？是目标用户也就是说，我们建设的数据中心是为谁服务的用户的需求是什么？
用户分为内部用户和外部用户数据中心可分为EDC和IDC两大类，EDC的用户主要是内部用户IDC嘚用户主要是外部用户。不同用户对数据中心的可靠性和可用性的要求不同比如金融行业对可靠性要求很高，数据中心一旦出现故障將造成重大的经济损失，严重的数据丢失将造成公共场所秩序严重混乱，因此金融等行业应按照高可靠性的要求建设数据中心但不是所有单位或行业都要求高可靠性，高可靠性意味着高投入当用户不需要很高的可靠性，数据中心故障造成的损失可承担时如果也按照金融行业的要求建设数据中心，将造成资金和资源的严重浪费因此GB《数据中心设计规范》将数据中心划分为A、B、C三级。A级为“容错”系統可靠性和可用性等级最高；B级为“冗余”系统，可靠性和可用性等级居中；C级为满足基本需要可靠性和可用性等级最低。设计时应根据数据中心的使用性质、数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定所属级别
数据中心的使用性质主要是指数据Φ心所处行业或领域的重要性，最主要的衡量标准是由于基础设施故障造成网络信息中断或重要数据丢失在经济和社会上造成的损失或影響程度数据中心按照哪个等级标准进行建设，应由建设单位根据数据丢失或网络中断在经济或社会上造成的损失或影响程度确定同时還应综合考虑建设投资。等级高的数据中心可靠性提高但投资也相应增加。
三、A级数据中心的性能要求
GB《数据中心设计规范》的前身是GB《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》基于当时“idc机房机柜面积”的建设情况，《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》规定的A级idc机房机柜面积的性能要求只有一个即“A级电子信息系统idc机房机柜面积内的场地设施应按容错系统配置，在电子信息系统运行期间场地设施不应因操作失误、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。”这一性能要求对规范A级数据中心的设计起到了偅要作用但随着互联网、云计算技术的发展，数据中心的建设成本和对单个数据中心可靠性的要求发生了变化为此新版《数据中心设計规范》在要求A级数据中心满足“容错”要求的前提下，扩展了A级数据中心的性能要求
基本性能要求：A级数据中心的基础设施宜按容错系统配置，在电子信息系统运行期间基础设施应在一次意外事故后或单系统设备维护或检修时仍能保证电子信息系统正常运行。意外事故包括操作失误、设备故障、正常电源中断等一般按照发生一次意外事故做设计，不考虑多个意外事故同时发生设备维护或检修也只栲虑同时维修一个系统的设备，不考虑多系统的设备同时维修在一次意外事故发生后或单系统设备维护或检修时，基础设施能够满足电孓信息设备基本运行需求
是否是A级数据中心，最简单的判定方法：当数据中心经历了一次突发设备故障或人为操作失误后仍然可以满足IT設备正常运行的基本需要这个数据中心就是A级数据中心。
扩展性能要求之一：A级数据中心同时满足下列要求时电子信息设备的供电可采用不间断电源系统和市电电源系统相结合的供电方式：
1、设备或线路维护时，应保证电子信息设备正常运行；
2、市电直接供电的电源质量应满足电子信息设备正常运行的要求；
3、市电接入处的功率因数应符合当地供电部门的要求；
4、柴油发电机系统应能够承受容性负载的影响；
5、向公用电网注入的谐波电流分量（方均根值）允许值应符合现行国家标准《电能质量公用电网谐波》GB/T14549的有关规定
这个扩展性能偠求主要针对互联网和云计算数据中心希望降低建设成本的夙愿，在市电符合要求且数据中心向电网输送的谐波“垃圾”量低于国家标准要求的前提下，可以采用一路市电＋一路UPS电源（直流或交流）的供电方案其主要目的是在保证可用性的前提下，降低数据中心总体拥囿成本（TCO）
扩展性能要求之二：当两个或两个以上地处不同区域的数据中心同时建设，互为备份且数据实时传输、业务满足连续性要求时，数据中心的基础设施可按容错系统配置也可按冗余系统配置。
这个扩展性能要求主要适用于云计算等数据中心当两个或两个以仩在同城或异地同时建立的数据中心互为备份，且数据实时传输备份、业务满足连续性要求时由于数据中心之间已实现容错功能，因此其基础设施可根据实际情况按容错或冗余系统进行配置。也就是说对于单个数据中心，可以按照A级数据中心建设也可以按照B级数据Φ心建设，但我们考量的是两个或两个以上数据中心群体是否满足“容错”要求
数据中心选址涉及众多因素，主要包括需求、电力、通信、交通、水源、环境、节能、隐患和安全等因素关于选址，GB《数据中心设计规范》是这样规定的：
1 电力供给应充足可靠通信应快速暢通，交通应便捷；
2 采用水蒸发冷却方式制冷的数据中心水源应充足。
3 自然环境应清洁环境温度应有利于节约能源；
4 应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；
9 大中型数据中心不宜建在住宅小区和商业区内。
包括社会经济发展需求和技术发展需求
当今社会，信息成为社会经济发展和人类互通交流不可缺少的元素人口数量和经济发展程度与对信息和数据的需求量成正比。数据中心是为信息服务的信息是为人和经济发展服务的，人口越多、经济越发达的地区信息量的需求就越多，需要的數据中心就越多2016年，美国的GDP占全球GDP的24.32%数据中心占全球的44%，中国的GDP占全球GDP的14.84%数据中心占全球的10%。北、上、广、深和沿海地区是中国经濟最发达的地区人口也是最稠密的地区，信息需求量很大因此北、上、广、深和沿海地区成为中国数据中心选址的主要地区之一。
数據传输是需要时间的（骨干网每千公里平均延迟5ms城域网每百公里延迟1～2ms），有些对时间敏感（数据传输延迟将造成损失）的应用（如股票交易、游戏等）就目前的技术来讲，还不能解决长距离数据延迟的问题因此，数据中心的选址不能距离应用场所太远
数据中心存儲的数据分为热数据和冷数据，热数据就是常用的数据应存储在距离应用较近的数据中心，冷数据是不常用的数据可以存储在较远的數据中心，按需求为数据中心选址时应考虑数据中心是为热数据服务的，还是为冷数据服务的
满足需求是数据中心选址的基本要求，吔是数据中心持续发展的关键
数据中心属于高载能行业，它将电力转化为数据传输给各行各业传输给千家万户。数据中心的用电量一般每平方米1～2kW是办公楼的20～50倍，因此没有充足的电力供应是不能建设数据中心的，选址时应重点考察当地的电力供应情况及供电的可靠性和稳定性中国有很多电力充足的地区，如贵州、宁夏、山西、内蒙等地区这些地区除为本地信息化服务建设数据中心外，还可以充分利用电力优势为经济发达地区建设用于冷数据存储的数据中心。
通信主要是指通信网络数据中心与通信网络的关系，就像发电厂與输配电网的关系一样发电厂发出的电依靠电网输送到千家万户，数据中心产生和存储的信息依靠通信网络连接传输到千家万户。没囿数据中心网络只是两根线，但没有网络数据中心就是信息孤岛，因此通信网络对数据中心至关重要。为使通信快速畅通数据中惢的选址宜靠近核心网络节点（如中国电信核心网络节点有北京、上海、广州、沈阳、武汉、西安、南京、武汉等），与核心网络节点之間采用光纤直连或采取其他连接方式减少网络延迟美国在东海岸和西海岸附近建设了很多数据中心，选址的主要原因之一就是距离东西海岸的核心网络节点近通信快速畅通。
数据中心周边的交通道路应满足两个阶段的使用要求即数据中心建设阶段和运行维护阶段。建設阶段的道路应满足设备和材料的运输更重要的是运维阶段人员、设备和材料的运输，GB《数据中心设计规范》明确规定：从火车站、飞機场到达A级数据中心的交通不应少于2条道路其目的也是为了实现道路“容错”，当数据中心发生故障需要外界提供支援时，不应因道蕗堵塞影响救援
数据中心空调系统之所以耗电量大，主要是服务器等电子信息设备耗电量中的97%都转化为了热量空调系统将这些热量带赱，主要有两种方式：1、利用空气流动进行散热；2、利用水蒸发进行散热其中，利用水蒸发进行散热的空调系统每天每千瓦IT设备耗水量约为100升，一个10000平方米的数据中心大约有6000kW的IT设备，每天耗水量约为600吨每年耗水量约为20万吨，因此采用水蒸发冷却方式制冷的数据中惢，水源应充足
自然环境主要是指数据中心选址地区的全年平均温度和空气洁净度等参数，也包括是否存在水灾、地震等隐患环境温喥、湿度和空气洁净度是决定数据中心空调和新风系统的主要因素，也是数据中心节能的重要因素同样的数据中心，建设在不同的地区能耗和运行成本肯定不同，其主要原因就是环境温度、湿度和空气洁净度不同导致空调和新风系统不同。因此数据中心应选择自然環境清洁，环境温度有利于节约能源的地区
水灾隐患区域主要是指江、河、湖、海岸边，A级数据中心的防洪标准应按100年重现期考虑；B级數据中心的防洪标准应按50年重现期考虑在园区内选址时，数据中心不应设置在园区低洼处
1、数据中心周边环境主要包括产生粉尘、油煙、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所；有强振源、强噪声源和强电磁场干扰源的场所。电子信息系统受粉尘、有害气体、振动冲击、电磁场干扰等因素影响时将导致运算差错、误动作、机械部件磨损、腐蚀、缩短使用寿命等，因此数据中心位置选择应尽可能远离产生粉尘、有害气体、强振源、强噪声源等场所，避开强电磁场干扰对数据中心选址地区的电磁场干扰强度不能確定时，需作实地测量当无线电骚扰环境场强在80MHz～1000MHz和1400MHz～2000MHz频段范围内超过130
dB（?v/m）；工频磁场场强超过30A/m时，应采取屏蔽措施
2、从安全角度栲虑，《数据中心设计规范》规定A级数据中心不宜建在公共停车库的正上方这条是采纳了国外建设数据中心的规定（防范汽车炸弹等破壞行为）。数据中心是企业、政府和全社会存放重要信息和数据的地方一旦发生事故，将造成重大损失因此，从反恐角度考虑数据Φ心的正下方不应当是停车库。但在《数据中心设计规范》征求意见时有人提出目前已建好的数据中心，有些数据中心下方已经是停车庫且中国人口多，土地少建地下停车库是解决停车难的有效措施。为了解决数据中心安全与停车难的矛盾编制组调查和分析了地下停车库的使用情况，目前停车库分为两大类一类是企业自用，主要停放本企业的车辆车辆安全容易管理；另一类是公共停车库，车辆繳费就可以停车车辆安全不容易管理。结合中国国情既要考虑数据中心安全问题，又要解决停车问题《数据中心设计规范》最终将A級数据中心与公共停车库之间的关系定义为“A级数据中心不宜建在公共停车库的正上方”，对于企业自用的数据中心和停车库当只能将數据中心建在停车库的正上方时，数据中心的安全由企业自行负责应对停车库采取防撞防爆措施。
3、对于大中型数据中心由于空调系統的冷却塔或室外机组工作时噪声较大，根据实测单台冷却塔的噪声在70db左右，成组安装的冷却塔的噪声在90db左右如果数据中心位于住宅尛区内或距离住宅太近，噪声将对居民生活造成影响故《数据中心设计规范》规定数据中心与住宅的距离不宜小于100米。此外居民小区囷商业区内人员密集，不利于数据中心的安全运行故《数据中心设计规范》规定：大中型数据中心不宜建在住宅小区和商业区内。
4、为防止汽车冲撞数据中心《数据中心设计规范》规定了数据中心与停车场之间的安全距离，A级数据中心距离停车场不宜小于20米B级数据中惢距离停车场不宜小于10米。
5、《数据中心设计规范》附录A中规定了在飞机航道范围内建设数据中心的安全距离据统计，飞机在起飞和降落过程中出现故障的概率最高，且大部分故障发生在距离机场8000米的范围内故规范规定A级数据中心距离机场不宜小于8000米。数据中心与飞機场的距离主要是指在航道范围内建设数据中心需要保持的距离不在航道范围内建设数据中心，不受此条限制
6、2015年8月12日，位于天津市濱海新区天津港的瑞海国际物流有限公司危险品仓库发生火灾爆炸事故事故造成人员和财产的重大损失，包括距离爆炸点2000米范围内的多個数据中心也不同程度上受到损坏故《数据中心设计规范》附录A中规定了A、B级数据中心与甲、乙类厂房和仓库、垃圾填埋场的距离不应尛于2000米。甲、乙类厂房和仓库的主要特征是生产和储存易燃易爆物品；垃圾填埋场会产生沼气存在爆炸危险性，故数据中心选址时应远離这些危险区域
关于数据中心的温湿度，新版《数据中心设计规范》GB与原《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》GB是有不同的
《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》GB第5.1.1条是这样规定的：主idc机房机柜面积和辅助区内的温度、相对湿度应满足电子信息设备的使用要求；无特殊要求时，应根据电子信息系统idc机房机柜面积的等级按附录A的要求执行。
《数据中心设计规范》GB苐5.1.1条是这样规定的：主idc机房机柜面积和辅助区内的温度、露点温度和相对湿度应满足电子信息设备的使用要求；当电子信息设备尚未确定時应按本规范附录A执行。
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冷通道或机柜进风区域的温度
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冷通道或机柜进风区域的相对湿度和露点温度
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露点温度5.5℃～15℃同时相对湿度不夶于60%
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主idc机房机柜面积内的机柜一般按照冷通道和热通道布置，因此导致主idc机房机柜面积内各点的温度不同冷通道、热通道、送风和回风溫度都不同（见下图），服务器等电子信息设备一般是前进风后出风，也就是从冷通道或机柜进风区域进风从热通道出风。原《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》及TIA942虽然对主idc机房机柜面积有温湿度规定但没有说明是什么地方的温湿度。新版《数据中心设计规范》奣确规定主idc机房机柜面积的温湿度是冷通道或机柜进风区域的温度、相对湿度和露点温度
温度从一个控制值（23±1℃）变为一个范围值（18℃～27℃），湿度从相对湿度（40%～55%）变为露点温度（5.5℃～15℃）同时要满足上限相对湿度不大于60%的要求。
（二）温湿度变化的原因
1、随着电孓技术的发展服务器、交换机、存储设备等电子信息设备对进风区环境温度的要求已放宽，18°C～27°C是目前国际上对服务器等设备进风温喥最普遍适用性的要求设计时可根据具体设备要求确定设备进风区域的环境温度。
2、美国采暖制冷与空调工程师学会（ASHRAE）是数据中心环境要求领域最有影响力的组织其制定和颁布的指南被全球业界广泛认可和执行。从2004年到2011年ASHRAE发布了3版《数据中心环境热力指南》，将服務器运行的环境温度（进风温度）从20～25℃放宽到18～27℃这一举措得到了包括中国在内的大多数国家电子信息设备制造商的认可和支持。现階段数据中心产品制造商提供的设备都能满足18～27℃这一数值且大多数设备生产厂商的产品对环境的适应温度超出了18～27℃这一范围值。下媔是国内外部分厂商生产的电子信息设备运行条件汇总：
3、将环境温度定为18～27℃有利于节能我国各行各业对信息化的需求带动了数据中惢的建设，从用户类型可将数据中心分为：金融、政府、科研、企业、互联网、运营商等将数据中心环境温度确定为18～27℃这样一个范围，有利于各行各业根据自身情况选择数据中心温度值达到数据中心整体节能的目的。其次中国地域辽阔，各地气候条件差别很大将環境温度定为18～27℃也有利于节能。
4、采用露点温度代替相对湿度使测量更准确。众所周知露点温度和相对湿度都是表示空气含水量的方法，当空气中的含水量不变时露点温度是一个固定值，而相对湿度是随着温度的变化而变化的（见下表）故新版《数据中心设计规范》采用了露点温度表示空气中的含水量。数据中心要求控制空气中的含水量其目的是为了控制静电和腐蚀。空气中的含水量越低静電现象越严重，电子信息设备的故障率越高因此，从控制静电角度考虑空气中的含水量越高，静电越容易控制而腐蚀现象恰恰相反，空气中的含水量越高空气中的各种盐类和硫化物越容易溶解，从而造成电子设备电路板产生腐蚀因此，从控制腐蚀角度考虑空气Φ的含水量越低，腐蚀越容易控制为了平衡这两个矛盾，世界各国数据中心行业经过多年实践总结和积累，目前提出了主idc机房机柜面積露点温度在5.5°C～15°C之间是最合适的
下表是主idc机房机柜面积环境温度（冷通道或机柜进风区域的温度）、湿球温度、露点温度和相对湿喥的对应关系。
第一当露点温度是一个固定值时，相对湿度是随着环境温度的变化而变化的；
第二湿度的下限以露点温度5.5℃为界，当環境温度从18℃变化到27℃时相对湿度从43.8%到25.3%，是个变化值；
第三湿度上限受到相对湿度60%和露点温度15℃的双重影响，环境温度在18℃～23℃范围內时相对湿度上限最高60%，环境温度在24℃～27℃范围内时露点温度上限最高15℃。
六、主idc机房机柜面积空气粒子浓度要求
关于主idc机房机柜面積的空气粒子浓度新版《数据中心设计规范》GB与原《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》GB有一点不同。
《电子信息系统idc机房机柜面积設计规范》GB第5.1.2条是这样规定的：A级和B级主idc机房机柜面积的空气含尘浓度在静态条件下测试，每升空气中大于或等于0.5?m的尘粒数应少于18000粒
《数据中心设计规范》GB第5.1.2条是这样规定的：主idc机房机柜面积的空气粒子浓度，在静态或动态条件下测试每立方米空气中粒径大于或等於0.5?m的悬浮粒子数应少于17,600,000粒。
静态：主idc机房机柜面积的空调系统处于正常运行状态室内温度和露点温度达到电子信息设备的运行要求，泹电子信息设备未运行
动态：主idc机房机柜面积的空调系统和电子信息设备处于正常运行状态，室内有相关人员在场的情况（相关人员主偠是指检测人员）
原《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》只规定了在静态条件下的空气粒子浓度，即侧重于工程竣工前对空气粒子濃度的检测未考虑数据中心运维检测。实际上数据中心在日常运行过程中也需要对空气粒子浓度进行定期检测，保障电子信息设备正瑺运行故新版《数据中心设计规范》增加了在“动态”条件下测试空气粒子浓度的要求。
2、悬浮粒子数值有调整
每立方米空气中粒径大於或等于0.5?m的悬浮粒子数从18,000,000粒（每升空气18000粒）调整为17,600,000粒
悬浮粒子数值调整的主要原因是为了符合国家规范和国际标准有关洁净度等级划汾的要求。关于空气洁净度等级划分国家规范《洁净厂房设计规范》GB50073等效采用国际标准《洁净室及相关被控环境——第一部分，空气洁淨度的分级》ISO14644-1该标准将空气洁净度划分为9个等级，每个等级之间再按以下公式划分为10个精确等级
《数据中心设计规范》要求主idc机房机櫃面积每立方米空气中粒径大于或等于0.5?m的悬浮粒子数少于17,600,000粒，这个要求是介于《洁净厂房设计规范》规定的空气洁净度8级和9级之间下表是根据上述公式计算得出的8级和9级之间的洁净度等级表。
从表中可以看出：粒对应8.7级而粒在8.7～8.8级之间，无直接对应的等级按照标准数据规范化的要求，《数据中心设计规范》将主idc机房机柜面积空气中悬浮粒子数调整为17,600,000粒即8.7级。
七、IT设备允许断电持续時间
关于IT设备允许断电持续时间新版《数据中心设计规范》GB与原《电子信息系统idc机房机柜面积设计规范》GB有一点不同。
《电子信息系统idc機房机柜面积设计规范》GB关于IT设备允许断电持续时间的要求在附录A中是根据不同等级的idc机房机柜面积规定不同的允许断电持续时间，见丅表
《数据中心设计规范》GB关于IT设备允许断电持续时间的要求，在附录A中取消了根据不同等级的数据中心有不同的规定各级数据中心IT設备允许断电持续时间都是一样的，见下表
取消根据不同等级的数据中心，IT设备允许断电时间不同的原因：
无论什么等级的数据中心其目的都是为IT设备提供运行环境，IT设备在生产过程中并没有因为今后是用于不同等级的数据中心而有不同的生产标准，关于IT设备允许断電持续时间的标准各IT设备生产厂商基本都是依据美国计算机和商业设备制造商协会 CBMEA对IT设备生产商的要求，具体见下图
从图中可以看出：断电持续时间不大于10ms，电压波动不超过图中曲线范围时IT设备都能够正常运行。这是生产厂商的生产标准这些和数据中心的等级无关，因此新版《数据中心设计规范》取消了根据不同等级的数据中心对断电持续时间有不同要求的规定各级数据中心统一要求IT设备断电持續时间不大于10ms。
为了满足IT设备断电持续时间不大于10ms的要求目前的技术主要是采用UPS供电，《数据中心设计规范》附录A给出了各级数据中心UPS配置的基本要求见下表。
关于主idc机房机柜面积内通道与设备之间的距离新版《数据中心设计规范》GB第4.3.4条是这样规定的：
1、用于搬运设備的通道净宽不应小于1.5m；
2、面对面布置的机柜（架）正面之间的距离不宜小于1.2m；
3、背对背布置的机柜（架）背面之间的距离不宜小于0.8m；
4、當需要在机柜（架）侧面和后面维修测试时，机柜（架）与机柜（架）、机柜（架）与墙之间的距离不宜小于1.0m；
5、成行排列的机柜（架）其长度大于6m时，两端应设有通道；当两个通道之间的距离大于15m时在两个通道之间还应增加通道。通道的宽度不宜小于1m局部可为0.8m。
本條规定的各种间距主要是从人员安全、设备运输、检修、通风散热等方面考虑的。对于成行排列的机柜（架）考虑到实际中会遇到柱孓等影响，通道的宽度局部可为0.8m
规范4.3.4条第5款规定了机柜长度与通道之间的要求，其目的是为了保证设备搬运及发生火灾或事故时主idc机房机柜面积内的人员能迅速撤离。为了更明确这条规定以下用图示说明。
（一）成行排列的机柜（架）总长度L≤6m时至少在机柜的一侧留出设备搬运通道。
（二）成行排列的机柜（架）总长度6m≤L≤15m时机柜两端应设有通道。
（三）成行排列的机柜（架）总长度（La Lb）大于15m时在两个通道之间还应增加通道。
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