《数据中心基础设施运维基础》冷飚编；许云峰，徐华总主编|(epub+azw3+mobi+pdf)电子书下载

图书名称：《数据中心基础设施运维基础》

【作　者】冷飚编；许云峰，徐华总主编

【页 数】 169

【出版社】 北京：北京邮电大学出版社 , 2020.01

【ISBN号】978-7-5635-5982-4

【价 格】35.00

【分 类】机房-基础设施建设

【参考文献】 冷飚编；许云峰，徐华总主编. 数据中心基础设施运维基础. 北京：北京邮电大学出版社, 2020.01.

图书封面：

图书目录：

《数据中心基础设施运维基础》内容提要：

本书主要就基础设施系统中的五大核心专业设备在数据中心内的应用方式、功能、运行、配置及运维管理进行阐述与介绍。重点介绍了基础设施运维概念以及如何进行系统学习，实用性高，可操作性强。本书旨在指导初步涉足数据中心基础设施运维工作的从业人员，同时帮助希望通过系统学习提高自身技术能力的从业人员。本书适用于政府、公共事业、金融、互联网企业基础电信运营企业等数据中心基础设施的运维管理人员阅读，亦可作为高等院校、高职高专的专业课程。

《数据中心基础设施运维基础》内容试读

货明动面1员1面自子话厘货.货面办以强是西交的，工，张

第1章

好记家对安灵

西的发好新

数据中心基础设施概述

5G时代日趋临近，人工智能、无人驾驶、大视频、工业互联网等诸多领域正蓄势待发，准备

迎来新一轮突破性发展。届时，这些尖端技术将从方方面面影响人们的工作和生活，使其更为高效、舒适、便捷。而数据中心作为数据存储、处理、交换及传输的枢纽，乃是这些重要技术革

新得以实现的基础；数据中心的快速发展和广泛应用，乃是5G时代数据爆发式增长之势

所趋。

1.1数据中心基础设施的概念、组成及功能

谷歌公司在其发布的The Datacenter as a Computer一书中，将数据中心解释为“多功能的建筑物，能容纳多个服务器以及通信设备。这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求，并且这样放置便于维护”，而“并不仅仅是一些服务器的整合”。由此可见，数据中心并不仅意味着众多的服务器。在物理空间上，服务器机房只占整个数据中心的一小部分，其余的大部分空间则是为满足这些服务器对能源及环境的需求而配置的“辅助设备”，诸如：柴油发电机组、蓄电池、冷水机组、精密空调、消防设备、各类监控设备等，这些设备统称为数据中心基础设施。

数据中心基础设施一般由供配电系统、空调暖通系统、弱电系统、消防系统和安防系统组

成。其功能分别为保障IT机房连续供电、为IT机房提供持续冷源、监控现场设备及环境运

行状态、火灾报警及自动灭火、安全防范。这些看似复杂而独立的系统彼此间又有着千丝万缕的联系，从而构成了一个更为庞大的系统，这就为数据中心基础设施设计、施工及后期运维工作带来了巨大挑战。

1.2一数据中心基础设施的建设原则及管理目标

作为信息革命的集大成者，作为网络与通信、计算技术的中枢和大脑，数据中心基础设施的建设与管理必须充分重视其特性、发展趋势和性能要求，并符合下述原则。

1.安全性

数据中心基础设施各系统的规划、设计、建设实施、运营等应符合高等级的国家标准或国

。1…

数据中心基础设施运维基础教程

际标准，工作应安全可靠。要对结构设计、设备选型等各个方面进行高可靠性的设计和建设，避免出现单点故障。在管理方面，要规范现场管理制度及流程，避免因人为失误而引发的故障与风险。

2.稳定性

为避免因服务器宕机造成的损失，应确保数据中心基础设施连续、稳定运行。在建设期应确保设计方案的可用性，充分考虑因设备单点故障而造成的宕机风险，关键设备采用冗余设计；施工期应把控设备安装质量，避免因设备安装不当而为后期的使用带来不必要的麻烦；运维阶段应制定设备周期性维保方案及系统故障应急措施，并进行模拟演练。

3.经济性

数据中心基础设施设计方案应合理，容量不宜过大；设备选型应与设计方案充分匹配，不应单纯追求设备的先进性；管理方面应优化系统运行方案，增加节能管理措施，提高设备使用效率。

4.可管理性

数据中心宜采用智能化设计，利用先进的计算机技术、控制技术和通信技术，将整个机房的各种动力、环境设备子系统集成到一个总的监控和管理平台上，通过一个总的简单易用的图形用户界面，维护人员可以随时随地监控机房的任何一个设备，获取所需的实时和历史信息，进行高效的全局事件管理。这样，一方面可以提高对机房系统设备的管理水平，实现科学管理：另一方面也节省了人力，减轻了维护人员的劳动强度，提高了对突发事件的快速反应能力，减少了事故带来的危害和损失。

做致网头丁面十为出中出强安，保州火以更个一面可以

请月班登红顺雪的的者册县中射特S,

的胞墙中，光保出中面米的得已程世背，落你大通西流场号火

顶不哈将，火中班型国花资国的因营卤重酒

园延第，国理合行，是有以是性装家湖好版小中

·2…

第2章

兴时通功阳法

数据中心电气系统

通大1之

电气专业的主要职责就是保证数据中心的整体电力情况的安全稳定运行，包括IT设备、

T辅助设备、消防设备以及一些其他设备。

数据中心对电力的要求比较高，综合各方面的考虑，数据中心电力一般都是选用双路市电，且取自当地供电部门不同区域变电站或者同一区域变电站的不同母线段，除此之外，数据中心还需自备柴油发电机组，满足双路市电断电或者其他情况下，数据中心的电力安全运行。

除此之外，数据中心亦设计有不间断电源（例如UPS、DPS),放电时间应大于或者等于柴油发

电机组启机、并机、送电等过程所消耗的时间。

2.1电气系统设计思路

数据中心属于7×24小时运行行业，IT用电设备与非IT用电设备运行也需要7×24小

时不间断供电，为了满足这种高要求的工作性质，数据中心在设计建造的时候就会综合考虑分析，至少在设计上保证机房7×24小时的安全运行。双路市电、不间断电源以及柴油发供电的

多重考虑之外，服务器均设计双路电源，一路接市电一路接UPS电源，高要求的服务器还会要

求双UPS电源供电，重要辅助设备也会使用UPS电源供电，例如精密空调机组、冷冻水泵机

组以及部分重要消防设备。综上所述，保证数据中心运营机房内的T设备安全稳定地工作，

不会因为电力的原因导致设备宕机，是电气系统设计的最终目的。

2.2电气系统概述

2.2.1电气系统子系统介绍

数据中心供配电系统主要包括的子系统如下：高压变配电系统、柴油发电机组系统、

ATSE系统、低压配电系统、UPS及蓄电池系统、UPS输出列头配电系统和机架配电系统。

高压配电系统：主要作用是将市电(6kV/10kV/35kV,三相)通过变压器转换成(380V

400V,三相)，供后级低压设备用电。

·3…

数据中心基础设施运维基础教程

柴油发电机组系统：主要作用是作为后备（应急）电源，一旦市电断电，迅速启动为后级低压设备提供备用电源。

ATSE系统：自动转换开关系统，主要作用是自动完成市电与市电或者市电与UPS之间

的备用电源切换。

低压配电系统：主要作用是电能分配，将前级的电能按照要求、标准与规范分配给各种类

型的用电设备，如UPS、空调、照明设备等。

UPS及蓄电池系统：UPS主要作用是电能净化、为IT负载提供纯净、可靠的用电保护。

蓄电池主要作用是电能后备，提供市电断电后IT设备不间断运行电能。

UPS输出列头配电系统：主要作用是UPS输出电能分配，将电能按照要求与标准分配给

各种类型的用电设备，包括服务器、空调、冷冻水泵等。

机架配电系统：主要作用是机架内的电能分配。

2.2.2数据中心对供配电系统的要求

数据中心对供配电系统的要求如下所述

(1)连续：指电网不间断地供电。

(2)稳定：稳定指电网电压、频率稳定，波形失真小。GB50174一2008对于电网稳定性要

求如表2-1所示。

表2-1GB50174一2008对于电网稳定性要求

技术要求

项目

备注

A级

B级

C级

稳态电压偏移范围/(%)

±3

±5

稳态频率偏移范围/Hz

±0.5

电池逆变工作方式

输入电压波形失真度/(%)

≤5

电子信息设备正常工作时

GB50174一2017对于电网稳定性要求如表2-2所示。

表2-2GB50174一2017对于电网稳定性要求

技术要求

项目

备注

A级

B级

C级

稳态电压偏移范围/(%)

-10~+7

交流供电时

稳态频率偏移范围/Hz

±0.5

交流供电时

输入电压波形失真度/(%)

≤5

电子信息设备正常工作时

允许断电持续时间/ms

0~10

不同电源进行切换时

要求供电电源质量稳定是为了保证数据和设备的安全。表2-1和表2-2中各项稳态指标

的提出就意味着数据中心机房必须配置UPS,因为市电电网无法长时间处于上述指标之内，

只有UPS的输出才会如此稳定。

(3)平衡：主要指三相电源平衡，即相角平衡、电压平衡和电流平衡。要求负载在三相之

间平衡分配，主要是为了保护供电设备（如UPS)和负载。

·4

|第2章数据中心电气系统

(4)分类：分类就是对IT设备及周围辅助设备按照重要性分开处理供配电。分类的实质

源于各负荷可靠性要求的不一致供配电系统。为不同可靠性要求的负荷配置不同的供配电系统，能够在保证安全的前提下有效的节约成本。

2.2.3电能质量要求

《电能质量供电电压偏差》(GB/T12325一2008)对各等级电压的误差做出的详细规定

如表2-3所示。

际的代十野业母超圆

表2-3GB/T12325一2008对各等级电压的误差规定

名称

允许限值

说明

35kV及以上为正负偏差绝对值之和不超

供电电压

过10%

衡量点为供用电产权分界处或电能

允许偏差

10kV及以下三相供电为±7%

计量点

220V单相供电为+7%、一10%

(1)电压波动：

衡量点为电网公共连接点(PCC),取

10kV及以下为2.5%

实测95%概率值

35kV~110kV为2%

给出闪变电压限值和频度的关系曲

电压允许

220kV及以上为1.6%

线，可以根据电压波动曲线查得允许

波动和闪变

(2)闪变△VI0:

值，并给出算例

对照明要求较高，为0.4%（推荐值）

对测量方法和测量仪器做出基本

一般照明负荷，0.6%（推荐值）

规定

各级电压要求一样

衡量点为PCC,取实测95%概率值

三相供电

正常允许2%，短时不超过4%

或日累计超标不超过72min,并且每

电压允许

每个用户一般不得超过1.3%

30min中超标不超过5min

不平衡度

对测量方法和测量仪器做出规定提供不平衡算法

额定频率：50Hz(国外为50Hz或者60Hz)。

频率偏差：土0.2Hz(≥3000MV系统)，士0.5Hz(<3000MV系统)。国外：+(0.1~0.2)Hz±0.5Hz,-(0.1~0.2)Hz士0.5Hz。

质量标准：正弦波电压（三相电压不对称度不应超过额定电压的5%）。

数据中心机房的供配电应满足《电子计算机场地通用规范》(GB/T2887一2000)的规定，

其供配电系统的频率为50Hz,单相电压为220V或三相电压为380V,需要提供的电源相数为三相五线制或者三相四线制，单相为单相三线制。计算机和网络主干设备对交流电源的质量要求十分严格，对交流电的电压和频率、对电源波形的正弦性、对三相电源的对称性、对供电的连续性、可靠性、稳定性和抗干扰性等指标都要求保持在允许偏差范围内。此外，

GB50174一2008中增加了两项重要指标：“零地电压<2V”和“不间断电源系统输入人端谐波电

流(THDI)含量(%)<15”。供配电系统容量应该视机房所配备设备情况而定，同时考虑系统

扩展、升级的可能预留备用容量。

·5

···试读结束···