一、数据中心定义及重要性
数据中心是全球协作的特定设备网络，用来在internet网络基础设施上传递、加速、展示、计算、存储数据信息。
在今后的发展中，数据中心也将会成为企业竞争的资产，商业模式也会因此发生改变。随着数据中心应用的广泛化，人工智能、网络安全等也相继出现，更多的用户都被带到了网络和手机的应用中。随着计算机和数据量的增多，人们也可以通过不断学习积累提升自身的能力，是迈向信息化时代的重要标志。
二、数据中心分级依据
依据数据中心在功能类型、建设规模、设备配置及重要性等方面的综合考量，为了最大限度地构建与业务系统相匹配的数据中心，国际与国内的相关标准都对数据中心基础设施和相关配置提出了相应的分级要求。
三、数据中心国内外分级标准
目前国内外与数据中心有关的工程建设标准主要有《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)、《电信专用房屋设计规范》(YD/T5003)、《美国通信工业协会(TIA)发布的《ANSI/TIA-942，Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers(数据中心的通信基础设施标准)》，它们是数据中心建设定位、功能指标、设计技术、施工工艺、验收标准等的具体技术要求与体现。其中TIA-942是国际上第一部较为全面地以数据中心为对象的技术规范标准，它为现代的机房工程建设提出了新的设计理念、系统构架与技术指标，并给出了许多技术与系统的工程建议与指导。
在国内标准GB50174-2008中，主要从机房选址、建筑结构、机房环境、安全管理及对供电电源质量要求等方面对机房进行分级，分为A(容错型)、B(冗余型)、C(基本型)三个级别。
TIA-942中主要是根据数据中心基础设施的“可用性(Availability)”、“稳定性(Stability)”和“安全性(Security)”分为四个等级：TierI、TierII、TierIII、TierIV。其中这四个等级可用性的划分是源于美国标准The Uptime Institute的《采用分类等级的方式定义场地基础设施性能的工业标准》，在该标准中，依据工程需求与实践，提出了场地基础设施的分类等级的体系框架，针对数据中心的关键设备期望达到“五个九”即99.999%的系统应用可用性的需求，提出了要与之相匹配的机房场地基础设施(电源配电、暖通空调以及其他的相关系统)的可用性等级指标。
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四、数据中心各等级的技术特征
国家标准GB50174-2008规定，国家电子信息系统机房应划分为A、B、C三级，按等级高低可理解为：A>B>C。
A级：
1、电子信息系统运行中断将造成重大的经济损失;
2、电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序严重混乱。
B级：
1、电子信息系统运行中断将造成较大的经济损失;
2、电子信息系统运行中断将造成公共场所秩序混乱。
C级：
1、不属于A级或B级的电子信息系统机房为C级。
在同城或异地建立的灾备数据中心，设计时宜与主用数据中心等级相同。
数据中心基础设施各组成部分宜按照相同等级的技术要求进行设计，也可按照不同等级的技术要求进行设计。当各组成部分按照不同等级进行设计时，数据中心的等级按照其中最低等级部分确定。
根据TIA或The Uptime Institute，数据中心机房可分为四级：TierI(T1)、TierII(T2)、TierIII(T3)、TierIV(T4)，按等级高低可理解为：T4>T3>T2>T1。
T1——基础设施数据中心机房：没有冗余设施(可提供99.671%的可用性，每年停机时间最多为28.817小时)。
数据中心提供机房基础设施，以支持办公环境以外的信息技术。T1数据中心基础设施包括一个专门用于IT系统的空间;不间断电源(UPS)，用于过滤电源尖峰，电压骤降和瞬间停电;专用冷却设备，在正常办公时间结束时不会关闭;和发动机发电机，以保护IT功能免受长时间停电。
T2——冗余容量设施数据中心机房：带有冗余设施，(可提供99.741%的可用性，每年停机时间最多为22.688小时)。
T2数据中心机房设施包括所有T1级所有功能，并添加冗余关键电源和冷却组件，以提供选择的维护机会和增加的安全边际，防止IT流程中断机房基础设施设备故障导致的。冗余组件包括电源和冷却设备，如UPS模块，冷却设备，以及发动机发电机。
T3——可同时维护数据中心机房：多路可用，只有一个路径处于运行状态，具有冗余设施，并且可同时维护(可提供99.982%的可用性，每年停机时间最多为1.577小时)。
T3数据中心包括所有T1级和T2级功能，并且不需要关闭设备更换和维护。电源和冷却的冗余传输路径添加到T2数据中心的冗余关键组件，以便可以关闭和维护支持IT处理环境所需的每个组件，而不会影响IT操作。
T4——容错型数据中心机房：具有冗余设备，并且具有容错能力，(可提供99.995%的可用性，每年停机时间最多为0.8小时)。
T4数据中心基础架构构建在T3级别之上，为机房基础架构拓扑添加了容错概念。容错要求所有电源和冷却组件都是2N完全冗余。如果任何单个电源或冷却基础架构组件发生故障，处理将继续而不会中断。只有来自两个不同电气或冷却路径的组件发生故障，才能影响IT处理。
五、建筑定级
建筑T1级别
对于可能引起数据中心瘫痪的人为地或自然灾害不做任何建筑防护措施;设备区地面活荷载不小于7.2kPa，同时楼面另需满足1.2kPa的吊挂活荷载。
建筑T2级别
T2机房应满足所有T1机房的要求外应有建筑防护用于避免由于自然灾害或人为破坏造成的机房瘫痪;机房区域的隔墙吊顶应能阻止湿气侵入并破坏机械设备的使用;所有安防门应为金属框实心木门，安防设备间和安保室的门应提供180度全视角观察孔;所有的安防门必须为全高门(由地面到吊顶);安保设备间及安保室的隔墙必须为硬质隔墙并加装厚度不小于16mm三合板，至少每隔300mm要用螺丝固定;设备区地面活荷载不小于8.4kPa，同时楼面另需满足1.2kPa的吊挂活荷载。
建筑T3级别
除满足T2要求外还应满足如下要求：需提供备用的出入口和安全监察点;提供备用安全出入道路;机房外墙上不能有外窗;建筑系统应提供电磁屏蔽保护;钢结构应提供电磁屏蔽保护;屏蔽层可以是贴铝箔的板材或金属网;机房入口应设置防跟入系统;对于冗余的设备应提供物理隔断以降低同时宕机的可能性;应设置防护栅栏以控制非正常侵入事件，同时建筑外围应设置微波探测和视频监控系统;厂区应设置门禁控制系统;机房区，动力区应设置门禁系统，并提供门禁控制中心监控系统;设备区地面活荷载不小于12kPa，同时楼面另需满足2.4kPa的吊挂活荷载。
建筑T4级别
除满足T3要求外还应满足如下要求：考虑对于同一灾害的冗余保护措施;考虑潜在的地震、洪水、火灾、暴风、暴风雨以及恐怖主义者和精神病人防护措施;柴油发电机应位于室外或其他建筑内;在室外规划油罐区且尽量靠近柴油机;位于地震带0，1和2上的数据中心建筑按地震带3的要求设计抗震，位于地震带3和4上的数据中心抗震按地震带4的要求设计抗震，所有的设备设计重要系数取1.5;位于地震带3和4上的数据中心设备和机架应设计顶安装的抗震支架;设备区地面活荷载不小于12kPa，同时楼面另需满足2.4kPa的吊挂活荷载。
六、电气定级
电气T1级别
T1级别的机房只需要提供最低的电气配电以满足IT设备负荷要求;供电容量少量或无冗余要求;单路供电;供电回路无检修冗余要求;单套等容量柴油发电机系统可以安装用于容量备用，但不需要冗余;ATS开关用于柴油发电机系统和变压器系统的电力切换;ATS并不是强制要求的;需要提供模拟负载;需要提供单套等容量UPS系统;UPS系统应与柴油机系统兼容;UPS应带有维修旁路以确保UPS检修时正常供电;应急电源可以来至不同的变压器和配电盘;变压器应能满足非线性负载使用要求;要求提供PDU和现场隔离变压器;配电系统不需要冗余;提供接地系统;数据中心接地干网不需要，但应满足设备制造商的接地要求;防雷保护应满足NFPA780相关规定。
电气T2级别
T2级别数据中心除满足T1要求外，还应满足如下要求：
T2机房应提供N+1的UPS系统。提供发电机系统，其容量应满足所有数据中心负荷要求，备用发电机是不需要的。动力设备和配电设备不需要冗余设计。发电机和UPS系统测试时应提供模拟负载连接。重要的机房设备配电应提供集中地PDU配电。PDU出线应配置分支回路。两个冗余的PDU应由不同的UPS系统供电，并为同一IT配线架供电。单相或三相IT机架供电来源于两个不同的PDU，且双路电源可实现静态无间隙转换。双进线静态转换PDU供电来自不同的UPS系统，并可为单相或三相设备供电。颜色标示标准被用来区分A，B两路供电电缆。每个回路只能为一个配线架供电，防止单回路故障影响过多的配线架。为实现配电冗余，每个机架或机柜配电回路开关容量为20A，来源于不同的PDU或配电盘。满足NEMA L5-20R标准的工业自锁插座被要求应用于机架配电系统，同时配电开关容量应根据设备容量调整放大，并标明配电回路来源。机械设备配电不需要冗余设计。要求提供接地系统，接地电阻小于5欧姆。要求消防电力系统强切。
电气T3级别
T3级别数据中心除满足T2要求外，还应满足如下要求：
T3数据中心要求所有的机房设备配电、机械设备配电、配电路由、发电机、UPS等等提供N+1冗余，同时空调末端双电源配电，电缆和配电柜的维护或单点故障不影响设备运行。中高压系统至少双路供电，配置ATS，干式变压器，变压器在自然风冷状态下满足N+1或2N冗余，在线柴油机系统用于电力中断时电源供应。储油罐就近安装于厂区，并满足柴油机满载72小时运行。市电失电时通过ATS自动将油机系统电力接入主系统。 双供油泵系统可以手动和自动控制，配电来自不同电源。提供独立的冗余的日用油罐和供油管路系统，以确保故障或油路污染时仍能正常的为油机供油，不影响油机运行。油机应装备双启动器和双电池系统。ASTS用于PDU实现双路拓扑的配电体系用于重要IT负荷配电。设置中央电力监控系统用于监控所有主要的电力系统设备如主配电柜、主开关、发电机、UPS、ASTS、PDU、MCC、浪涌保护、机械系统等。另外需提供一套独立的可编程逻辑控制系统(PLC)用于机械系统的监控和运行管理，以提高系统的运行效率，同时一套冗余的服务器系统用来保证控制系统的稳定运行。
电气T4级别
T4级别数据中心除满足T3数据中心要求外，还应满足如下要求：
T4机房所有设备、系统、模块、路由等需设计成2(N+1)模式;所有进线和设备具有手动旁路以便于设备维护和故障时检修;在重要负荷不断电的情况下实现故障电源与待机电源的自动切换;电池监控系统可以实时监视电池的内阻、温度、故障等状态，以确保电池时刻处于良好的工作状态;机房设备维修通道必须与其他非重要设备维修通道隔离;建筑至少有两路电力或其他动力进线路由并相互备用。
七、机械定级
机械T1级别
空调系统设置单台或多台空调设备集中制冷用来维持重要区域的温湿度，设备不需要冗余;如果空调系统采用水冷设备如冷冻水系统或冷却水系统，那么在满足设计条件的前提下，尽量采用相同规格的设备，设备不需要冗余;管路系统采用单回路系统，因此管路故障或维修时，将导致局部或全部的空调系统停机;如果有发电机系统，那么空调设备容量将被记入发电机容量内。
机械T2级别
T2级别的数据中心空调系统是采用多台空调设备集中制冷来维持重要区域的温湿度控制要求;一般采用N+1的备用方式;如果采用水冷系统，相关设备需要采用相同规格，并提供额外1台设备用于备用;管路系统采用单回路系统，因此管路故障或维修时，将导致局部或全部的空调系统停机;机房空调系统应设计成全年365天，每周7天，每天24小时连续运行模式;机房空调至少采用N+1备用模式，同时每三台或四台设备要求至少提供一台备用;机房及其辅助区域相对于室外要求维持一定的正压;所有的空调设备配电容量应被记入发电机容量;为降低电气系统故障对空调系统的影响，空调设备供电尽量来源于多组配电盘的多条回路;温度控制系统配电应来源于UPS且提供冗余的备用电源;数据中心的送风形式应根据机架和服务器的排布来调整;空调机房设备应有充足的容量来抵消所有发热设备和热传导负荷，同时维持一定的机房湿度要求;设备的制冷量应基于KW而不是KVA计算，且设备由UPS供电;被处理的空气将通过安装了平衡风阀的穿孔高架地板送到设备处;发电机系统用来给UPS系统和其他机械设备提供电力;厂区内需安装储油罐系统，以满足额定工况下24小时发电机运行;需设计双路供油系统，且可以提供手自动控制，每路供油泵供电来源于独立的配电系统;设计冗余的和相互隔离的储油系统以保证油路污染或其他机械故障时不影响整个发电机系统的运行。
机械T3级别
T3级别的数据中心空调系统是采用多台空调设备集中制冷来维持重要区域的温湿度控制要求;设备冗余的方式是允许单台配电盘故障时空调系统仍能满足制冷需求;如果空调系统采用水冷设备如冷冻水系统或冷却水系统，那么在满足设计条件的前提下，尽量采用相同规格的设备，设备冗余的方式是允许单台配电盘故障时空调系统仍能满足制冷需求;这个级别的冗余要求要求空调及其相关设备末端双回路供电;管路系统采用双回路路由，任何管路维护或故障时不会引起空调系统的中断;机房空调电源采用双回路供电，电源来自不同的配电系统;所有的机房空调容量需要记入发电机容量;数据中心制冷设备N+1，N+2，2N或2(N+1)的冗余方式都是可行的，前提是设备维护和故障时不影响正常的制冷要求;针对精密空调的安装数量，考虑到维护和备用的因数，精密空调冷却回路应尽量细化分组;如果使用了冷冻水或冷却水，每个数据中心应有专用的分支回路，并由独立的泵系统从主供水环路上引出;水环路应位于数据中心周边下夹层水槽中，以确保漏水被收集在水槽中，漏液侦测传感器安装于水槽中，检测管路漏水状态;应考虑冷冻水管路的冗余和充分隔离。
机械T4级别
T3级别的数据中心空调系统是采用多台空调设备集中制冷来维持重要区域的温湿度控制要求;设备冗余的方式是允许单台配电盘故障时空调系统仍能满足制冷需求;如果空调系统采用水冷设备如冷冻水系统或冷却水系统，那么在满足设计条件的前提下，尽量采用相同规格的设备，设备冗余的方式是允许单台配电盘故障时空调系统仍能满足制冷需求;这个级别的冗余要求要求空调及其相关设备末端双回路供电;管路系统采用双回路路由，任何管路维护或故障时不会引起空调系统的中断;机房空调电源采用双回路供电，电源来自不同的配电系统;条件允许的情况下，储水池是可以使用的。
八、数据中心的选择
数据中心根据其所有性质或服务对象，可分为互联网数据中心和企业数据中心(IDC与 EDC)。
1、IDC(互联网数据中心)是电信业务经营者利用已有的互联网通信线路、带宽资源，建立标准化的电信专业级机房环境，通过互联网向客户提供服务器托管、租用以及相关增值等方面的全方位服务。它可以为不同客户以及各类应用提供大规模、高质量、安全可靠的专业化服务器托管、空间租用、网络批发带宽以及 ASP、EC 等相关业务及服务。通过使用 IDC 服务，企业或政府单位不需要再建立自己的专门机房、铺设昂贵的通信线路，也无需建立专门的技术工程师队伍，T1和T2级别的数据中心通常就可满足其需求。
2、EDC(企业数据中心)是指由企业或机构自建并所有，服务于企业或机构自身业务的数据中心，是一个企业/机构的数据运算、存储和交换的核心计算环境，它为企业/机构、客户及合作伙伴提供数据处理、数据访问等功能及应用支持服务。同时，对于信息系统、数据安全/保密或者其他特殊要求的企业/机构，会建设自己管理运行的数据中心，比如银行、保险、政府、大型企业等。且这些企业/机构需要7*24小时网络不间断运行，通常要选择T3或则T4级别的数据中心。
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