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基础知识篇3

1 数据中心概述3

1.1 数据中心的发展3

1.1.1 数据中心是计算技术发展的结果3

1.1.2 国内外数据中心的发展历程5

1.1.3 数据中心功能演进7

1.2 数据中心是多种技术综合体8

1.2.1 电信空间的综合体8

1.2.2 电信基础设施的有机综合体10

1.2.3 信息服务软件的综合体10

1.3 数据中心关键性概念11

1.3.1 数据中心故障的严重影响12

1.3.2 数据中心关键性的概念13

1.3.3 数据中心关键性研究组织14

1.3.4 关键性等级和工业中常用“9”的通用交叉参考表15

1.3.5 描述冗余的词汇（术语）15

1.4 数据中心的设计要素17

1.4.1 数据中心基础设施设计步骤17

1.4.2 数据中心设计与建设要素18

2 数据中心基础设施标准20

2.1 数据中心基础设施系列标准简介20

2.1.1 有关数据中心布线标准概述20

2.1.2 ISO/IEC 24764系列标准21

2.1.3 EN 50173-5系列标准23

2.1.4 EN50600系列24

2.1.5 TIA-942-A系列标准25

2.2 基础设施冗余分级标准介绍（TIA-942-A）28

2.2.1 分级总论28

2.2.2 数据中心分级29

2.2.3 电信系统要求30

2.2.4 建筑与结构32

2.2.5 电气系统要求33

2.2.6 机械系统35

2.3 数据中心电信空间设计规范36

2.3.1 通用电信空间一般要求36

2.3.2 通用电信房间设计要求40

2.3.3 主机房设计要求42

2.3.4 入口房间设计要求46

2.3.5 配线功能区设计要求48

2.3.6 电信间设计要求50

2.3.7 数据中心支持区设计要求50

网络设计与建设篇53

3 数据中心网络系统设计53

3.1 层次化网络结构是发展的趋势53

3.1.1 两层或三层网络架构53

3.1.2 网络设备55

3.1.3 分层网络的优势56

3.1.4 数据中心架构57

3.2 数据中心布线拓扑结构59

3.2.1 数据中心基本布线拓扑对比59

3.2.2 数据中心主要元素61

3.2.3 数据中心常见拓扑结构63

3.3 布线系统设计与思考65

3.3.1 布线材料及网络组件选择65

3.3.2 传输介质65

3.3.3 数据中心布线体系结构76

3.3.4 线缆管理83

3.4 布线系统设施管理84

3.4.1 楼字电信间标识84

3.4.2 机柜和机架标识符85

3.4.3 配线架及终端跳线板标识88

3.4.4 配线架间的线缆路由标识92

3.4.5 同一护套下的线对、成股线或分组线缆的管理94

环境设计与建设篇97

4 数据中心配电系统97

4.1 概述97

4.1.1 构建稳定的配电系统的必要性98

4.1.2 电力系统供配电系统简介99

4.1.3 数据中心内部配电要求103

4.2 供配电系统容量与冗余设计106

4.2.1 数据中心负荷估算方法106

4.2.2 供配电系统冗余109

4.2.3 供配电系统接地110

4.3 数据中心供配电系统架构设计114

4.3.1 电源及线路115

4.3.2 柴油发电机组116

4.3.3 常见配电设备设施119

4.3.4 数据中心配电柜124

4.3.5 数据中心的UPS系统127

4.3.6 机柜PDU135

4.3.7 数据中心的电缆布线136

4.4 数据中心的照明139

5 数据中心的机械环境141

5.1 概述141

5.1.1 电子设备的环境定义与MICE表格141

5.1.2 数据中心的机械环境142

5.2 数据中心基础设施、IT设备防震142

5.2.1 基础设施荷载143

5.2.2 基础设施安装的最佳做法144

5.2.3 内部基础设施144

5.2.4 外部基础设施145

5.2.5 基础设施的安全固定146

5.2.6 高架地板的防震措施147

5.3 基础设施的隔振148

5.3.1 数据中心的振源及其危害148

5.3.2 数据中心隔振基础知识149

5.3.3 数据中心设备间的内部隔振150

5.3.4 临近数据中心的隔振150

6 数据中心污染物的入侵防护152

6.1 概述152

6.1.1 污染物的一般知识153

6.1.2 PM污染物如何停留在设备155

6.2 空气污染物对数据中心设备影响156

6.2.1 颗粒污染物的特性156

6.2.2 设备易受颗粒物质积累的区域157

6.2.3 气体污染物带来的腐蚀风险159

6.2.4 污染物影响的特点159

6.3 污染物质的限制规定160

6.3.1 颗粒污染限制规定160

6.3.2 气态污染物的限制162

6.4 数据中心的污染防控163

6.4.1 污染预防的措施164

6.4.2 污染控制的措施167

7 数据中心热环境建设169

7.1 概述169

7.1.1 数据中心的三大资源169

7.1.2 数据中心设备负荷趋势演变170

7.1.3 数据中心温湿度对IT设备的影响175

7.1.4 热环境基本术语175

7.2 数据中心热环境的标准及发展176

7.3 数据中心电信空间制冷量计算179

7.3.1 数据中心各类设备设施能耗估算179

7.3.2 数据中心电信空间制冷量估算180

7.3.3 空调设备的冗余设计181

7.4 数据中心风冷热环境构建181

7.4.1 气流协议与机柜部署181

7.4.2 风冷系统的送风模式185

7.4.3 建筑及装修194

7.4.4 风冷设备197

7.5 数据中心设施温度与湿度测试198

7.5.1 设施环境健康检查测试198

7.5.2 设备安装验证性测试200

7.5.3 设备故障诊断测试200

8 数据中心的电磁防护202

8.1 数据中心电磁环境因素概述202

8.1.1 静电放电（ESD）202

8.1.2 电快速瞬变／脉冲群干扰原因及危害202

8.1.3 浪涌203

8.2 雷电电磁脉冲防护基本知识203

8.2.1 雷电防护区划分203

8.2.2 雷电电磁脉冲（LEMP）进入数据中心的途径204

8.2.3 综合防雷系统204

8.3 数据中心机房电磁环境保护措施205

8.3.1 浪涌保护器205

8.3.2 合理布线208

8.3.3 等电位连接的基本知识209

8.3.4 等电位公用接地系统211

8.3.5 电磁屏蔽措施219

8.3.6 数据中心内部静电防护措施220

附录222

1 MICE分类表222

2 Uptime关于关键性等级摘要224

3 TIA-942-A基础设施分级指南表（2014）224

4 Syska关键性分级附表235

参考文献237