Ⅰ.Was ist ein Rechenzentrum?

Unter Rechenzentrum versteht man in der Regel die zentralisierte Verarbeitung, Speicherung, Übertragung, den Austausch und die Verwaltung von Daten und Informationen in einem physischen Raum. Es enthält im Allgemeinen wichtige Geräte wie Computerausrüstung, Serverausrüstung, Netzwerkausrüstung, Kommunikationsausrüstung und Speicherausrüstung. Die Infrastruktur des Rechenzentrums bezieht sich auf das Basisprojekt, das entworfen und konfiguriert wurde, um den sicheren, stabilen und zuverlässigen Betrieb der wichtigsten Geräte und Geräte des Rechenzentrums, auch Computerraum genannt, zu gewährleisten. Der Bau der Computerraumtechnik des Rechenzentrums dient nicht nur dem Betrieb und der Verwaltung der Systemausrüstung des Rechenzentrums, um eine Garantieumgebung für Daten- und Informationssicherheit bereitzustellen, sondern auch, um eine Arbeitsumgebung für Gesundheitsfragen zu schaffen.

Ein Rechenzentrum kann aus einer Gruppe von Gebäuden, Gebäuden oder mehreren Etagen oder Gebäudeteilen bestehen. Unter normalen Umständen besteht es aus einem Computerraum und einem Supportraum und ist ein Zentrum für die Speicherung, Verarbeitung und Verbreitung elektronischer Informationen. Die im Rechenzentrum platzierte zentrale Datenverarbeitungsausrüstung ist das Informationszentrum von Regierungsbehörden, Unternehmen und Institutionen. Die Einrichtung des Rechenzentrums dient dazu, die IT-Infrastruktur umfassend, zentral, proaktiv und effektiv zu verwalten und zu optimieren, ein hohes Maß an Verwaltbarkeit, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit des Informationssystems zu erreichen, den reibungslosen Betrieb des Unternehmens zu gewährleisten und die pünktliche Servicebereitstellung.

Es gibt mehrere Arten von Rechenzentren, um spezifische Geschäftsanforderungen zu erfüllen. Die beiden häufigsten Typen sind Unternehmens-/Unternehmensrechenzentren und Hosting-/Internet-Rechenzentren. Unternehmensrechenzentren sind Eigentum von Unternehmen und Institutionen mit unabhängiger Rechtspersönlichkeit oder von Regierungsbehörden und werden von diesen betrieben. Diese Rechenzentren versorgen ihre eigenen Institutionen, Einheiten und Mitarbeiter mit Datenverarbeitung und weborientierten Diensten, die Intranet und Internet unterstützen. Betrieb und Wartung erfolgen durch die interne IT-Abteilung. Das Hosting-/Internet-Rechenzentrum ist Eigentum von Telekommunikationsunternehmen, Internetdienstanbietern und kommerziellen Telekommunikationsunternehmen und wird von diesen betrieben. Sie bieten ausgelagerte Informationstechnologie (IT)-Dienste an, auf die über eine Internetverbindung zugegriffen wird. Sie bieten Internetzugang, Web- oder Anwendungshosting, Colocation und kontrollierte Server- und Speichernetzwerke. Unabhängig davon, wie das Rechenzentrumssystem implementiert wird, gibt es einige Grundprinzipien oder Bedenken für das Rechenzentrum, denen bei der Planung der Infrastruktur jedes Rechenzentrums ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt werden sollte.

1.Verwaltbarkeit
Der Aufbau eines Hochleistungsnetzwerks für Benutzer ist nicht unbedingt kompliziert und teuer. Management ist das grundlegendste Element. Ohne Management kann das grundlegende Verkabelungsnetzwerk die Anforderungen des Rechenzentrums nur kurzfristig erfüllen. Wenn es notwendig ist, die Kontrolle und Verwaltung des Basisnetzwerks des Rechenzentrums zu verbessern, muss ein strukturiertes Verkabelungssystem aufgebaut werden, um die Existenz einer ungeordnet verwalteten Umgebung zu vermeiden, die aus einer großen Anzahl schwer erkennbarer Jumper besteht.

2.Flexibilität und Skalierbarkeit
Die Flexibilität und Skalierbarkeit der Grundverkabelung ermöglicht eine schnelle und einfache Implementierung ohne ernsthafte Auswirkungen auf den täglichen Betrieb des Rechenzentrums, wodurch das Risiko von Änderungen in der Grundverkabelung aufgrund der Verwendung neuer Anwendungen verringert wird Technologien der Zukunft. Die Skalierbarkeit des Rechenzentrums ist für die zukünftige unterbrechungsfreie Erweiterung der hohen Bandbreite und Leistungserweiterung des Systems von großer Bedeutung. Daher müssen wir auf die verschiedenen Systemkomponenten achten, die zur Realisierung der Netzwerktopologie verwendet werden, um die Netzwerkeffizienz effektiv zu verbessern und Zeit und Kosten zu sparen.

3. Netzwerkeffizienz
Aufgrund der wachsenden Anzahl und Größe von Rechenzentren sowie der kontinuierlichen Weiterentwicklung des Netzwerks und der Entwicklung von 100G-Ethernet sollte die Zukunft weiterhin auf hohe Bandbreiten setzen. Aufgrund des vorhersehbaren Wachstums von Rechenzentren erfordert das Basisverkabelungsnetzwerk ein einfaches und effektives Verkabelungssystem, um die Raumnutzung zu maximieren und Installationszeit und -kosten effektiv zu reduzieren. Für ein gut geplantes Basisverkabelungssystem sollte man Anwendungen in Betracht ziehen, die 15 bis 20 Jahre und mehrere Generationen von Netzwerksystemgeräten und Datenratenwachstum unterstützen können.

Ⅱ. Zusammensetzung des Rechenzentrumssystems

Das Rechenzentrum kann funktionell in einen Computerraum und andere unterstützende Räume unterteilt werden: Der Computerraum dient hauptsächlich der Installation, dem Betrieb und der Wartung elektronischer Informationsverarbeitungs-, Speicher-, Austausch- und Übertragungsgeräte, einschließlich Serverraum und Netzwerk Raum, Lagerraum usw. Die Funktionsbereiche sind mit Servergeräten (auch Host- oder Minicomputer), Storage Area Network (SAN) und Network Attached Storage (NAS)-Geräten, Bandsicherungssystemen, Netzwerk-Switches sowie Schränken/Racks und Kabeln ausgestattet , und Konfiguration Kabelausrüstung und Kabelkanäle usw.

Der Support-Bereich ist der Raum außerhalb des Computerraums, der für die Installation und den Betrieb von Einrichtungen zur Unterstützung des Betriebs des Rechenzentrums vorgesehen ist, einschließlich des Eingangsleitungsraums, des Telekommunikationsraums, des Verwaltungsbereichs, des Hilfsbereichs und des Supportbereichs. Ein komplettes Rechenzentrum umfasst nicht nur verschiedene Arten von Funktionsbereichen. Zum Beispiel: Host-Bereich, Serverbereich, Lagerbereich, Netzwerkbereich und Kontrollraum, Bedienerraum, Testraum, Geräteraum, Telekommunikationsraum, eingehender Leitungsraum, Datenraum, Ersatzteilraum, Büro, Besprechungsraum, Lounge usw. . Dazu gehört auch das integrierte Verkabelungssystem, das einen wichtigen Bestandteil des Rechenzentrums darstellt und die Verbindung, Kommunikation und den Betrieb des gesamten Funktionsbereichsnetzwerks unterstützt. Das integrierte Verkabelungssystem besteht in der Regel aus Twisted-Pair-Kabeln, optische Kabel, Verbindungsgeräte und verschiedene Verkabelungsgeräte. Und während der Bandbreitenbedarf für einen bestimmten Zeitraum in der Zukunft gedeckt wird, wird das Kosten-Leistungs-Verhältnis berücksichtigt. Daher muss unbedingt sichergestellt werden, dass das Design einer Verkabelungslösung für Rechenzentren den Anforderungen höherer Übertragungsraten in der Zukunft gerecht wird.

Diagramm 1: Raumaufteilung im Rechenzentrum

In Abbildung 1 oben:
1) Der Bürobereich im Bereich außerhalb des Computerraums des Gebäudes kann durch horizontale Kabel mit dem Telekommunikationsraum auf der Gebäudeetage und dem Eingangsraum des Gebäudes verbunden werden;
2) Der Telekommunikationsraum auf der Gebäudeetage kann über das Backbone-Kabel mit dem Eingangsraum des Gebäudes verbunden werden;
3) Der Verwaltungsbereich, der Hilfsbereich, der Unterstützungsbereich und der Unterstützungsbereich des Computerraums können über das Hauptkabel mit dem Hauptkabel verbunden werden.
4) Das Hauptkabel kann zur Kommunikation zwischen dem Stützraum des Raums und dem Eingangsraum des Gebäudes verwendet werden.
5) Der Computerraum unterstützt die Kommunikation zwischen dem Raum-Telekommunikationsraum und dem Gebäude-Telekommunikationsraum sowie der eingehenden Leitung über das Backbone-Kabel.
6) Das Hauptkabel kann für die Kommunikation zwischen dem Standort im Computerraum und dem unterstützenden Telekommunikationsraum sowie dem Raum für eingehende Leitungen verwendet werden.

Ⅲ．Rechenzentrumstyp

1. Rechenzentren werden nach Funktion klassifiziert.
Es gibt vier Haupttypen von Rechenzentren: Computerraum, Telekommunikationsraum, Kontrollraum, abgeschirmter Raum usw. Diese Computerräume haben die Gemeinsamkeiten elektronischer Computerräume, haben aber auch die gleichen ihre eigenen Eigenschaften. Sie decken unterschiedliche Inhalte und Funktionen ab.
1) Computerraum Im Computerraum
sind wichtige Datenverarbeitungsgeräte, Speichergeräte, Netzwerkübertragungsgeräte und Computerraum-Sicherheitsgeräte untergebracht. Beim Bau des Computerraums sollte der normale Betrieb der oben genannten Geräte berücksichtigt werden, um die Sicherheit von Informationen und Daten sowie die Bedürfnisse der körperlichen und geistigen Gesundheit des Personals zu gewährleisten.
Der große Computerraum besteht im Allgemeinen aus einem unbemannten Bereich. Zu den Computerräumen gehören im Allgemeinen kleine Computerräume, Serverräume, Lagerräume, Netzwerkcomputerräume, Medienlagerräume, Räume für Klimaanlagen, USV-Geräteräume, Stromverteilungsräume usw .; Zu den bemannten Computerräumen gehören im Allgemeinen Computerräume des Hauptkontrollzentrums, Computerräume für Forschung und Entwicklung sowie Testräume. Computerraum, Gerätetestraum, Lagerraum für Gerätewartung, Pufferraum, Umkleideraum, Ruheraum usw. Kleine und mittelgroße Computerräume können kleine Computerräume, Serverräume und Lagerräume in einem Hostraum kombinieren.
2)Telekommunikationsschrank

Der Telekommunikationsraum ist eine wertvolle Ressource für jeden Telekommunikationsbetreiber. Die rationelle, effektive und vollständige Nutzung des Telekommunikationsraums ist von großer Bedeutung für den Betrieb und die Wartung von Geräten, die schnelle Behebung von Geräteausfällen, die Kostensenkung und die Verbesserung der Kernwettbewerbsfähigkeit von Unternehmen. Telekommunikationsgeräteräume sind im Allgemeinen nach verschiedenen Funktionen und Berufen unterteilt und angeordnet und werden normalerweise in Geräteräume, Räume für unterstützende Geräte und Räume für Hilfsgeräte unterteilt.
Der Geräteraum ist ein Gebäuderaum, in dem eine bestimmte Art von Kommunikationsausrüstung installiert wird, um eine bestimmte Kommunikationsfunktion zu realisieren, und der für die Durchführung von Betrieb, Wartung und Produktion im entsprechenden Fachbereich geeignet ist. Es besteht im Allgemeinen aus einem Übertragungsraum, einem Schaltraum und einem Netzwerkraum. Der unterstützende Computerraum ist ein Gebäuderaum, in dem Geräte installiert werden, um den normalen, sicheren und stabilen Betrieb von Kommunikationseinrichtungen zu gewährleisten. Es besteht im Allgemeinen aus einem Abrechnungszentrum, einem Netzwerkmanagement-Überwachungsraum, einem Strombatterieraum , einem Stromverteilungsraum und einem Ölmaschinenraum.
Der zusätzliche Computerraum ist ein Raum, der neben dem Computerraum für Kommunikationseinrichtungen auch Produktions-, Büro- und Lebensbedürfnisse gewährleistet. Im Allgemeinen besteht es aus dem Betriebs- und Wartungsbüro, dem Betriebs- und Wartungsdienstraum, dem Datenraum, der Ersatzteilbibliothek, dem Brandschutzraum, dem Frischluftgebläseraum, dem Zylinderraum und der Toilette usw. Zusammensetzung. In allgemeinen intelligenten Gebäuden wird der Kommunikationsraum häufig zusammen mit dem Computernetzwerkraum gebaut.

3) Kontrollraum

Mit der Entwicklung intelligenter Gebäude ist es zur Realisierung der Steuerung intelligenter Gebäudeausrüstung in Gebäuden erforderlich, einen Kontrollraum einzurichten. Im Vergleich zum Datenraum und zum Telekommunikationsraum weist der Kontrollraum eine kleinere Fläche, einfachere Funktionen und geringere Umgebungsanforderungen auf. Es hängt jedoch mit dem sicheren Betrieb intelligenter Gebäude und der normalen Nutzung von Geräten und Einrichtungen zusammen.
Der Kontrollraum umfasst den intelligenten Kontrollraum des Gebäudes, den Sicherheitsüberwachungsraum, den Feuerkontrollraum, den Satellitenempfängerraum, den Kontrollraum für Videokonferenzen usw. Das gemeinsame Merkmal dieser Kontrollräume besteht darin, dass in den Computerräumen Bediener arbeiten. Sie müssen nicht nur den Betrieb elektronischer Geräte gewährleisten, sondern auch die physischen Bedürfnisse der Bediener berücksichtigen. Entsprechend den Anforderungen an Ausstattung und Betrieb weisen auch diese Kontrollräume ihre entsprechenden Eigenschaften auf.
①Aufbau eines intelligenten Kontrollraums. Wird hauptsächlich zur Platzierung des Großrechners und der Steuerungsausrüstung der intelligenten Gebäudesteuerung, zur Echtzeitüberwachung der öffentlichen Beleuchtung, der Klimaanlage, des Aufzugs sowie mechanischer und elektrischer Geräte wie Wind, Wasser und Strom im intelligenten Gebäude verwendet, um den sicheren Betrieb zu gewährleisten das intelligente Gebäude.
②Sicherheitsüberwachungsraum. Eingebaute Host- und Terminal-Anzeigegeräte zur Überwachung von Gebäudeeingängen, Garagen, Gehwegen, Aufzugskabinen, Durchführung von Videoüberwachung, Diebstahlalarm usw.
③Feuerkontrollraum. Es ist die Steuerzentrale des automatischen Feuermelde- und Verbindungssystems sowie die Feuerlöschkommando- und Informationszentrale im Brandfall. Es hat eine sehr wichtige Position und Funktion. Die „Gesetze für die Brandschutzplanung von Hochhäusern“ und die „Gesetze für die Brandschutzgestaltung von Gebäuden“ legen den Einstellbereich, die Lage und den Feuerwiderstand des Gebäudes für den Brandüberwachungsraum klar fest und stellen grundsätzliche Anforderungen an dessen Hauptgebäude Funktionen.
④Satellitenempfangsraum. Es wird hauptsächlich zur Platzierung von Satellitenreceivern, Modems, Mischpulten, Verstärkern, kabelgebundenen und optischen Kabelzugangsgeräten sowie Empfangsdisplays für verschiedene Frequenzbänder verwendet. Der Satellitenreceiverraum befindet sich in der Regel im obersten Stockwerk des Gebäudes, was die Übertragung von Satelliten-TV-Signalen erleichtert.
⑤Kontrollraum für Videokonferenzen. Wird hauptsächlich zur Platzierung der Hauptsteuereinheit (MCU) der Videokonferenz, des Audiomischers, des Beschallungssystems, der Signalübertragungsausrüstung, der Konsolenausrüstung, des Signalquellenschranks usw. verwendet. Aufgrund der kleinen Fläche des allgemeinen Kontrollraums für Videokonferenzen Die Ausstattung sollte flexibel an die jeweilige Raumsituation angepasst werden.
4)Abgeschirmter Computerraum
Um den Einfluss von elektromagnetischem Rauschen und Strahlung auf elektronische Geräte und Messgeräte wirksam zu verhindern und zu verhindern, dass das Austreten elektronischer Signale die Sicherheit vertraulicher Informationen gefährdet, benötigen staatliche Stellen, Militär, öffentliche Sicherheit, Banken, Eisenbahnen und andere Einheiten abgeschirmte Computerräume einzurichten. Der Datenraum mit Vertraulichkeitsanforderungen sollte ein abgeschirmter Raum sein, um sicherzustellen, dass das Signal während der Datenverarbeitung nicht austritt, um die Anforderungen an die Datenvertraulichkeit zu erfüllen. In einigen Umgebungen mit hohen Anforderungen an die elektromagnetische Beständigkeit, z. B. in Testlabors für Kommunikationsgeräte und an anderen Orten, müssen abgeschirmte Geräteräume gebaut werden, um externe elektromagnetische Signale zu verhindern.

2. Rechenzentren werden nach Ebene klassifiziert.
Gemäß dem chinesischen Standard GB50174 „Code for Design of Electronic Information System Computer Room“ kann das Rechenzentrum auf der Grundlage des Standorts des Computerraums, der Gebäudestruktur, der Computerraumumgebung, des Sicherheitsmanagements usw. klassifiziert werden die Beschaffenheit des Computerraums sowie die Unterbrechung des Betriebs des elektronischen Informationssystems aufgrund des Ausfalls der Standortausrüstung in Wirtschaft und Gesellschaft. Der Grad des verursachten Schadens oder der Auswirkung wird in drei Stufen eingeteilt: A, B und C.
Klasse A ist fehlertolerant. Während des Zeitraums, in dem das System in Betrieb sein muss, darf die Ausrüstung vor Ort nicht dazu führen, dass der Betrieb des elektronischen Informationssystems aufgrund von Bedienungsfehlern, Geräteausfällen, Unterbrechungen der externen Stromversorgung sowie Wartung und Überholung unterbrochen wird.
Level B ist ein redundanter Typ. Während des Zeitraums, in dem das System betrieben werden muss, befindet sich die Standortausrüstung im Bereich der Redundanzfähigkeit und der Betrieb des elektronischen Informationssystems sollte nicht aufgrund von Geräteausfällen unterbrochen werden.
Klasse C ist der Grundtyp. Bei normalem Betrieb der Standortausrüstung sollte der Betrieb des elektronischen Informationssystems unterbrechungsfrei gewährleistet sein

Foreign TIA942 unterteilt Rechenzentren entsprechend der von Rechenzentren unterstützten normalen Betriebszeit in 4 Ebenen. Unterschiedliche Ebenen erfordern unterschiedliche Einrichtungen im Rechenzentrum. Je höher die Stufe, desto strenger die Anforderungen.

T1-Rechenzentrum: Basistyp. Diese Art von Rechenzentrum verwendet eine einzelne Route ohne redundantes Design.
T2-Rechenzentrum: Komponentenredundanz oder Verwendung eines einzelnen Pfads zur Erhöhung der Komponentenredundanz.
T3-Rechenzentrum: Online-Wartung, mit mehreren Pfaden, Einkanal-Ausstattung, T3-Computerraum sollte problemlos auf T4-Computerraum aufgerüstet werden.
T4 Data Center: Ein fehlertolerantes System mit mehreren aktiven Pfaden zur Verbesserung der Fehlertoleranz.
In den vier verschiedenen Definitionsebenen sind unterschiedliche Anforderungen an Gebäudestruktur, Elektrik, Erdung, Brandschutz und Sicherheit der Telekommunikationsinfrastruktur enthalten. Tabelle 2 zeigt den Verfügbarkeitsindex der TIA942-Standard-Rechenzentrumsebene.

Diagramm 2: Verfügbare Indikatoren für verschiedene Ebenen von Rechenzentren im TIA942-Standard

Durch den Vergleich der Verfügbarkeit und Redundanz von Rechenzentren haben wir eine Referenzbeziehung zwischen Rechenzentren unterschiedlicher Ebenen hergestellt, die in inländischen und ausländischen Standards beschrieben sind. Siehe Tabelle 3 unten.

Grafik 3: Korrespondenz zwischen inländischen und ausländischen Rechenzentrumsniveaus