數(shù)據(jù)中心規(guī)模龐大、系統(tǒng)復雜,基于業(yè)務和管理的需求,建設怎么樣的數(shù)據(jù)中心、在哪里建設、該投資多少錢、收益是多少等,每個相關部門都會根據(jù)部門自身利益出發(fā)提出要求。如何科學的整理梳理這些不同的要求,同時能保證后期運營的經(jīng)濟性和可靠性,最終得到最合適的整體方案。對于數(shù)據(jù)中心使用者而言,是一個非常重要的問題。為解決數(shù)據(jù)中心可用性的問題,在規(guī)劃不同等級的數(shù)據(jù)中心階段可以使用數(shù)據(jù)中心的可用性模型進行評估。
數(shù)據(jù)中心的可用性模型
數(shù)據(jù)中心相關的工程建設標準是對其功能定位、設計部署、施工工藝、驗收標準等技術的要求和體現(xiàn),對其的可用性和可靠性的具體實施有較為具體要求。
可用性:指在規(guī)定的條件和規(guī)定的時刻或時間區(qū)間內(nèi)處于可執(zhí)行規(guī)定功能狀態(tài)的能力,它是系統(tǒng)可靠性、可維修性及可維護性的綜合體現(xiàn),又稱可用度,通常A字母表示。
我國在2008年制定的《電子信息機房設計規(guī)范》GB 50174-2008,從機房可用性角度將電子信息機房定義為A、B、C三類,其中A類要求最高如下表所示。數(shù)據(jù)中心一般按A類或B類標準執(zhí)行。
美國TIA 942標準與Uptime Institute的定義,將數(shù)據(jù)中心的可用性等級分為四級,如下表所示:
供配電系統(tǒng)的可用性模型
數(shù)據(jù)中心的系統(tǒng)都為串聯(lián)或并聯(lián)系統(tǒng)組成,串聯(lián)系統(tǒng)的整體可用性可用各分系統(tǒng)的可用性相乘得到。并聯(lián)系統(tǒng)的整體可用性可用通過1-(1-A1)×(1-A2)得到,其中A1,A2為各分系統(tǒng)的可用性。
以GB50174-2017A級容災數(shù)據(jù)中心的供配電系統(tǒng)典型架構為例,如下圖所示。
UPS交流輸入側的可用度
A1,1=【1-(1-A1)×(1-A2)】×A3×A4
UPS輸入電源的可用度
A1,2=【1-(1-A1,1)×(1-A5)2】
UPS 2N系統(tǒng)的可用度
A6,1=【1-(1-A6)2】
一條母線供電系統(tǒng)的可用度
A6,2=A1,2×A6,1×A7
因此,關鍵負載的供電系統(tǒng)可用度
A=1-(1-A6,2)2(雙電源)
A’=【1-(1-A6,2)2】×A8(單電源)圖片
參考表格的相關數(shù)據(jù),計算可得
交流輸入電源的可用度A1,1=0.9999 4144 6225 299
UPS輸入電源的可用度A1,2=0.9999 9999 9999 983
UPS 2N系統(tǒng)的可用度A6,1=0.9999 9999 7382 582
一條母線供電系統(tǒng)的可用度A6,2=0.9999 9876 0808 568
關鍵負載的供電可用度A=0.9999 9999 9998 464(雙電源)
A’=0.9999 9360 5155 464(單電源)
制冷系統(tǒng)的可用性模型
每套機房空調系統(tǒng)交流輸入電源的可用度
A1,1=【1-(1-A1)×(1-A2)】×A3×A4
因此,關鍵負載的制冷系統(tǒng)可用度
A=【1-(1-A1,1×A5)2】×A6