So entwerfen Sie ein Rechenzentrum: 13 wichtige Punkte

Wie jeder weiß, umfasst ein umfassendes Rechenzentrumsbauprojekt im Allgemeinen Folgendes: Netzwerkverkabelung, Installation antistatischer Bodenbeläge, Decken- und Wandveredelung, Installation von Trennwänden, USV-Systeme, spezielle Präzisionsklimatisierung, Umgebungsüberwachung des Rechenzentrums, Frischluftsysteme, Leckerkennung, Erdungssysteme, Blitzschutz, Zugangskontrolle, Überwachung, Brandbekämpfung, Alarme und Abschirmtechnik.

So gestalten Sie einRechenzentrum? Wissen Sie, was die Schlüsselpunkte beim Entwurfs- und Bauprozess eines Rechenzentrums sind? Lassen Sie uns sie aufschlüsseln.

Die Analyse der klimatischen Bedingungen am Standort des neuen Rechenzentrums ist von entscheidender Bedeutung. Dies hilft bei der Bestimmung der am besten geeigneten Kühlmaßnahmen, einschließlich wassergekühlter Kältemaschinen, mechanischer Kühlklimatisierung, luftseitiger Sparung, indirekter Luftkühlung und adiabatischer Kühlung-, die alle darauf abzielen, der Anlage dabei zu helfen, ein niedrigeres PUE-Ziel zu erreichen.

Die Anzahl der Racks bestimmt den Platzbedarf des Rechenzentrums. Ein herkömmliches IT-Rack misst 600 x 1000 mm (Breite x Tiefe). Ein 100-Quadratmeter großer Raum bietet Platz für etwa 50 solcher Racks. Natürlich gibt es Racks auch in anderen Größen. Die Kenntnis der Regalabmessungen und -anzahl ermöglicht eine einfache Schätzung des benötigten Platzes.

Die Tierebene des Rechenzentrums bestimmt seine Redundanzanforderungen und Stromverteilungspfade. Für ein Tier-2-Rechenzentrum ist die Bereitstellung einer „N+1“-Architektur für Strom- und Kühlungsredundanz ausreichend. Eine Tier-3-Einrichtung umfasst jedoch typischerweise „N+1“ Kühlungsredundanz, Dual-Power-Feed-Redundanz (2N) und unabhängige Dual-{7}-Pfad-Stromverteilung zu Racks. Daher bestimmt das Verständnis der Tier-Ebene das erforderliche Redundanzdesign.

 

Es ist wichtig, die Stromkapazität des Rechenzentrums auf der Grundlage der durchschnittlichen Leistungsdichte und nicht der Spitzenleistung zu entwerfen. Die durchschnittliche Leistungsdichte pro Rack multipliziert mit der Anzahl der Racks ergibt die maximale IT-Last des Rechenzentrums. Addieren Sie dazu den Stromverbrauch der Stromversorgungssysteme, Kühlsysteme, Schalter, Speichergeräte und anderer Hilfssysteme der Anlage. Um übermäßige Kosten zu vermeiden und das elektrische System voll auszunutzen-und ausreichend Strom und Platz zu gewährleisten-ist eine modulare Strategie sinnvoll. Es reduziert die Kosten, ohne die Flexibilität zukünftiger Erweiterungen zu beeinträchtigen.

 

Absolut. Generell soll Folgendes erreicht werden:
A. Die Einbeziehung von O&M in die Planung in der frühen{1}}Phase gleicht potenzielle Wissenslücken der Designer im Systembetriebswissen aus, verbessert die Designqualität und vermeidet oder beseitigt Designfehler.
B. Durch die Einbeziehung von O&M wird sichergestellt, dass die Anforderungen der Betriebs-phase bei der Planung vollständig berücksichtigt werden.
C. Die Einbindung von O&M ermöglicht es dem Personal, die Struktur des Systems, Schwachstellen in der Zuverlässigkeit, Altlasten und potenzielle Risiken gründlich zu verstehen, wodurch die O&M-Qualität verbessert und fundierte -Wartungs- und Upgrade-Pläne ermöglicht werden.

 

Für Probleme, die sich aus der Unfähigkeit ergeben, zwischen Tendenzen, Vorlieben, Einschränkungen und Einschränkungen zu unterscheiden-und aus der Nichteinhaltung wissenschaftlicher Gestaltungsprinzipien-werden folgende Ratschläge gegeben:
A. Vermeiden Sie es, dass einzelne Entscheidungsträger bei Genehmigungen und Entscheidungsfindungen wichtige Funktionen auf der Grundlage persönlicher Meinungen kürzen oder anpassen. Dies würde dazu führen, dass das bereitgestellte Rechenzentrum die Betriebs- und Wartungsanforderungen nicht erfüllt.
B. Vermeiden Sie Handlungen, die auf Voreingenommenheit, Präferenzen oder Eigeninteressen beruhen. Während der Planung beeinflussen einige Anbieter möglicherweise die Designentwicklung und die Auswahl der Ausrüstung, indem sie die Leistung übertreiben oder irreführende Terminologie verwenden.

 

Server-RacksMöglicherweise sind 100 % Gleichstrom, 100 % Wechselstrom oder eine Kombination davon erforderlich. Beispielsweise könnte ein für Colocation konzipiertes Rechenzentrum ein Wechselstrom-(USV)-Stromversorgungssystem benötigen, während eine Telekommunikationseinrichtung möglicherweise ein Gleichstrom-Stromversorgungssystem benötigt. Wenn Sie dies wissen, bestimmen Sie die erforderliche Größe und den Umfang des Gleichstrom- oder USV-Systems. Beim Einsatz von Backup-Batterien wird eine Konfiguration empfohlen, die auf einer Entladezeit von 15-Minuten basiert. Dieser Ansatz erhöht die Investitionsausgaben nicht wesentlich und ist kosteneffektiver, auch wenn die Begründung möglicherweise kontraintuitiv erscheint. Unternehmen sollten sich auf die Verbesserung der Redundanz des Notstromgenerators konzentrieren, anstatt Geld für übermäßige Batteriekapazität zu verschwenden.

 

 

Die Branche leidet unter einer Unterbewertung von Planung/Entwurf und einer Überbetonung des Bauwesens, was vor allem in folgenden Fällen zu beobachten ist:
A. Der Bau der Gebäudehülle und die anschließende Planung des Rechenzentrums führten zu erheblichen Entwurfsschwierigkeiten.
B. Das weit verbreitete Phänomen, dass Renovierungen unmittelbar nach dem Bau des Serverraums und der Installation der Ausrüstung beginnen.
C. Auswahl der Ausrüstung vor der Fertigstellung des Entwurfs, was dazu führt, dass die Ausrüstung vor dem Betrieb ausgetauscht wird, weil die gekaufte Ausrüstung nicht den Entwurfsanforderungen oder den Standortbedingungen entspricht.
D. Gebäudestrukturen, die den Layoutanforderungen des Rechenzentrums nicht gerecht werden, was zu einer schlechten Raumaufteilung führt; Klimaanlagen-Außengeräte, die nicht installiert werden können oder zu weit entfernt sind; und eine übermäßige Entfernung zwischen dem Energieraum und dem Hauptcomputerraum, was die Komplexität und Kosten erhöht und die Zuverlässigkeit verringert.

 

Ein System besteht aus drei Teilen Installation und sieben Teilen Wartung. Jedes Gerät kann ausfallen, und eine schnelle Reparatur ist der Schlüssel zur Verbesserung der Verfügbarkeit. Die Vernachlässigung der Wartbarkeit und Reparaturfähigkeit sieht folgendermaßen aus:
A. Bei der Planung wird der zukünftige Zugang und Platz für Wartungsarbeiten nicht berücksichtigt-z. B. zu nah an Wänden platzierte Geräte, Batterien an Wänden, schlechte Kabelverlegung, Leitungen oder Kabeltrassen, die Niederspannungsleitungen über Kopf blockieren, was Reparaturen erschwert, und unzureichender Platz für Werkzeuge.
B. Bei Ausfällen können Notvorräte und Ersatzteile nicht schnell bewegt werden, und es gibt keinen Arbeitsplatz für den Austausch fehlerhafter Komponenten, was die Behebung verzögert und möglicherweise zu größeren Zwischenfällen führt.
C. Bei der Wartung von Geräten nach einem Ausfall wird die Redundanz des Systems nicht berücksichtigt.
D. Die Automatisierung wird nicht maximiert, um manuelle Eingriffe zu reduzieren und dadurch die mit manuellen Verfahren verbundene Unsicherheit und Unkontrollierbarkeit zu verringern.

 

Die Systemverfügbarkeit ist die wichtigste Messgröße bei der Planung von Rechenzentren, aber den Entwürfen mangelt es oft an wissenschaftlicher Grundlage, was sich in Folgendem zeigt:
A. Während während der Planung Zuverlässigkeitsberechnungen für verschiedene Systeme durchgeführt werden, mangelt es Designinstituten und einzelnen Designern derzeit an einheitlichen Methoden und Datenquellen, was zu unterschiedlichen Definitionen und Ergebnissen für die Designebene und Zuverlässigkeit desselben Rechenzentrums führt.
B. Es gibt Fälle, in denen die Planung und der Bau zuerst durchgeführt werden und die Entwurfsebene nach der Fertigstellung einem Reverse Engineering unterzogen und dann auf der Grundlage dieses abgeleiteten Standards den Benutzern vorgestellt wird. Dies ist ein klassischer Fall, bei dem man das Pferd von hinten aufzäumt; Oftmals verschlechtern einige wesentliche Mängel die Einstufung, obwohl der größte Teil des Designs den Anforderungen entspricht.
C. Konzentrieren Sie sich nur auf die Verfügbarkeit einzelner Geräte oder Subsysteme und ignorieren Sie, wie sich gegenseitige Abhängigkeiten auf die Gesamtsystemverfügbarkeit auswirken.

 

Bei der anfänglichen Planung ist es problematisch, subjektiv ehrgeizige Rechenzentrumsziele festzulegen -unrealistisch große Mengen, hohe Verfügbarkeitsstufen, hohe Rack-Leistungsdichte und niedrige PUE anzustreben -. Wenn ein detaillierter Entwurf ohne eine gründliche Analyse gemäß den Planungsgrundsätzen erfolgt, stimmen die spezifischen Pläne und Maßnahmen nicht mit der Gesamtvision überein. Die Ergebnisse sind:
A. Unklare tatsächliche Bedürfnisse und das Fehlen realisierbarer Voraussetzungen führen zu wiederholten Designänderungen, was zu Kostenverschwendung und einer erheblichen Verlängerung des Zeitrahmens führt.
B. Fertiggestellte und in Betrieb befindliche Räume werden nicht ausreichend genutzt, weil die erwartete Nachfrage ausbleibt oder weil die Raumbedingungen nicht den Bedürfnissen der Nutzer entsprechen, sodass weitere Nachrüstungen erforderlich sind.
C. Geplante Funktionalitäten werden nicht realisiert: Die Systemverfügbarkeit ist unzureichend, die Kühllösung unterstützt nicht die vorgesehene Rack-Dichte, Generatoren unterstützen keinen kontinuierlichen Betrieb oder eine übermäßige{1}}Auslegung hält den PUE hartnäckig hoch.

 

Eine häufige Falle in der Branche, insbesondere bei Planern, besteht darin, der Ausrüstung Vorrang vor Systemen zu geben und sich auf Details zu konzentrieren, während das Gesamtbild vernachlässigt wird. Dies manifestiert sich als:
A. Wählen Sie zunächst Gerätespezifikationen, Modelle oder sogar Hersteller aus und passen Sie dann das Design entsprechend an.
B. Entwerfen des Stromversorgungssystems für 2N-Redundanz (höchste Verfügbarkeitsstufe), aber nur Erreichen dieser RedundanzUPS, was zu einzelnen -Punktausfällen im gesamten Verteilungspfad führt.
C. Entwerfen des gesamten Systems als erstklassiges-redundantes/fehlertolerantes-System, aber Stromversorgung der Kühlgeräte über einen einzigen Pfad.
D. Die Bereitstellung eines AC-Backup-Dieselgenerators ohne automatische Startfunktion spiegelt das mangelnde Verständnis wider, dass eine kontinuierliche Kühlung für den kontinuierlichen Systembetrieb unerlässlich ist.

 

Dies ist entscheidend für eine qualitativ hochwertige-Planung und Gestaltung.
A. Während des Baus entstehen viele Probleme, weil die Planung die phasenweise, disziplinspezifische Umsetzung und Koordination zwischen verschiedenen Gewerken nur unzureichend berücksichtigt. Dies führt dazu, dass bereitgestellte Rechenzentren die Geschäfts- und Wartungsanforderungen nicht erfüllen und manchmal erhebliche Investitionen zur Behebung erforderlich sind.
B. Designer konzentrieren sich oft ausschließlich auf ihren eigenen Bereich und haben keinen ganzheitlichen Überblick darüber, wie ihre Arbeit mit anderen Disziplinen zusammenwirkt, was zu Konflikten und Lücken führt.
C. Planer können das zukünftige Geschäftswachstum falsch einschätzen und sich nicht ausreichend Gedanken über zukünftiges Kapazitätsmanagement und -erweiterung machen.
D. Unkenntnis der umgebenden Ressourcen und der physischen Umgebung führt zu Entwürfen, die schlecht umsetzbar sind oder erhebliche Schwierigkeiten für den späteren Betrieb mit sich bringen.

 

 

Viele andere Aspekte verdienen es, beim Bau eines neuen Rechenzentrums berücksichtigt zu werden. Die Branchenerfahrung zeigt jedoch, dass die Beherrschung dieser 13 Schlüsselpunkte während des Entwurfs- und Bauprozesses dazu beiträgt, sicherzustellen, dass das Endergebnis genau den tatsächlichen Benutzerbedürfnissen entspricht - eine Lektion, aus der es sich zu lernen lohnt.