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作者：陈峰 编著丛书名：网络核心机房设计指南

出版日期：2011年4月 书号：978-7-122-10535-6

开本：16 装帧：平 版次：1版1次 页数：304页

内容简介

随着计算机及网络技术的迅速发展，网络应用已渗透到社会各行各业，并影响和改变着每个人的生活和工作方式。网络核心机房作为各种系统运行的基础，显得至关重要。

本书从设计和管理的角度描述了网络核心机房，详细介绍了技术管理人员所需要了解的相关基本概念和设计规范。本书覆盖了机房场地设计、供电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统、机房管理、绿色数据机房等内容，并着重介绍了其中的供电和制冷系统。

本书内容丰富、结构合理，语言通俗易懂、实用性强，便于读者学习与实践。本书适用范围广，既可供从事网络核心机房的系统设计、施工、安装、运行管理等相关技术人员阅读，也可供大专院校相关专业师生参考。

前 言

随着计算机及网络技术的迅速发展，网络应用已渗透到各行各业，并影响和改变着每个人的生活和工作方式。网络核心机房作为各种系统运行的基础，显得至关重要。

本书介绍了机房场地设计、供电系统、制冷系统、机柜系统、消防系统、监控系统、机房管理等内容。全书共分为9章，第1章主要介绍了网络核心机房的发展、概念以及等级划分；第2章主要介绍了机房相关的场地设计规范和装修要求；第3章主要介绍了机房供电系统，包括供电系统基本要求、设计标准和常见问题的处理等内容；第4章主要介绍了机房制冷系统的基本要求和设计标准，并针对高密度机柜制冷和机房制冷效率进行了单独的分析；第5章主要介绍了新一代机柜系统的功能、结构和特征；第6章主要介绍了各种机房气体消防系统的优缺点以及设计规范；第7章主要介绍了现代机房监控模式相对传统机房监控模式的优点及其概念；第8章主要介绍了机房的人员管理、设备管理和综合管理；第9章主要介绍了绿色数据机房的概念和发展趋势、提高能源效率的方法以及如何分配能源成本和碳排放。

为了方便读者的理解，在各章节不同情况下会采用计算机机房、数据机房等名词来表示网络核心机房，其意义在本书范围内相同。

本书可供从事网络核心机房的系统设计、施工、安装、运行管理等相关技术人员阅读，也可供大专院校相关专业师生参考。

本书由陈峰编写，由于编者水平和使用经验有限，加之时间仓促，不当之处在所难免，欢迎读者批评指正。

目 录

第1章 网络核心机房基本介绍 1

1.1 网络核心机房的发展 1

1.2 网络核心机房的概念 1

1.3 网络核心机房关键性级别等级 3

第2章 机房场地 10

2.1 场地设计规范 10

2.1.1 场地设计国家标准 10

2.1.2 场地设计基本内容 11

2.1.3 数据中心分级 13

2.1.4 数据中心结构 40

2.1.5 数据机房要求 42

2.1.6 入口房间要求 45

2.1.7 主要分布区域 48

2.1.8 水平分布区域 49

2.1.9 区分布区域 49

2.1.10 设备分布区域 50

2.1.11 通信机房 50

2.1.12 数据中心支持区域 50

2.1.13 机架和机柜 50

2.2 场地装修 53

2.2.1 场地装修概述 53

2.2.2 活动地板 55

2.2.3 接地系统 60

第3章 供电 64

3.1 电源系统基本要求 64

3.1.1 生命周期成本 64

3.1.2 适应性/可扩充性 65

3.1.3 可用性 65

3.1.4 易管理性 66

3.1.5 可维修性 66

3.2 计算总功率需求 68

3.2.1 需求评估 68

3.2.2 确定所需的电源功率容量 68

3.2.3 确定电力线路的容量和备用发电机的容量 75

3.3 UPS系统设计 78

3.3.1 设计方案介绍 78

3.3.2 可用性、等级和成本 79

3.3.3 单系统或“N”系统 80

3.3.4 串联冗余 82

3.3.5 并联冗余或“N+1”系统 83

3.3.6 分布式冗余 85

3.3.7 双系统冗余 89

3.3.8 如何选择合适的配置 91

3.4 网络机房可选发电技术 92

3.4.1 发电机工作模式 93

3.4.2 容错模式 93

3.4.3 总拥有成本（TCO） 94

3.4.4 其他注意事项 95

3.5 机柜供电设计 97

3.5.1 以往的机柜供电 97

3.5.2 机柜供电的要求 98

3.5.3 选择合适的配电系统 104

3.6 7种电源问题 108

3.7 UPS类型 125

3.7.1 常用的UPS设计类型 125

3.7.2 UPS类型总结 130

3.7.3 各种类型UPS的工业应用 130

3.8 瓦特与伏安（巨大的混淆） 131

第4章 制冷 134

4.1 制冷系统基本要求 134

4.1.1 生命周期成本 134

4.1.2 适应性/可扩充性 134

4.1.3 可用性 135

4.1.4 易管理性 136

4.1.5 可维护性/可维修性 136

4.1.6 电源与制冷所面临的难题的对比 137

4.1.7 空气制冷的九种基本方法 137

4.2 计算总制冷量 147

4.2.1 计算散热量 147

4.2.2 确定整个系统的发热量 148

4.2.3 其他热源 149

4.2.4 加湿 149

4.2.5 确定空调系统制冷容量 150

4.3 精密空调与普通空调 150

4.3.1 为什么需要精密空调 151

4.3.2 温度和湿度设计条件 151

4.3.3 环境不适合所造成的问题 151

4.3.4 精密空调和普通空调之间的区别 152

4.3.5 设计标准 153

4.3.6 精密系统选择因素 155

4.3.7 总拥有成本 158

4.4 超高密度机柜和刀片服务器的制冷 159

4.4.1 功率密度的定义 159

4.4.2 目前数据机房的实际功率密度承受能力 160

4.4.3 高密度机柜的散热 162

4.4.4 高密度机柜和刀片服务器散热策略 166

4.4.5 “紧凑”的价值 170

4.4.6 最佳散热策略 171

4.5 避免制冷效率的降低 173

4.5.1 空气流通基本要求 174

4.5.2 机柜布局 177

4.5.3 负载分布 177

4.5.4 制冷设置 178

4.5.5 送风口与回风口设计 179

4.5.6 高密度服务器部署所致冷却问题的解决步骤 180

第5章 机柜 190

5.1 机柜系统基本要求 190

5.1.1 生命周期成本 190

5.1.2 可用性 191

5.1.3 可维修性 191

5.1.4 易管理性 192

5.1.5 适应性/可扩充性 192

5.2 机柜组件 193

5.2.1 机柜主体 194

5.2.2 气流管理单元 197

5.2.3 线缆管理单元 200

5.2.4 电力分配单元 203

5.2.5 安装固定配件 205

5.2.6 KVM切换器及机架式LCD显示器 207

第6章 消防系统 210

6.1 消防系统介绍 210

6.2 机房火灾成因 215

6.3 气体灭火系统设计的10点要求 216

6.4 七氟丙烷机房气体灭火系统设计 222

6.5 术语 227

第7章 监控系统 228

7.1 监控系统概述 228

7.1.1 传统机房监控模式 228

7.1.2 现代机房监控模式 229

7.2 系统组成 229

7.2.1 监控中心 230

7.2.2 监控对象 232

7.2.3 监控报警 263

第8章 机房管理 264

8.1 机房管理内容 264

8.2 人员管理 264

8.3 设备管理 266

8.4 综合管理 272

第9章 绿色数据机房 273

9.1 绿色数据机房概述 273

9.2 数据机房提高能源效率的迫切性 274

9.2.1 从节约资源开始 274

9.2.2 用电与全球变暖 274

9.2.3 IT与用电 275

9.3 数据机房提高能源效率的方法 276

9.3.1 刀片技术 278

9.3.2 服务器节能 281

9.3.3 虚拟化 284

9.3.4 用电管理软件 288

9.3.5 CPU节能技术 292

9.4 为IT用户分配数据中心能源成本和碳排放 295

9.4.1 目标 296

9.4.2 测量vs.建模 298

9.4.3 需要哪些测算点 300

9.4.4 将能源分配到IT用户 303

9.4.5 能源转换成碳排放 305

9.4.6 为IT用户提供指导 306