本文最後更新日期 : 2025-02-21 , 更新作者 : ZMAN
概覽
ANSI/TIA-942(Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)是由美國通信工業協會(TIA)制定的數據中心基礎設施設計與建設標準。該標準旨在為數據中心的規劃、設計、建設和運營提供全面的指導,涵蓋電信、電力、機械系統、建築架構、消防安全、物理安全和監控等多個方面,確保數據中心的高效性、可靠性和可擴展性。ANSI/TIA-942-C 是2024年5月發布的最新版本,相較於前一版 TIA-942-B(2017年發布),進行了多項更新和改進。
本文將詳細介紹 TIA-942-C 的主要內容,並且與 TIA-942-B 進行差異比較,幫助新手全面理解這一標準。
主要內容
資料中心設計概述
範圍
本標準規範了資料中心和電腦機房的電信基礎設施最低要求,適用於單租戶企業、多租戶以及微型邊緣資料中心。資料中心可服務於私人領域(如企業資料中心)或公共領域(如互聯網資料中心、共置資料中心和其他服務提供商資料中心)。本標準指定的拓撲結構適用於任何規模的資料中心。
目標
本標準的主要目標是提供一個靈活且可擴展的設計框架,以支持資料中心內各種電信服務和應用。這包括但不限於:
- 確保高效的資料傳輸和通信能力。
- 提供可靠的電力和冷卻系統,以支持關鍵設備的運行。
- 確保物理安全和防火措施,以保護資料和設備。
- 提供靈活的佈線系統,以適應未來技術的發展和變化。
設計原則
在設計資料中心時,需要考慮以下關鍵原則:
模組化設計
採用模組化設計方法,允許資料中心根據需求進行擴展或縮減。這種方法有助於降低初始建設成本,同時提供靈活性以適應未來的增長。
可用性和可靠性
資料中心應設計為在各種情況下保持高可用性和可靠性。這包括實施冗餘系統,以確保在單點故障時不會影響整體運行。
可維護性
設計應考慮到設備和系統的易於維護性。這包括提供足夠的空間和通道,以便技術人員能夠方便地訪問和維護設備。
能效和可持續性
隨著環境意識的提高,資料中心的能效和可持續性變得越來越重要。設計應考慮採用高效的電力和冷卻系統,以及可再生能源的使用,以降低碳足跡。
安全性
資料中心應具備強大的物理和邏輯安全措施,以保護敏感資料和關鍵設備免受未經授權的訪問和潛在的威脅。
資料中心分類
根據規模、功能和服務對象,資料中心可分為以下類型:
企業資料中心
由單個組織擁有和運營,主要用於支持該組織的內部業務運行。
共置資料中心
由服務提供商擁有,為多個客戶提供資料中心空間和基礎設施服務。
邊緣資料中心
位於靠近資料生成或使用位置的小型資料中心,旨在降低延遲並提高服務效率。
微型邊緣資料中心(µEDC)
是一種小型資料中心,通常位於預製的獨立外殼中,能夠遠程監控。這些外殼可以是小屋、基座、機櫃、容器或其他預製的外殼。µEDC支持在網路邊緣的設備和應用,並進行持續監控。µEDC可以位於建築物外部或內部。
資料中心拓撲結構
本標準指定的拓撲結構旨在適用於任何規模的資料中心,無論是私人領域還是公共領域。拓撲結構的設計應考慮以下因素:
- 主配線區(MDA):資料中心的核心,包含主要的配線設備和交叉連接。
- 中間配線區(IDA):位於主配線區和水平配線區之間,用於連接不同樓層或區域的配線。
- 水平配線區(HDA):服務於特定區域或樓層,連接終端設備和中間配線區。
- 設備配線區(EDA):包含最終的終端設備,如伺服器、儲存
資料中心佈線系統基礎設施
佈線介質
標準認可多種佈線介質,以滿足不同的性能和應用需求。在最新的修訂版中,對佈線介質的選擇進行了更新,以適應新興技術和更高的數據傳輸速率。
平衡雙絞線
平衡雙絞線是資料中心中常用的佈線介質,特別是在水平佈線中。在ANSI/TIA-942-C中,新增了對單對平衡雙絞線佈線的認可,這使得在特定應用中具有更大的靈活性。此外,當使用平衡雙絞線佈線連接無線接入點時,要求至少部署兩條6A類或更高性能的線纜,以確保足夠的帶寬和冗餘。
光纖佈線
光纖佈線在資料中心中扮演著關鍵角色,特別是在需要高帶寬和長距離傳輸的應用中。標準允許在設備插座(EO)之外使用符合TIA-568.3標準的任何光纖連接器,這為設計人員提供了更大的靈活性。然而,在設備插座處,仍然僅指定使用LC和MPO連接器。此外,建議在水平和主幹佈線中使用至少2芯或更多的多模和單模光纖,以提供更高的可靠性和未來擴展的能力。
佈線拓撲結構
資料中心的佈線拓撲結構設計應考慮到可擴展性、冗餘性和性能。標準提供了關於主配線區(MDA)、中間配線區(IDA)和水平配線區(HDA)之間連接的指導,以確保系統的高效運行和維護。
連接硬體
選擇適當的連接硬體對於確保佈線系統的性能至關重要。標準對連接硬體的性能要求進行了詳細規範,包括插入損耗、回波損耗和機械性能等參數,以確保整個系統的可靠性和穩定性。
性能要求
為了滿足現代資料中心對高性能的需求,標準對佈線系統的性能提出了明確的要求。這些要求涵蓋了頻寬、延遲、串擾和其他關鍵性能指標,以確保佈線系統能夠支持當前和未來的應用需求。
未來考量
隨著技術的不斷發展,資料中心的佈線系統需要具備適應未來需求的能力。標準建議在設計和部署佈線系統時,考慮到未來可能的技術升級和擴展需求,以確保系統的長期可用性和投資保護。
資料中心電信空間與相關拓撲結構
電信空間的分類
資料中心內的電信空間主要分為以下幾個區域,每個區域都有其特定的功能和設計要求:
主配線區(Main Distribution Area, MDA)
主配線區是資料中心的核心,包含主要的配線設備和交叉連接。所有的主幹佈線通常都集中在此區域,並連接到其他配線區域。
中間配線區(Intermediate Distribution Area, IDA)
中間配線區位於主配線區和水平配線區之間,用於連接不同樓層或區域的配線。在大型資料中心中,IDA有助於管理和組織複雜的佈線系統。
水平配線區(Horizontal Distribution Area, HDA)
水平配線區服務於特定區域或樓層,連接終端設備和中間配線區。HDA通常包含配線架和交換機,用於管理該區域內的通信。
設備配線區(Equipment Distribution Area, EDA)
設備配線區包含最終的終端設備,如伺服器、儲存設備等。EDA通常位於機架或機櫃內,並透過水平佈線與HDA相連。
進線區(Entrance Room, ER)
進線區是外部電信服務進入資料中心的入口點,包含服務提供商的設備和介面。ER應設計為提供足夠的空間和安全性,以保護關鍵的連接。
拓撲結構設計
資料中心的拓撲結構設計應考慮到可擴展性、冗餘性和性能。標準提供了關於各電信空間之間連接的指導,以確保系統的高效運行和維護。
星型拓撲
在星型拓撲中,所有的配線從主配線區(MDA)輻射到各個水平配線區(HDA)或設備配線區(EDA)。這種拓撲結構簡單且易於管理,但在大型資料中心中可能需要大量的佈線。
層級星型拓撲
層級星型拓撲在主配線區(MDA)和水平配線區(HDA)之間引入了中間配線區(IDA),以減少長距離佈線的需求。這種拓撲結構適用於大型或多層的資料中心。
環形拓撲
在某些高可用性要求的環境中,可能採用環形拓撲,以提供路徑冗餘。然而,這種拓撲結構較為複雜,且需要精心的管理和配置。
設計考量
在設計資料中心的電信空間和拓撲結構時,需要考慮以下因素:
可擴展性
設計應允許未來的擴展,無需進行重大修改。這包括預留空間和資源,以適應未來的技術和業務需求。
冗餘性
為了確保系統的高可用性,應在關鍵路徑和設備中引入冗餘。這有助於在單點故障時保持系統的運行。
性能
佈線和設備應能夠支持所需的數據速率和延遲要求。這包括選擇適當的佈線介質和配置,以滿足應用需求。
管理性
設計應考慮到系統的可管理性,包括標識、文檔和物理佈局,以支持高效的運營和維護。
安全性
電信空間應具備適當的物理和邏輯安全措施,以保護敏感資料和關鍵設備免受未經授權的訪問和潛在的威脅。
資料中心佈線系統
佈線系統結構
資料中心的佈線系統採用分層結構,以支持靈活性和可管理性。主要包括以下部分:
- 主幹佈線(Backbone Cabling):連接主配線區(MDA)、中間配線區(IDA)和水平配線區(HDA),提供高容量的連接。
- 水平佈線(Horizontal Cabling):從水平配線區(HDA)延伸至設備配線區(EDA),連接終端設備。
佈線介質選擇
標準認可多種佈線介質,以滿足不同的性能和應用需求。在最新的修訂版中,對佈線介質的選擇進行了更新,以適應新興技術和更高的數據傳輸速率。
平衡雙絞線
平衡雙絞線是資料中心中常用的佈線介質,特別是在水平佈線中。在ANSI/TIA-942-C中,新增了對單對平衡雙絞線佈線的認可,這使得在特定應用中具有更大的靈活性。此外,當使用平衡雙絞線佈線連接無線接入點時,要求至少部署兩條6A類或更高性能的線纜,以確保足夠的帶寬和冗餘。
光纖佈線
光纖佈線在資料中心中扮演著關鍵角色,特別是在需要高帶寍和長距離傳輸的應用中。標準允許在設備插座(EO)之外使用符合TIA-568.3標準的任何光纖連接器,這為設計人員提供了更大的靈活性。然而,在設備插座處,仍然僅指定使用LC和MPO連接器。此外,建議在水平和主幹佈線中使用至少2芯或更多的多模和單模光纖,以提供更高的可靠性和未來擴展的能力。
性能要求
為了滿足現代資料中心對高性能的需求,標準對佈線系統的性能提出了明確的要求。這些要求涵蓋了頻寬、延遲、串擾和其他關鍵性能指標,以確保佈線系統能夠支持當前和未來的應用需求。
安裝實踐
正確的安裝實踐對於確保佈線系統的性能和可靠性至關重要。標準提供了關於線纜路徑、彎曲半徑、拉力限制和終端處理的指導,以確保佈線系統的最佳性能。
測試與驗證
在佈線系統安裝完成後,必須進行測試與驗證,以確保其符合標準的性能要求。這包括使用適當的測試設備和方法,對線纜的插入損耗、回波損耗和其他關鍵參數進行測試。
資料中心佈線路徑
路徑類型
資料中心的佈線路徑主要分為以下幾種類型,每種類型都有其特定的功能和設計考量:
- 主幹路徑(Backbone Pathways):這些路徑用於主幹佈線,連接主配線區(MDA)、中間配線區(IDA)和水平配線區(HDA)。主幹路徑需要提供高容量和高可靠性的連接,以支持資料中心內部的核心通信。
- 水平路徑(Horizontal Pathways):這些路徑用於水平佈線,連接水平配線區(HDA)和設備配線區(EDA)。水平路徑應設計為靈活且易於管理,以適應終端設備的變更和移動。
設計考量
在設計資料中心的佈線路徑時,需要考慮以下關鍵因素:
- 容量與擴展性:路徑應具備足夠的容量,以支持當前的佈線需求,並預留空間以適應未來的擴展和技術升級。
- 路徑分離:為了提高系統的可靠性,應考慮將關鍵路徑進行物理分離,避免單點故障影響多條路徑。
- 支撐與保護:路徑應提供適當的支撐和保護,以防止佈線受到物理損壞或環境影響。這包括使用線槽、管道或其他支撐結構,以及考慮防火、防水和防塵等措施。
- 路徑識別與管理:應對路徑進行清晰的標識和記錄,以支持佈線系統的管理和維護。這有助於快速定位和解決問題,並確保系統的高效運行。
安裝實踐
在佈線路徑的安裝過程中,應遵循以下最佳實踐:
- 遵守標準與規範:確保安裝過程符合相關的國家和國際標準,以及當地的建築和安全規範。
- 避免干擾:在安裝佈線路徑時,應避免與其他系統(如電力線路)產生電磁干擾。這可能需要保持一定的距離或使用屏蔽措施。
- 確保可維護性:路徑應設計和安裝為易於訪問和維護,避免佈線過於緊密或難以接近,這有助於未來的檢查、測試和更換。
- 記錄與文檔:在安裝過程中,應詳細記錄路徑的佈局、長度和其他相關資訊,並保存為系統文檔的一部分,以支持未來的管理和維護。
資料中心電力系統
電力系統架構
資料中心的電力系統應設計為支持關鍵設備的連續運行。這包括主電源、備用電源(如不間斷電源UPS和發電機)以及配電基礎設施。
冗餘設計
為了提高系統的可靠性,電力系統應採用冗餘設計。這可能包括N+1、2N或2(N+1)等配置,以確保在單一組件故障時,系統仍能正常運行。
電力分配
電力應透過配電單元(PDU)有效地分配到各個設備。配電系統的設計應考慮負載平衡、電壓降以及未來擴展的需求。
安全考量
電力系統的設計和安裝必須符合相關的安全標準和法規。這包括過載保護、接地和接合,以及定期的維護和測試程序。
資料中心機械系統
冷卻系統設計
資料中心的冷卻系統應根據設備的熱負載進行設計。這可能包括精密空調系統、冷卻塔、冷水機組以及其他冷卻技術。
氣流管理
有效的氣流管理對於維持適當的溫度至關重要。這包括熱通道/冷通道的佈局、地板下空間的使用,以及封閉式冷卻系統的應用。
冗餘和可靠性
與電力系統類似,機械系統也應具備冗餘設計,以確保在單一組件故障時,冷卻能力不受影響。這可能涉及多個冷卻單元的配置,以及備用系統的部署。
環境監控
持續監控資料中心的環境參數,如溫度、濕度和氣流,有助於及時發現問題並採取相應措施。這可以透過監控系統和感測器網路來實現。
佈線性能要求
佈線介質
標準認可多種佈線介質,以適應不同的應用和性能需求。這些介質包括:
- 平衡雙絞線電纜:適用於短距離通信,支援高達10 Gbps的數據速率。
- 光纖電纜:包括多模和單模光纖,適用於長距離和高帶寬應用。
性能等級
佈線系統的性能等級應符合相關的TIA標準,如TIA-568.2-D(平衡雙絞線)和TIA-568.3-D(光纖)。這些等級定義了頻寬、插入損耗、回波損耗等關鍵參數。
測試與驗證
在安裝完成後,必須對佈線系統進行測試,以確保其符合性能要求。測試應包括:
- 插入損耗:測量信號在佈線系統中的衰減。
- 近端串音(NEXT):評估鄰近線對之間的干擾。
- 回波損耗:測量反射信號的損耗,以確保信號完整性。
未來考量
隨著技術的發展,資料中心對佈線系統的性能要求也在提高。因此,設計和安裝時應考慮未來的升級需求,選擇具有更高性能等級的佈線介質和連接硬體,以確保系統的長期可用性和可擴展性。
智慧建築系統佈線
智慧建築系統概述
智慧建築系統涵蓋多種子系統,如:
- 樓宇自動化系統(Building Automation Systems, BAS):控制和監測暖通空調(HVAC)、照明和其他設施。
- 安防系統:包括監控攝影機、門禁控制和入侵檢測。
- 能源管理系統:監測和管理能源消耗,以提高效率和降低成本。
佈線要求
為了支持上述系統,資料中心需要設計和安裝適當的佈線基礎設施。主要考量包括:
- 介質選擇:根據系統需求,選擇適當的佈線介質,如平衡雙絞線、光纖或同軸電纜。
- 拓撲結構:設計符合標準的佈線拓撲,以確保系統的可靠性和可擴展性。
- 性能要求:確保佈線系統滿足所支持應用的頻寬和延遲需求。
安裝實踐
在安裝智慧建築系統佈線時,應遵循以下最佳實踐:
- 路徑和空間規劃:確保佈線路徑和配線空間足夠,並考慮未來的擴展需求。
- 標識和文檔:對所有佈線和連接進行清晰的標識,並維護詳細的文檔,以支持運營和維護。
- 測試和驗證:在安裝完成後,對佈線系統進行測試,以確保其符合性能和功能要求。
未來考量
隨著技術的發展,智慧建築系統可能需要更高的頻寬和更多的功能。因此,在設計佈線系統時,應考慮未來的需求,選擇具有更高性能等級的佈線介質和連接硬體,以確保系統的長期可用性和可擴展性。
無線接入點佈線
佈線介質
為了支援WAP的高頻寬需求,標準要求在使用平衡雙絞線佈線時,每個WAP至少應配置兩條Category 6A或更高等級的電纜。
佈線拓撲
WAP的佈線應採用星型拓撲結構,每個WAP透過專用的電纜連接至最近的配線區(如水平配線區HDA)。這種拓撲結構有助於簡化管理,並提高系統的可靠性。
供電考量
許多WAP支援透過乙太網供電(Power over Ethernet, PoE)技術,這使得同一條電纜同時傳輸數據和電力成為可能。在設計佈線系統時,應考慮PoE的功率需求,確保電纜和相關設備能夠支援所需的功率等級。
安裝實踐
在安裝WAP佈線時,應遵循以下最佳實踐:
- 位置選擇:將WAP安裝在能夠提供最佳無線覆蓋和性能的位置,同時考慮未來的擴展需求。
- 電纜路徑:規劃電纜路徑時,應避免電磁干擾源,並確保路徑的安全性和可維護性。
- 標識和文檔:對所有WAP和相關佈線進行清晰的標識,並維護詳細的文檔,以支持未來的維護和故障排除。
性能測試
在安裝完成後,必須對WAP的佈線系統進行性能測試,以確保其符合標準要求。測試應包括插入損耗、近端串音(NEXT)、回波損耗等關鍵參數的測量。
資料中心的安全性
物理安全
為了防止未經授權的實體進入,資料中心應採取以下物理安全措施:
- 設施選址:選擇低風險地點,遠離自然災害和人為威脅。
- 周邊防護:建立圍欄、屏障和安全哨所,以限制未經授權的人員進入。
- 訪客管理:實施訪客登記和監控系統,確保所有訪客均經過授權和監控。
訪問控制
為了限制未經授權的人員進入關鍵區域,應實施以下訪問控制措施:
- 多層訪問控制:在不同的安全區域設置多層訪問控制,如門禁卡、指紋識別或虹膜掃描。
- 訪問記錄:記錄所有人員的進出時間和區域,以便於事後審計和分析。
監控和警報系統
為了及時發現和應對安全事件,資料中心應配備先進的監控和警報系統:
- 視頻監控:在關鍵區域安裝高解析度攝影機,並確保視頻資料的安全存儲和管理。
- 入侵檢測:部署入侵檢測系統,實時監測未經授權的進入嘗試,並觸發警報。
資訊安全
除了物理安全,資料中心還必須確保資訊安全,以防止數據洩露和未經授權的存取:
- 網路安全:實施防火牆、入侵防禦系統和其他網路安全措施,防止惡意攻擊。
- 資料加密:對靜態和傳輸中的數據進行加密,確保數據的機密性和完整性。
災難恢復和業務連續性
為了在發生災難時保持業務連續性,資料中心應制定並實施災難恢復計劃:
- 備份策略:定期備份關鍵數據,並將備份存儲在異地,以防止數據丟失。
- 應急預案:制定詳細的應急預案,並定期進行演練,以確保在緊急情況下能夠迅速恢復運營。
監控和管理要求
監控系統概述
資料中心應配備先進的監控系統,以實時監測關鍵基礎設施的運行狀態,包括電力、冷卻、環境條件和安全性。
監控範圍
監控系統應涵蓋以下主要領域:
- 電力系統:監測UPS(不間斷電源)、發電機、配電板等設備的運行狀態和性能。
- 冷卻系統:監測空調、冷卻塔、冷卻水泵等設備的運行狀態和效率。
- 環境條件:監測溫度、濕度、水浸、煙霧等環境參數。
- 安全性:監測入侵檢測、視頻監控、門禁控制等安全系統的運行狀態。
監控技術要求
監控系統應具備以下技術特性:
- 實時數據收集:能夠實時收集並處理各種監控數據。
- 數據存儲與分析:具備長期數據存儲和歷史數據分析功能,以支持趨勢分析和預測性維護。
- 警報與通知:在異常情況下,能夠自動觸發警報並通知相關人員。
- 遠程訪問:支持遠程訪問和控制,以便於遠端監控和管理。
整合與互操作性
監控系統應與資料中心的其他管理系統(如建築管理系統、能源管理系統等)進行整合,實現數據共享和協同工作。
安全性與合規性
監控系統應遵循相關的安全性和合規性要求,確保數據的機密性、完整性和可用性。
維護與升級
定期對監控系統進行維護和升級,以確保其持續有效運行,並適應技術的發展和業務需求的變化。
接地和連接要求
接地和連接概述
資料中心的接地和連接系統應設計為確保所有設備和系統的電氣安全,防止靜電放電、電磁干擾和電氣故障對設備造成損害。
接地要求
資料中心應實施以下接地措施:
- 主接地系統:建立一個主接地系統,將所有關鍵設備和系統連接至此系統,以確保統一的接地參考點。
- 設備接地:所有機架、伺服器、網路設備和其他關鍵設備應獨立接地,並與主接地系統連接。
- 接地電纜:使用符合規範的接地電纜,確保其導電性和機械強度,以承受可能的故障電流。
連接要求
資料中心的連接系統應滿足以下要求:
- 連接器和插座:使用符合ANSI/TIA-568.3標準的光纖連接器和插座,確保連接的可靠性和性能。
- 連接密度:考慮到未來的擴展需求,設計時應預留足夠的連接空間和容量。
- 標識和文檔:對所有接地和連接點進行清晰的標識,並維護詳細的文檔,以支持未來的維護和故障排除。
測試和驗證
在安裝完成後,必須對接地和連接系統進行測試,以確保其符合標準要求。
測試應包括接地電阻測量、連接性能測試等,並記錄測試結果以備查詢。
消防安全要求
消防安全概述
資料中心應設計並實施全面的消防安全措施,包括火災預防、檢測、報警、滅火和疏散等,以降低火災風險並確保在火災發生時能夠迅速有效地應對。
火災預防
為了降低火災風險,資料中心應採取以下預防措施:
- 電氣安全:定期檢查電氣設備,確保其符合安全標準,並防止過載和短路。
- 設備維護:對所有設備進行定期維護,及時更換老化或損壞的部件。
- 禁煙政策:在資料中心內部實施嚴格的禁煙政策,防止火源引發火災。
火災檢測與報警
資料中心應配備先進的火災檢測和報警系統,包括:
- 煙霧探測器:在關鍵區域安裝煙霧探測器,實時監測煙霧濃度。
- 溫度感測器:在高風險區域安裝溫度感測器,監測溫度異常變化。
- 報警系統:當檢測到火災跡象時,能夠立即觸發報警並通知相關人員。
滅火系統
資料中心應配備適合的滅火系統,以有效撲滅火源,防止火勢蔓延:
- 氣體滅火系統:使用不會對電子設備造成損害的氣體滅火劑,如二氧化碳或乾粉。
- 水霧滅火系統:在適合的區域安裝水霧滅火系統,以降低火災風險。
疏散與應急計劃
為了在火災發生時保障人員安全,資料中心應制定並實施詳細的疏散和應急計劃:
- 疏散路線:設計清晰的疏散路線,並在顯眼位置張貼疏散指示標誌。
- 應急演練:定期組織應急演練,確保所有人員熟悉疏散流程。
- 應急設備:在關鍵區域配備應急照明、急救包和其他必要的應急設備。
法規遵循與認證
資料中心應遵守當地的消防安全法規,並考慮獲得相關的消防安全認證,以證明其消防安全措施符合國際標準。
防火封堵要求
防火封堵概述
防火封堵是指在資料中心建築中,對穿越牆壁、地板和天花板的開口進行密封處理,以防止火災、煙霧和有害氣體的傳播。
防火封堵要求
資料中心應遵循以下防火封堵要求:
- 封堵材料:使用經認證的防火封堵材料,確保其符合相關防火標準。
- 封堵位置:對所有穿越防火隔牆、樓板和天花板的開口進行封堵,包括電纜、管道和其他服務設施的開口。
- 封堵維護:定期檢查和維護防火封堵,確保其在整個建築物使用壽命內保持有效。
防火封堵的設計與施工
在設計和施工防火封堵時,應考慮以下因素:
- 結構完整性:確保封堵不會影響建築物的結構完整性。
- 服務設施的適應性:考慮未來可能的服務設施變更,設計可調整或可拆卸的封堵方案。
- 防火等級:根據建築物的防火等級要求,選擇適當的封堵材料和方法。
法規遵循與認證
資料中心應遵守當地的防火法規,並考慮獲得相關的防火安全認證,以證明其防火封堵措施符合國際標準。
物理安全要求
在ANSI/TIA-942-C標準的第十六章中,詳細規範了資料中心的物理安全要求,旨在保護資料中心免受未經授權的訪問、破壞和其他安全威脅,確保設備和數據的安全性。
物理安全概述
資料中心應實施全面的物理安全措施,包括但不限於:
- 入口控制:限制和監控所有進入資料中心的入口,防止未經授權的訪問。
- 監控系統:安裝閉路電視(CCTV)和其他監控設備,實時監測資料中心內部和周邊環境。
- 警報系統:設置入侵警報系統,當發生未經授權的進入或其他異常情況時,能夠立即發出警報。
訪問控制
為了確保只有授權人員能夠進入資料中心,應採取以下措施:
- 身份驗證:使用多因素身份驗證系統,如生物識別、智能卡或密碼,確保訪問者的身份。
- 訪問記錄:對所有進出資料中心的活動進行詳細記錄,包括時間、身份和目的等資訊。
- 訪問限制:根據人員的職責和需要,限制其訪問特定區域或設備。
防範措施
為了防止物理破壞和其他安全威脅,應考慮以下防範措施:
- 防盜設施:在資料中心周邊設置圍欄、門禁和其他防盜設施,防止非法入侵。
- 防火設施:安裝煙霧探測器、火災報警系統和滅火設備,防止火災對資料中心造成損害。
- 防水設施:確保資料中心的防水設計,防止水災對設備造成損害。
員工培訓與意識
定期對員工進行安全培訓,提高其安全意識,確保他們了解並遵守資料中心的安全政策和程序。
法規遵循與認證
資料中心應遵守當地的物理安全法規,並考慮獲得相關的安全認證,以證明其物理安全措施符合國際標準。
管理要求
管理概述
資料中心的管理應涵蓋以下方面:
- 運營管理:確保資料中心的日常運營符合既定的服務水平協議(SLA),並持續改進運營流程。
- 資產管理:對資料中心內的所有設備和資源進行有效的管理,包括資產的登記、維護和報廢。
- 變更管理:對所有變更進行嚴格的管理,確保變更不會對資料中心的運營造成不良影響。
監控與報告
為了實現有效的管理,資料中心應實施全面的監控和報告系統:
- 性能監控:實時監測資料中心的關鍵性能指標(KPI),如能源消耗、溫濕度、設備運行狀態等。
- 事件管理:對所有事件進行記錄和分析,及時處理並防止類似事件的再次發生。
- 報告生成:定期生成運營報告,向管理層和相關方提供運營狀況的透明度。
資訊安全管理
資料中心應確保資訊的安全性,防止未經授權的訪問和數據洩露:
- 訪問控制:實施嚴格的訪問控制措施,確保只有授權人員能夠訪問敏感資訊。
- 數據保護:採取加密、備份等措施,保護數據免受損壞或丟失。
- 安全審計:定期進行安全審計,評估資訊安全管理的有效性。
風險管理
資料中心應建立風險管理體系,識別、評估和應對各種風險:
- 風險評估:定期進行風險評估,識別潛在的風險源。
- 風險應對:制定風險應對策略,包括風險避免、減輕、轉移和接受等措施。
- 持續改進:根據風險管理結果,持續改進管理體系,提升風險應對能力。
法規遵循與認證
資料中心應遵守相關的法律法規和行業標準,並考慮獲得相應的認證:
- 法規遵循:確保所有運營活動符合當地法律法規的要求。
- 行業標準:遵循行業最佳實踐和標準,提升運營水平。
- 認證獲取:考慮獲得ISO、Uptime Institute等機構的認證,證明資料中心的管理水平。
附錄與其他考慮事項
TIA-942-C 包含了多個附錄,涵蓋了若干重要主題,包括:
- 與其他工程師協調設備計劃,以確保綜合設計
- 資料中心空間考慮事項,以優化佈局和使用
- 資料中心選址標準,包括電力、冷卻和網絡連接的可達性
- 資料中心基礎設施評級,評估元件的質量和可靠性
- 微邊緣資料中心設計考慮事項
- 沉浸式冷卻系統的設計及其評級
與 TIA-942-B 的差異比較
- 承認單對網路線(single-pair)用於IoT應用(例如 SP1-400、SP1-1000),並推薦將Cat.6A網路線用於高速WiFi的應用
- 要求無線接入點至少使用兩條Cat.6A類或更高的雙絞線纜。
- 引入「微型邊緣資料中心(µEDC)」術語。
- 取消分配器區域對 LC 或 MPO 連接器的獨家要求,允許使用非常小的外形尺寸 (VSFF) 連接器,這對於處理 400G 至 1.6T 的 AI 網路至關重要。。
- 鼓勵骨幹光纖最少使用2條,並強調未來AI會使用超級多光纖。
- 規定機櫃的最小寬度為80公分,以適應密集的佈線,符合BICSI和ISO/IEC等全球標準。
- 溫度和濕度指南對齊ASHRAE TC 9.9(第5版),納入 ASHRAE 針對各種建築類別(A1-A4、H1)的溫度和濕度建議。
- 要求高密度風冷ICT設備符合ASHRAE H1等級環境。
- 承認非傳統能源,如燃氣發電機、電池儲能系統,甚至核反應爐,強調適應性和冗餘性。
- 小型機房(小於20 平方公尺)最低地板負載能力降低至5 KPA。
- TIA-942-C 中的表格現在使用“必需/不需要” (Required/Not Required)而不是之前的“是/否”(Yes/No),從而簡化了審核和認證的解釋
- 附錄-與其他工程師協調設備計劃從資訊性(informative)改為規範性(normative)。
- 附錄-關於數據中心空間注意事項從資訊性(informative)改為規範性(normative)。
- 附錄-關於數據中心選址和建築設計考慮因素從資訊性(informative)改為規範性(normative)。
- 加入浸沒式冷卻系統的資訊性附錄,提示要注意新興冷卻方法,參考現代 GPU 和高密度環境的液體和浸入式冷卻技術。。
- 數據中心基礎設施評級附件從資訊性更改為規範性,但是不需要使用本標準中規定的數據中心評級分類
- 更新了數據中心基礎設施評級 1、2、3 和 4 表,以反映數據中心技術的現狀,並在使用 TIA-942-C 數據中心評級系統時使其成為規範
- 關於微邊緣數據中心基礎設施類型的附件從資訊性更改為規範性;但是,不需要使用本標準中規定的微邊緣數據中心基礎設施類型分類
- 更新了微邊緣數據中心基礎設施類型 A 和 B 表,以反映資料中心技術的當前狀態,並在使用 TIA-942-C 微邊緣資料中心基礎設施類型系統時使其成為規範
- 整合TIA-942-B-1(邊緣資料中心)內容。
ZMAN補充:這裡可以參考另一篇文章 ANSI/TIA-942-C 具體改變
補充說明 – 什麼是微邊緣數據中心(µEDC)
什麼是 µEDC?
µEDC(Micro Edge Data Center,微型邊緣數據中心)是一種小型化、模塊化的數據中心解決方案,專為邊緣計算(Edge Computing)場景設計。它通常部署在靠近數據源或用戶的位置,用於處理本地化的數據和應用程序,從而減少延遲、提高響應速度,並降低對核心數據中心的依賴。
µEDC 的主要特點:
- 小型化與模塊化:
- µEDC 的體積通常非常小,可能只有一個機櫃或幾個機櫃的大小。
- 採用模塊化設計,便於快速部署和擴展。
- 邊緣計算支持:
- 專為邊緣計算場景設計,能夠在本地處理數據,減少數據傳輸到核心數據中心的需求。
- 適用於物聯網(IoT)、5G、智能城市、工業自動化等需要低延遲和高帶寬的應用。
- 高密度與高效能:
- 支持高密度計算和存儲設備,能夠在有限的空間內提供強大的計算能力。
- 通常配備高效的冷卻和電力管理系統,以確保設備的穩定運行。
- 易於部署與管理:
- 設計簡單,便於在各種環境中快速部署,例如工廠、零售店、醫院等。
- 配備遠程監控和管理功能,方便運維人員進行維護。
- 靈活的配置:
- 可以根據具體需求定制硬件和軟件配置,例如計算節點、存儲設備、網絡設備等。
µEDC 的應用場景:
- 物聯網(IoT):
- 在物聯網設備密集的場景中,µEDC 可以處理本地數據,減少對雲端數據中心的依賴。
- 5G 網絡:
- 作為 5G 網絡的邊緣節點,µEDC 可以提供低延遲的計算和存儲服務,支持增強現實(AR)、虛擬現實(VR)等應用。
- 智能城市:
- 用於處理智能交通、智能照明、環境監測等本地化數據。
- 工業自動化:
- 在工廠中部署 µEDC,用於實時監控和控制生產線設備。
- 零售與醫療:
- 在零售店或醫院中部署 µEDC,支持本地化的數據處理和分析。
µEDC 的優勢:
- 低延遲:數據在本地處理,減少傳輸時間,提高響應速度。
- 節省帶寬:減少對核心數據中心的數據傳輸需求,降低網絡帶寬壓力。
- 靈活性:模塊化設計便於根據需求擴展或縮減規模。
- 成本效益:相比建設大型數據中心,µEDC 的部署和運營成本更低。
µEDC 的挑戰:
- 環境適應性:需要在各種環境中穩定運行,例如高溫、高濕或灰塵較多的場所。
- 安全性:由於部署在邊緣位置,可能面臨更高的物理和網絡安全風險。
- 管理複雜性:分散式部署可能增加管理的複雜性,需要高效的遠程管理工具。
µEDC 與傳統數據中心的區別:
特性 | µEDC(微型邊緣數據中心) | 傳統數據中心 |
---|---|---|
規模 | 小型,通常為單個機櫃或幾個機櫃 | 大型,佔用整個建築或多個建築 |
部署位置 | 靠近數據源或用戶的邊緣位置 | 集中式,通常位於核心區域 |
延遲 | 低延遲 | 可能較高,取決於距離 |
成本 | 較低 | 較高 |
靈活性 | 高,模塊化設計易於擴展 | 較低,擴展需要更多資源 |
應用場景 | 邊緣計算、IoT、5G 等 | 大規模數據處理和存儲 |
標準定義的兩種類型
此標準規定了兩種類型的µEDC,針對其可靠性、安全性、延遲性和生存能力進行定義。µEDC韌性評級的主要子系統包括:電信、建築、電氣和機械基礎設施。
類型A µEDC
類型A的µEDC依賴其他µEDC來提供高可用性。這種高可用性可透過多個µEDC中的虛擬化功能來實現,並且可以自動且透明地將功能轉移至另一個µEDC。
白話講就是出門靠朋友,自己不太長進,卻能靠著其他武林同好,讓自己看起來也是高手
類型B µEDC
類型B的µEDC則依賴於µEDC內部的各項措施,並結合與其他µEDC的外部網絡連接來提供高可用性。
白話講就是,一切該有的基礎什麼都先靠自己,自立自強以後,再跟別人交朋友練成更高境界
µEDC總結
µEDC 是邊緣計算時代的重要基礎設施,它通過小型化、模塊化的設計,為本地化的數據處理提供了高效、靈活的解決方案。隨著物聯網、5G 和智能城市的快速發展,µEDC 的應用將越來越廣泛,成為未來數據中心架構中不可或缺的一部分。
結論
TIA-942-C 是數據中心基礎設施設計與建設的最新標準,涵蓋了從選址到運維的各個方面。通過遵循這一標準,數據中心可以實現高效、可靠和可擴展的運營。對於新手來說,理解 TIA-942-C 的內容並將其應用於實際項目中,將有助於提升數據中心的設計水平和運營效率。