TIER数据机房评估系统.docx

1、TIER数据机房评估系统1.TIER数据机房评估系统简介1.1.关于TIA-942（ANSI/TIA/EIA-942-2020_Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers数据中心电信基础设施标准)由美国国家标准学会(ANSI)于2005批准发布。此标准由TIA（美国电信产业协会与技术工程委员会）所编撰，包括设备打算编制、电缆系统、网络、建筑架构、电力系统、消防系统、空调系统、接地系统设计，并考虑电力质量等等因素。为数据中心完整架构基础。TIA-942标准附录G中规定，引用Uptime Institute 所概念的工业机

2、房基础架构品级系统(Tier Rating system)并加以延伸至通信系统中，作为数据中心机房基础设施品级的概念。TIA-942目前已成为通信与信息行业建设数据中心的国际标准。目前已有数十个国家的新建机房和既有机房采纳TIA-942作为标准化准那么，承认基于此标准的数据中心评鉴品级。包括英国、美国、加拿大、意大利、UAE、Qatar、Saudi Arabia、South Africa、Mexico、Brazil 等国家已经完成认证体系。 1.2.申请分级认证标章概念(Tier Certification)Uptime Institute针对数据中心基础设施的可用性概念了四种不同品级，作为数

3、据中心基础设施分级认证的标准。四种不同品级认证别离被命名为Tier I、Tier II、Tier III、Tier IV品级，别离对应数据中心的可用性指标及年平均故障时刻： 第I级： 可用性%、年平均故障时刻小时。(通过大体认证) 第II级：可用性 %、年平均故障时刻22小时。 (通过银级认证) 第III级：可用性 %、年平均故障时刻小时。(通过金级认证) 第IV级：可用性 %、年平均故障时刻小时。(通过白金级认证)1.3.品级认证程序的时期品级认证程序，分为两时期：第一时期：设计打算认证。认证范围包括设计图，系统架构，操作性能，爱惜性能、扩充性能检讨，经审查认可后，Uptime Instit

4、ute颁发设计品级认证书及牌志。第二时期：建物现场勘查认证。范围包括整体机电设施的功能认证及测试与检讨。经审验认可后，Uptime Institute颁发设计品级认证书及牌志。在整体认证之前进行机房整体性能验证十分必要。为使认证顺利通过，必需能让机房试车与运转，证明达到完整的机电整合性能水准。机房整体性能验证包括测试、平稳、调整(TAB)进而推动至量考试证(M&V)，能够增进机房可用性全面提升。2.TIA国际技术标准与TIER评估标准 在ANSI/TIA/EIA-942-2020_Telecommunications Infrastructure Standard for Data Cente

5、rs(数据中心电信基础设施标准)框架之下所涉及的其他标准如下：ANSI/TIA/EIA-568-B的布线标准ANSI/TIA/EIA-569-A的商业建筑的通信通道和空间标准ANSI/TIA/EIA-607商业建筑的通信接地和连接标准ANSI/TIA/EIA-570-B住宅通信基础设施治理标准ANSI/TIA/EIA-606 商业建筑通信基础设施治理标准上述国际标准对数据中心的机电建设做出全面和详细规定，内容涵盖了GB 5014-2020 国标电子信息系统机房设计标准的所有内容。由于这些标准/标准发布于不同时刻，内容多有彼此覆盖。为使这些标准/标准更易于落实，并具有可执行性，Uptime In

6、stitute将上述国际标准中涉及到信息机房可用性的内容进行研究归纳整合，形成一套连贯的技术标准。基于如此的具有可执行性的标准，概念出数据中心的可用性品级（以Tier I、Tier II、Tier III、Tier IV 品级命名）和与之配套的品级认证程序。由于Tier认证标准以TIA系各国际标准作为认证的技术基础，TIA完全认同并引用Uptime Institute的信息机房可用性项目、程序与结果。Uptime Institute_Data Center Site Infrastructure Tier Standard : Topology 机房基础设施品级拓扑标准Uptime Insti

7、tute_Tier Classifications Define Site Infrastructure 信息机房基础设施品级概念Uptime Institute_Operational Sustainability 信息机房基础设施永续性运行标准3.机房基础设施品级拓扑标准3.1.概要机房基础设施品级拓扑标准是一套客观的基准概念。是用来衡量某一特定信息机房基础设施之现实和预期可用性(或性能)的方式。它一样适用于衡量一组或多个机房（如一栋包括多个机房的建筑物）的现实可用性和预期可用性。 信息机房的可用是指该机房依照设计能力不中断正常运行。而机房的可用性那么以该机房每一年不中断正常运行的时刻来描

8、述。无疑，机房每一年靠得住地不中断正常运行的时刻越长，或显现“每一年中断不中断正常运行的时刻”越少那么表示该机房的可用性越高。随着互联网应用的爆炸性增加，关于信息机房基础设施高可用性要求压力不断增加。那些租用或直接利用信息机房（包括数据中心）的客户期望availability of “Five Nines” or %.自己的机房可用性能够至少达到“五个九”或。随之comes an increased demand for computer hardware reliability.随之而来的是对运算机硬件的靠得住性和运算机软件靠得住性的需求增加。Information technology c

9、ustomers expectUnfortunately, the substantial investment a business frequently不幸的是，面对频繁的业务需求，即便软件平台和运算机硬件的靠得住性达到五个九makes to achieve Five Nines, in its computer hardware and software platforms, is likely to be insufficient，也不能保证机房可用性能够至少达到。确实是说，依托增加庞大投资，单纯提升软件平台和运算机硬件的靠得住性关于机房整体高可用性保障极可能是不够的unless ma

10、tched with a complementary site infrastructure (power, cooling, and other environmental，除非再配上机房基础设施的补充容错方法（电源、冷却，和其他环境support systems) that can support their availability goals.支持系统），才能够支持机房的高可用性目标。 机房基础设施品级拓扑标准针对机房基础设施的配置情形来衡量机房可用性。从机房的整体组成、各部份功能、容量与能力、靠得住性、临界载荷、扩容预期和并发爱惜方法等多个角度起身，清楚概念并描述机房的可用性与机房基

11、础设施拓扑配置（所拥有的容错组件及可分派途径）之间的对应关系。这种对应关系用来区分机房基础设施拓扑结构的四个品级概念。该标准专注于概念相关于四个品级(Tier, Tier,Tier,Tier)的机房基础设施拓扑结构及其性能确认测试，以确信机房的容错能力和同步爱惜性符合上述概念。在该标准中提供了机房基础设施系统设计和拓扑配置的典型用例，用来厘清品级分类的标准概念。3.2.范围机房基础设施品级拓扑标准以为，机房的基础设施必需具有靠得住的容错方法和多种备份选择途径，确保机房的可用性可不能因为机房内所有活动包括打算内的活动（如按期爱惜、常规测试、业务开通、节能方法、机房改造、故障排除等）和打算外的活动

12、（包括设备故障、意外事故、人为错误操作等）受到预期之外的阻碍，以知足机房整体可用性要求。机房基础设施品级拓扑标准针对机房基础设施分类品级概念(Tier, Tier,Tier,Tier)，成立了四个独特机房基础设施拓扑概念，和遵循该概念的性能确认测试标准。该分类品级说明了保证机房不同可用性状态下，机房基础设施所需的拓扑结构。一个典型的数据中心是由至少20个要紧子系统组成的总和体。这些要紧子系统包括机械、供电、消防、制冷、建筑物、平安等。每一个子系统又具有各自的分系统和组件。而所有这些都必需支持并行（同时）爱惜且具有故障容错方法，进而知足整体机房的容错要求和爱惜要求，保证整体机房的可用性。该标准基

13、于如此一个事实：信息机房(含数据中心)的可用性（不中断正常运行时刻），取决于机房基础设施中所有子系统单独可用性和它们之间的成功整合运作，而关于其中某些个别的子系统(例如，发电，制冷，不中断电源等)，需加以选择来维持运行。每一个子系统和经由这些子系统整合而成的信息机房基础设施，必需以机房整体不中断正常运行的相同目标来做一致性的配置，以知足相应特定品级的可用性要求。衡量一个机房的基础设施是不是抵达某个品级的规定要求由两个因素确信：依照标准拓扑配置后的确认测试结果和关于机房不中断运行的阻碍来衡量。这种测量方式不同于标准设计，或一份所需设备的清单。3.3.目的本标准的目的是使专业设计人员，机房操作者，

14、和非技术性之治理人员以客观和有效的途径来确信不同机房基础设施的设计拓扑架构之预期性能。3.4.参考文献2005ASHRAE手册基础版_美国冷冻空调协会Uptime Institute错误容忍度电力遵循标准，版本标准。Uptime Institute持续可用性需要有持续冷却的容量。白皮书。4.机房基础设施品级标准(Site Infrastructure Tier Standards)4.1.Tier机房:大体的机房基础设施4.1.1.大体配置要求Tier机房概念为大体配置机房。大体配置机房内的运算机设备具有无备援容量的电力配送和制冷组件，具有单一或无备份电力配送和制冷分派途径来供给运算机设备。即

15、便有UPS或发电机，也是单模块系统，具有多处单故障点。4.1.2.性能确认具有足够的空间容量知足机房设备安装的需求；或许有（或许没有）架空地板；已打算的工作将需要关闭大多数或所有基地基础设施系统中受阻碍的运算机设备，系统，和用户。4.1.3.操作阻碍:机房运行易受已打算活动和打算外的活动所阻碍。打算内和打算外的活动都会很容易引发机房整体运行中断。机房基础设施（系统、组件或分派途径等元素）中断或故障将会阻碍机房运算机设备运行。关于机房基础设施各组件的人为操作错误或自然故障将致使整个数据中心运行中断。为了进行预防性的爱惜和维修，基础设施需完全地手动关闭。一样情形下，基础设施每一年需要完全关闭一次，

16、来平安地进行必要的预防性保养和维修工作。紧急情形下，可能需要更频繁的系统关闭。如未按期进行维修，将大大增加意外中断的风险，和后续故障的严峻可能性。Tier数据中心机房的可用性为%。4.2.Tier机房: 具冗余组件级机房基础设施4.2.1.大体要求Tier机房具有一些冗余的部件或备援容量组件。具有部份备援容量的电力配送和制冷组件，具有单一或部份备援电力配送和制冷分派途径来供给运算机设备。UPS和发电机的设计容量是N+1，且为单回路设计，因此有单点中断可能。4.2.2.性能确认冗余部件或备援容量组件能够有打算的从效劳中删除，可不能造成任何引发机房整体运行中断。数据中心配备架空地板。对关键分派线路

17、和其他基础设施进行爱惜仍需要程序化地关闭设备。删除分派线路或其它备援组件仍需要关闭部份工作的运算机设备。4.2.3.操作阻碍机房运行易受已打算活动和打算外的活动所阻碍。打算内和非打算性的活动引发数据中心中断的可能性小于Tier 级数据中心。打算外的活动会很容易引发机房整体运行中断。任何打算外之冗余部件失效或许会阻碍运算机设备。打算外之任何冗余系统中断或故障将会阻碍运算机设备。机房基础设施组件的人为操作错误或许会致使引发机房整体运行中断。关于机房基础设施各组件的人为操作错误或自然故障将致使引发机房整体运行中断。机房基础设施每一年必需完全关闭一次，来平安地进行必要的预防性保养和维修工作。紧急情形下

18、可能需要更频繁的系统关闭。如未按期进行维修，将大大增加意外中断的风险，和后续故障的严峻可能性。Tier数据中心的可用性为%。4.3.Tier机房: 可并行爱惜级机房基础设施4.3.1.大体要求Tier机房具有冗余部件和备援容量组件。具有多个独立的备援电力配送和制冷分派途径来供给运算机设备。任何时候只需要一个分派途径来供给运算机设备。所有的IT设备是双电源的。数据中心的容错电力遵循标准（版本）所概念，且正确安装并符合与该机房基础设施的拓扑架构兼容。任何传输设备如利用点开关那么必需纳入不符合本标准之运算机设备内。4.3.2.性能确认每一个在分派途径中的部件或组件备份容量部件或组件，都能够有打算的从

19、效劳中移除，可不能造成任何运算机设备中断。当备援组件因任何缘故致使效劳中被删除时，有足够的永久安装备份容量以机房的需求。关于大型系统，这意味着是两个独立的通路。必需有充沛的处置能力和配电通路，许诺在一条通路承担负载工作的同时，另外一条通路进行爱惜和测试。4.3.3.操作阻碍能够在不引发运算机硬件运行中断的情形下，进行所有打算内的现场活动。打算性的活动包括：爱惜性的和程序式的爱惜、维修和组件替换，增加或减少与处置能力相关的部件，对部件和系统进行测试，节能改造活动和更多的活动。机房整体运行易受打算外活动所阻碍。任何打算外之活动（例如操作错误或设施部件自然故障）致使容量系统中断或失效，将会阻碍运算机

20、设备或机房整体运行。任何打算外之容量组件或分派要素中断或失效，或许会阻碍运算机设备。机房基础设施组件的人为操作错误或许会致使机房设备运行中断。打算内之机房基础设施维修，能够利用备援容量部件和备份分派途径来平安地替代维修设备执行任务。在维修期间，损坏的风险可能会升高。(此类保养状况可不能使正常运作达到之品级评等无效)。在客户的业务需求许诺增加本钱进行更高级爱惜时，Tier数据中心机房通常能够升级到Tier级数据中心机房。Tier数据中心机房的可用性为%。4.4.Tier机房:容错级机房基础设施4.4.1.大体要求Tier机房:容错级机房具有多个且独立的、完全隔离的备份容量组件系统，具有多种的、独

21、立的、多样化的有效分派途径，同时为运算机设备供给电力配送和制冷分派。备份容量组件及多元化分派途径，须配置成N的容量，在基础设施发生任何故障时能够提供运算机设备电力和冷却。所有的IT设备是双电源的，机房容错电力遵循标准(版本所概念而且正确安装，须与该机房基础设施的拓朴架构相同。传输设备如利用点开关，必需纳入不符合本标准之运算机设备内。基础设施的备份系统和备份分派途径必需完全的彼此隔离(隔间)，以幸免任何单一事件同时阻碍主用/备份系统或分派途径。持续冷却是必需的。4.4.2.性能确认任何基础设施主用/备用系统及其组件，任何基础设施主用/备用分派途径及其组件的单一故障可不能阻碍到运算机设备运行。系统

22、会自动自我恢愎，以幸免故障进一步阻碍到该机房的整体运行。每一个在分派途径中的备份系统及其组件，都能够有打算的从效劳中移除，可不能对运算机设备和机房整体运行造成任何阻碍。当备份系统及其组件，或分派途径因任何缘故于效劳中被移除时，机房基础设施有足够的容量，能够知足机房正常整体运行的需求。4.4.3.操作阻碍数据中心机房运行可不能受打算内之事件所阻碍。Tier机房的基础设施的性能和能力能够保证任何打算内活动可不能引发关键负载的中断。数据中心机房运行可不能受任何单一打算外活动所阻碍。数据中心基础设施的容错能力能够为基础设施提供能忍受至少一次的最糟糕的情形打算外故障或非关键性负载事件的冲击能力。这需要同

23、时活动的两条配送途径，一样是双系统（S+S）的配置。从电力角度，需要两个独立的（N+1）UPS系统。打算内之机房基础设施维修，能够利用备份系统及其部件和备份分派途径来平安地替代维修设备执行任务。在维修期间，假设是备份系统及其部件和备份分派途径关闭，会因基础设施其它分派途径发生故障致使运算机设备损坏和机房整体运行中断的风险也相对升高(此类保养配置可不能使正常运作达到之品级评等无效)。依照消防和供电平安标准要求，由于火灾报警或灭火行动启动了紧急停电程序（EPO），能够致使停机事件的发生，可能致使机房运行中断。全面地达到T4级机房的要求并非容易。需要较大的投资和较长的时段。以下几个要素是Tier 4

24、机房的特点要求：至少3000平米以上70-80个体会丰硕的专业化治理人员独立建筑且功能分区双系统，双信道乃最多信道备份可用性达到%5.发电机系统Tier和Tier发动机-发电机系统被以为是机房要紧的电力来源。本地的电力公司是一个经济的选择。中断电力不被视为故障，而是该机房运行时必需有所预期的状况。5.1.机房利用发动机-发电机电力:当一个Tier或Tier机房配置的发动机-发电机系统启动，利用发动机-发电机为该机房输送电力时，发动机-发电机系统连同其电力输送途径和其它辅助元素，都应符合同时并行爱惜和/或容错性能确认测试。5.2.发电机-发电机系统的运行寿命要求:Tier或Tier机房利用的发电

25、机，负荷为“N”需求时不得有持续作业时刻的限制。在负荷为“N”需求时必需设定持续作业时数限制之发电机适合于Tier或Tier机房。5.3.监管运行时刻限制:发电机系统往往有一个因排气而差遣的年度运转时刻限制。这些环境因素的限制，对所设之持续运作时数的约束可不能造成阻碍。6.环境温度设计要点机房基础设施设备的实际容量，应依照该区域气候及稳固运行状态定点的最高用电需求而定。所有厂商提供之设备的容量，应加以调整，以反映该设备在极端的温度和海拔高度状况而定。所有厂商提供之设备的容量，应加以调整，以反映该设备在极端的温度和海拔高度状况时，能够支持机房正常运行。6.1.年度极端条件设计所有会排放热量至大气

26、中的设备之容量，应取决于最能代表机房所在地址之年度极端条件来设计。在最新一版的ASHRAE手册-大体手册。(每一个ASHRAE手册每4年进行修订和出版一次)。湿球(WB)设计温度应为表列之极端最高WB值和干球(DB)的设计温度应定为“N=20年”的值。6.2.运算机机房设定值:运算机机房的冷却设备容量应取决于回流空气温度，和业主为使机房稳固运作所制定的相对湿度值。7.Tier品级需求摘要Tier品级需求摘要TierTierTierTier有效的容量组件，以支持IT负载NN+1N+1N任何故障后分配路径11主用1&备用12同时主用同时并行维修NoNoYesYes容错NoNoNoYes隔间NoNo

27、NoYes持续冷却负载密度依赖性负载密度依赖性负载密度依赖性A级8.TIER认证说明4.4.认证说明认证程序说明认证品级说明认证时程打算认证项目说明通信设施建筑设施电力设施机械空调消防设施其它相关补充规定或Uptime Institute 相关白皮书规定4.5.基础系统架构建议书1.系统设计打算准那么2.成立通信设施、建筑设施、电力设施、机械空调消防设施之设计需求说明书3.优化建筑架构4.优化通信架构5.优化电力系统架构6.优化机械空调消防设施架构4.6.认证功效报告建议书1.系统打算设计时期2.现场勘查时期9.结论国际间的标准与标准日趋成熟也偏向一致性，网络环境全世界化的标准，身为机房的设计规画者，尤其云端计算的需求愈来愈重要，高可用性的信息流更是重要，如何建置高效率的国际绿信息绿色机房，深切了解标准的内容，将其用于打算设计案，并以项目治理的角度起身，使整体打算设计与节能减碳结合将是重要的课题，但最重要的仍是爱惜与治理, TIA/EIA在此范围已有极完整的整合，在此也呼吁，国内的标准祈能与国际标准同步，周期性的修正相关条文，始能与国际接轨。