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随着国家新型基础设施建设发展理念的提出，为数据中心的发展带来了新的机遇；全球信息化互联网时代的到来，物联网、大数据、云计算、数字化、智能化的迅速崛起，数据中心作为支撑信息化、智能化进程最重要的基础设施作用越来越明显。快速增长的应用需求、5G的建设及大规模的网络站点投入使用，需要解决大量的信息化业务和数据存储，集中式的大型数据中心会越来越多。大规模的设备部署也会随之到来，如何能够科学、安全、快速、规范的部署IT设备，有效利用机柜空间，提高数据中心资源利用率，成为各大数据中心亟待解决的问题。
数据中心 （Data Center）是指为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所，可以是一栋或几栋建筑物，也可以是一栋建筑物的一部分，包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等[1]。
IT设备又叫电子信息设备（Electronic Information Equipment），是指对电子信息进行采集、加工、运算、存储、传输、检索等处理的设备，包括服务器、网络设备、存储设备、安全设备等[1]。
IT设备应用部署是指综合考虑数据中心基础设施1承载能力、满足信息化业务中长期发展需求、有效利用数据中心配电、制冷、机柜2空间等容量资源，针对不同等级、不同用途的数据中心，能够科学、安全、快速、规范的部署IT设备。
设备部署应与机房容量如图1。进行匹配，充分考虑数据中心的机房设计（承重）、空间规划（机柜）、电气规划（电源）、空调规划（制冷）、弱电规划（网络）等。同时兼顾整体性、灵活性、可
实施性、可维护性、标准化等部署要求。
图1 机房容量
本文主要讨论的是，如何解决IT设备应用部署与机房配电、机房制冷、机房网络和机柜容量之间
的平衡关系，有效利用机柜空间，提高数据中心资源利用率，能够科学、安全、快速的部署设备，满足企业的信息化业务的发展需求。
1 设备部署调研与规划
IT设备应用部署调研与规划是应用部署最重要的部分，是一个沟通交流、信息互动的阶段，设备使用方、设备厂商、数据中心都要充分参与。数据中心需要了解业务需求、中长期发展规划、设备信息；结合数据中心基础设施承载能力，进行科学、安全、规范、合理的规划，通过机房容量匹配，形成设备部署方案。
1.1 设备部署调研
IT设备应用部署调研阶段又是信息化业务需求可研阶段，应首先确定业务部署类型，分为新建部署和搬迁部署。数据中心应结合设计等级、用途、基础设施承载能力、为新建信息化项目提供包括：配电、制冷、机房容量、网络等配置信息，作为设备选型参考依据。搬迁部署应重点考虑搬迁业务的时效性、业务恢复难易程度、设备使用状态、设备数量等业务需求，协助搬迁项目完成可研工作。
在调研阶段主要是收集设备信息和业务需求，设备信息包括：设备配置、配电信息、设备带载功率和设备散热情况等；业务需求包括：业务规划、项目工期、网络需求和机柜需求等。其中搬迁部署提供的设备信息，可以在设备原部署环境进行踏勘、现场核实。
1.2 设备部署规划
设备部署规划阶段需要与设备使用方、设备厂商、充分沟通交流，结合业务需求、中长期发展规划、设
模块化机房建设方案备信息、数据中心基础设施承载能力，制定设备部署方案。包括：机柜设备部署方案、机房场地部署方案（配电、制冷、承重）、网络部署应方案、设备搬迁方案等。1.2.1 机柜设备部署方案
机柜设备部署，一般按业务、设备功能进行分区部署、考虑业务扩展、灵活性、整体性、可维护性、美观性等部署原则；同时兼顾机房布局、空调送风方式对设备的影响。
（1）在机柜部署设备，应综合分析设备实测数
浅谈数据中心IT设备应用部署
王磊 蒋靖 汪雷 刘孝 郑铮 柴龙 崔国利昆仑数智科技有限责任公司 北京 102206
摘要：随着国家新型基础设施建设发展理念的提出，为数据中心的发展带来了新的机遇，集中式的大型数据中心会越来越多。大规模的设备部署也会随之到来，如何能够科学、安全、快速、规范的部署IT设备，有效利用机柜空间，提高数据中心资源利用率，成为各大数据中心亟待解决的问题。
关键词：数据中心 IT设备 应用部署 机房容量
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据，结合设备信息；以前进风机柜为列[2]，建议单机柜部署2U（1U=4.445cm）高机架式服务器不超过12个，4U高机架式服务器不超过6个，8U高机架式服务器不超过4个，安装刀片服务器（带刀笼、机箱式）设备不超过2个；网络设备及其他设备按照具体的实测功率、业务需求进行合理布局。存储设备部署需综合考虑接线方式、功能分区，一般采用集中部署的原则。
（2）机柜部署设备原则上从机柜第3U（底U 位）开始安装，每台设备间空置1U位置，对于特殊设备（如刀片服务器），应从机柜的第5U位置进行安装。
机柜底部空置2U、设备间空置1U空间是为了便于设备散热、后期设备维护、故障处理。机柜空余U位，使用盲板进行封堵，隔绝冷热气流混流，提高冷风利用率，避免产生区域局部热点。
（3）机柜内部署的IT设备应遵循设备前进风后出风2的原则，根据机房气流组织形式[1]，合理安排设备与冷风通道的对应位置。
（4）单体异形设备（非标机柜）的部署尽量靠近机房柱子摆放，避免机房空间资源浪费。常用标准机柜参数2见表1。
表1 常用标准机柜参数
标准机柜高/U 长/mm 宽/mm 网络机柜40、42、451200800服务器机柜
40、42、45
1200
600
（5）机柜应采用双重电源1，来自不同配电列头柜支路，由工业连接器连接至机柜内电源分配插座（Power Distribution Unit：电源分配单元、简称PDU）进线。
按上述部署原则，在机柜内科学、安全、合理放置IT设备，规划机柜设备部署图，编制机柜设备部署方案。
1.2.2 机房场地部署方案
在机柜设备部署图基础上，进行机房配电、制冷、承重等容量匹配，优化机柜部署图，使机房配电、制冷、承重等容量利用率达到最高，即机房场地部署方案[3]。
（1）机房配电容量说明
以国家A类数据中心1机房为例，按照2N容错1配电系统架构设计，每两个相邻机房变电所互为备份供电，
假如每个变电所内安装4台500kVA UPS不间断电源并机系统，功率为2000kVA（视在功率）；2000kVA×0.95（功率因数）=1900kW；1900 /2（负责给2个模块化机房供电）=950kW。
按照数据中心设计规范，满足单机房容量950kW，按20%安全容量设计，每个模块化机房的理论配电容量值为950kW×0.8=760kW。如模块化机房部署200个标准机柜，每列20个机柜，每列可用
功率为76 kW，每个机柜可用功率为3.8 kW。机房配电参数见表2。
表2 机房配电参数
名称设备规格 （A）配置数量功率/ kW 单相
总电流
/A 单路电流安全
系数
主机房
精密配电柜400176160-0.8支路断路器
321  2.825.612.80.8支路断路器501  4.440200.8支路断路器
63
1
5.5
50.4
25.2
0.8
（2）机柜级容量控制
2N容错供电模式下，机柜内是双路UPS不间断电源1为IT设备供电。当配电列头柜支路断路器为1P32A，相互冗余、相邻的配电列头柜支路断路器断电检修或故障且单路电源承载全部负荷时时，列头柜支路断路器单相总容量不得超过3.8kW，两路电流叠加不得超过17A。
（3）配电列头柜1-4级容量控制
2N容错供电模式下，每台配电列头柜的总断路器为3P400A，当相互冗余并且相邻的配电列头柜断电检修或故障、单路电源承载全部负荷时，配电列头柜单相总容量160A，双路电源限定容量为320A。
（4）按照机柜设备部署图，进行机房承重匹配，对于超重的机柜，必须遵守小于等于楼层设计承重，允许进行承重改造的原则，优化机柜设备部署图。
（5）按照机柜设备部署图，根据机房气流组织形式和机柜内气流组织要求，机柜3U至35U为最优散热位置的原则，合理分配热量大设备，优化机柜设备部署图。
按照机柜配电容量控制原则，依据承重、制冷已优化的机柜部署图进行机柜配电容量匹配，编制机房场地部署方案。1.2.3 网络部署方案
网络部署方案包含网络规划、网络接入方式、网络资源需求，网络线缆需求、综合布线等。
（1）网络规划
按照安全性、合理性、先进性、灵活性、可实施的原则，设计网络基本架构、综合考虑网络接入方式、访问方式及网络扩展的灵活性。
（2）网络资产需求
网络资源需求主要是网络IP地址需求、网络端口需求、网络线缆需求和综合布线。1.2.4 设备搬迁方案
设备搬迁应综合考虑部署业务时效性、允许搬迁时间段、业务恢复复杂程度；搬迁方案内容包括：数据备份、设备下电、下架、成品保护、车辆、人员安排、设备运输、设备除尘等相关工作。
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2 机房场地环境准备、设备到货、综合布线2.1 机房场地环境准备
数据中心按照IT设备部署方案，准备相关材料及工具，在设备上架前，完成机房场地环境准备工作。机房部署改造包括：配电改造、承重改造、PDU更换、地板开孔、机柜迁移和机柜围栏安装。
2.2 设备到货
（1）设备静置
数据中心是一个全年封闭式运行，并且需要保持恒温恒湿的特殊环境。机房内外温差较大，IT设备到货后，如直接进入机房，可能会产生冷凝水，设备加电运行，易烧坏设备电子元器件，导致设备故障。所
以服务器、网络设备、安全设备需最少在库房静置24个小时，存储设备在开机运行前需最少静置24小时；特别是季节交替时，应适当延长设备静置时长。
（2）设备除尘
设备在运行过程中灰尘、细微颗粒会附着在设备元器件表面，由于长时间运行，设备内部灰尘越积越多，严重影响设备运行安全，所以老旧设备部署必须除尘。
（3）资产管理
设备到货后，设备信息录入资产库，纳入资产管理。
2.3 综合布线
综合布线是指网络线缆的测量、布线、绑扎，设备电源线的布线、绑扎，及线缆标签标识管理。网络线缆布线可提前进行，电缆布线须在设备上架后开始[5]。
3 设备加电测试、设备上架
（1）设备加电测试
设备加电测试是为了保障设备的完好性、可用性；同时大量的设备实测功率数据，可以为后续设备部署，提供参考依据，建议数据中心采用。
（2）设备上架
设备上架必须严格按照设备部署方案上架，机柜U位应与设备序列号一一对应，便于后期设备运维和资产管理。
4 设备加电、设备使用、资料归档
设备综合布线完成后，由数据中心电气工程师进行设备加电操作。设备开机运行后，安装操作系统、配置参数、网络调试、部署业务、业务上线、故障维护、设备维护都属于设备使用。资料归档主要是把部署过程中产生的文档和数据、收集、归档，为后续设备部署做参考依据。
5 设备报废
（1）超过或达到使用年限，无法满足现有业务需求或硬件核心部件出现故障，已无修复价值，需清空业务数据，进行设备报废处理。
（2）因事故或其他原因使设备严重损坏，修复费用过高或已无修复价值。
6 结束语
数据中心是物联网、大数据、数字化、信息化、智能化时代，最重要的基础设施。IT设备应用部署是数据中心全生命周期管理的重要环节，未来将会受到数据中心决策者及管理人员，越来越多的关注。如何建设绿数据中心、降本增效、提高数据中心资源利用率，成为数据中心行业共同面临的问题。
参考文献
[1] 中国电子工程设计院.GB50174—2017 数据中心设计规范 [S] . 
[2] 中华人民共和国工业和信息化部.YD_T 2319—2011数据设备用网络机柜技术要求和检验方法 [S] .
[3] 中国国家标准化管理委员会.GB/T 9361-2011 计算机场地安全要求 [S].2012.
[4] 中华人民共和国工业和信息化部 YD_T 2322—2011数据设备用交流电源分配列柜 [S].2011.
[5] 中国国家标准化管理委员会 GB/T 2887-2011 计算机场地通用规范  [S].2011.
作者简介
王磊， 男，工程师，从事数据中心机房管理、资产管理、IT 设备部署工作。

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