第一篇 IT運(yùn)維篇

第1章 云平臺(tái)架構(gòu)

1.1 數(shù)據(jù)中心

Q1.網(wǎng)絡(luò)云資源池機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施及配套要求是什么？

一、機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施及配套要求

（一）集中網(wǎng)絡(luò)云機(jī)房總體要求

（1）“面向未來(lái)、長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃”，按照滿足5～10年業(yè)務(wù)發(fā)展需求，先行規(guī)劃建設(shè)集中網(wǎng)絡(luò)云所在數(shù)據(jù)中心機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施[1]。

（2）集中網(wǎng)絡(luò)云所在數(shù)據(jù)中心機(jī)房應(yīng)滿足《中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心機(jī)電工程建設(shè)指導(dǎo)意見》最新版中關(guān)于A級(jí)數(shù)據(jù)中心的相關(guān)規(guī)定。

（3）集中網(wǎng)絡(luò)云所在數(shù)據(jù)中心機(jī)房所在機(jī)樓原則上應(yīng)具備三條出局光纜，滿足接入省份至本節(jié)點(diǎn)省份主用節(jié)點(diǎn)、備用節(jié)點(diǎn)路由需求。

（二）機(jī)房工藝要求

（1）尾纖槽道下線孔與機(jī)柜下線孔位置匹配，方便布線，減少路由迂回。

（2）為充分利用機(jī)架空間、提升裝機(jī)率，服務(wù)器機(jī)柜（包括計(jì)算型、存儲(chǔ)型）應(yīng)采用密集部署方式裝機(jī)。

（三）機(jī)房消防要求

在進(jìn)行機(jī)房規(guī)劃時(shí)，應(yīng)該遵守國(guó)家關(guān)于消防安全的規(guī)定，不得設(shè)置對(duì)消防噴頭有任何阻擋的設(shè)施，依據(jù)現(xiàn)行的《氣體滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50370—2015）、《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（2018 年修訂版）》（GB 50016—2014）、《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50116—2013）、《消防給水及消火栓系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》（GB 50974—2014）、《自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50084—2017）和《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50140—2005）等的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。

（四）機(jī)房環(huán)境監(jiān)控要求

監(jiān)控系統(tǒng)要對(duì)機(jī)房環(huán)境、安防等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并記錄和處理相關(guān)數(shù)據(jù)，保障各類通信設(shè)備的安全運(yùn)行。

二、機(jī)架、走線架及尾纖槽道要求

（一）機(jī)架要求

每個(gè)網(wǎng)絡(luò)云節(jié)點(diǎn)省份內(nèi)同一機(jī)房的機(jī)架為同一種樣式：顏色深色系，統(tǒng)一要求新增機(jī)柜不設(shè)柜門。機(jī)架尺寸建議為600mm（寬）×1200mm（深）×2200mm（高）。

（二）走線架及尾纖槽道要求

機(jī)房線纜在布放時(shí)應(yīng)采用走線架及尾纖槽道方式。

1.走線架要求

（1）機(jī)房線纜在布放時(shí)應(yīng)采用走線架，走線架應(yīng)選擇開放式走線架，并應(yīng)設(shè)置至少兩層走線架；交流電纜、直流電纜、信號(hào)電纜嚴(yán)禁交叉混走，各走線架用途應(yīng)有清晰標(biāo)識(shí)。

（2）列走線架不應(yīng)安裝在熱通道上方，應(yīng)盡量安裝在機(jī)架上方，以避免阻礙回風(fēng)效果。

（3）水平安裝的走線架距機(jī)架頂部不應(yīng)小于0.1m。

（4）走線架多層敷設(shè)時(shí)，其層間距離應(yīng)符合下列規(guī)定：電力電纜走線架間距離不宜小于 0.3m；通信電纜與電力電纜走線架間距離不宜小于 0.3m；通信電纜走線架間距離不宜小于 0.2m；走線架上部與頂棚、樓板或梁等障礙物間距離不宜小于0.3m。

（5）走線架敷設(shè)應(yīng)滿足機(jī)房?jī)?nèi)信號(hào)線纜雙路由要求。

2.尾纖槽道要求

（1）考慮網(wǎng)絡(luò)云設(shè)備信號(hào)線纜以尾纖為主，并且尾纖數(shù)量較多，尾纖槽道寬度要求原則上不低于240mm。

（2）列尾纖槽道敷設(shè)位置應(yīng)保證其下線口與機(jī)架下線口對(duì)準(zhǔn)。

（3）主尾纖槽道建議敷設(shè)在列尾纖槽道兩端位置。

（4）尾纖槽道敷設(shè)應(yīng)滿足機(jī)房?jī)?nèi)信號(hào)線纜雙路由要求。

3.機(jī)架排列要求

（1）在進(jìn)行機(jī)房平面規(guī)劃時(shí)，機(jī)架布置采用“面對(duì)面、背對(duì)背”的排列方式，相鄰兩列設(shè)備的吸風(fēng)面（正面）安裝在冷通道上，排風(fēng)面（背面）安裝在熱通道上，實(shí)現(xiàn)冷熱氣流分隔，形成良好的氣流組織，提高空調(diào)的制冷效率[2]。

（2）機(jī)架內(nèi)未安裝設(shè)備的 U 位，應(yīng)安裝擋風(fēng)盲板，實(shí)現(xiàn)冷熱氣流分隔，形成良好的氣流組織。

（3）工藝設(shè)備列間距要考慮工藝設(shè)備維護(hù)空間，還應(yīng)根據(jù)機(jī)架裝機(jī)功率密度的大小合理選擇列間距。

（4）機(jī)架列間距根據(jù)設(shè)備發(fā)熱量、送風(fēng)方式、設(shè)備運(yùn)輸及維護(hù)要求等因素確定，標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架正面維護(hù)凈間距不小于1200mm，背面維護(hù)凈間距不小于800mm。

4.機(jī)架加固要求

機(jī)架應(yīng)根據(jù)《電信設(shè)備安裝抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（YD 5059—2005）進(jìn)行加固處理。

注：后續(xù)如發(fā)布更新的業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)機(jī)房級(jí)別劃分相關(guān)規(guī)范，應(yīng)按照最新規(guī)范要求執(zhí)行。

Q2.網(wǎng)絡(luò)云資源池供電系統(tǒng)如何管理？

一、電源設(shè)計(jì)要求

（一）機(jī)房電源要求

（1）電源配套建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足《中國(guó)移動(dòng)數(shù)據(jù)中心機(jī)電工程建設(shè)指導(dǎo)意見》A級(jí)機(jī)房要求。

（2）網(wǎng)絡(luò)云機(jī)房應(yīng)采用雙路高壓直流、雙路 UPS （Uninterruptible Power Supply，不間斷電源）保障兩種供電方式。UPS、高壓直流采用2N系統(tǒng)。

（3）網(wǎng)絡(luò)云設(shè)備應(yīng)采用專用通信電源系統(tǒng)（高壓直流電源系統(tǒng)+蓄電池組/UPS+蓄電池組）為網(wǎng)絡(luò)云設(shè)備供電；蓄電池組按后備時(shí)間15分鐘高功率型電池配置。

（4）應(yīng)由相互獨(dú)立的電源系統(tǒng)（高壓直流電源系統(tǒng)+蓄電池組/UPS+蓄電池組）為A、B硬件分區(qū)設(shè)備分別供電。

（二）機(jī)架電源要求

（1）對(duì)于機(jī)柜PDU（Power Distribution Unit，電源分配單元），應(yīng)按機(jī)房規(guī)劃選擇合適的規(guī)格。

（2）所有插座應(yīng)為防脫插座，有效杜絕電源線松動(dòng)。

（3）高壓直流插座分路應(yīng)配置相應(yīng)的高壓直流斷路器，對(duì)于機(jī)架配電母線場(chǎng)景使用的PDU應(yīng)配置總開關(guān)。

（4）單機(jī)架要求至少支持 7kW 的設(shè)備運(yùn)行功耗，推薦采用機(jī)架配電母線替代傳統(tǒng)列頭柜配電，提高配電柔性，解決個(gè)別高功耗設(shè)備的配電需求。

二、電源建設(shè)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)云電力電池室配UPS、低壓配電柜、高壓直流電源及蓄電池組。數(shù)據(jù)中心機(jī)樓進(jìn)場(chǎng)電源為兩路 10kV 市電，經(jīng)一次高壓、二次高壓及機(jī)樓變壓器等設(shè)備變?yōu)榈蛪菏须姡椭粮骶W(wǎng)絡(luò)云機(jī)房配套電力電池室低壓配電設(shè)備。

Q3.網(wǎng)絡(luò)云資源池常用供電方式的區(qū)別是什么？

網(wǎng)絡(luò)云資源池常用供電方式主要有 220V 交流電和 336V 直流電兩種，其區(qū)別如下。

1.220V交流電

在三相四線制中，相線與零線之間的電壓稱為相電壓，其標(biāo)稱有效值為220V，是目前交流設(shè)備常用的供電方式，在數(shù)據(jù)中心、通信機(jī)房中通常由 UPS為用電設(shè)備供電。

2.336V直流電

直接為用電設(shè)備提供336V直流電的供電方式，與UPS相比，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效率、可靠性更高，336V高壓直流電目前主要應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心。

Q4.網(wǎng)絡(luò)云資源池電源2N系統(tǒng)、3N系統(tǒng)的區(qū)別是什么？

一、2N系統(tǒng)

2N 系統(tǒng)又稱雙總線供電系統(tǒng)，由兩套完全獨(dú)立運(yùn)行的 UPS 系統(tǒng)、LBS（LoadBus Synchronization，負(fù)載同步系統(tǒng)）、STS（Static Transfer Switch，靜態(tài)轉(zhuǎn)換開關(guān)）、輸入及輸出屏構(gòu)成，當(dāng)一套UPS系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí)，另一套UPS系統(tǒng)可承擔(dān)供電工作[3]。

二、3N系統(tǒng)

3N系統(tǒng)也稱為三母線系統(tǒng)、三角形供電系統(tǒng)，即每三套UPS系統(tǒng)組成兩兩雙總線分布冗余系統(tǒng)，三套UPS系統(tǒng)互為主備用，有三條母線同時(shí)對(duì)外輸出電力[3]。當(dāng)一套UPS系統(tǒng)異常時(shí)，另兩套UPS系統(tǒng)可承擔(dān)供電工作。

三、2N系統(tǒng)和3N系統(tǒng)的主要區(qū)別

（1）正常運(yùn)行時(shí)的最大負(fù)載率要求。在2N系統(tǒng)中，每套UPS系統(tǒng)的負(fù)載率不應(yīng)超過額定容量的 45%；在 3N 系統(tǒng)中，每套 UPS 系統(tǒng)的負(fù)載率不應(yīng)超過額定容量的60%。

（2）故障時(shí)的最大負(fù)載率要求。在2N系統(tǒng)中，當(dāng)其中一套UPS系統(tǒng)退出時(shí)，另一套UPS系統(tǒng)的最大負(fù)載率不應(yīng)超過額定容量的90%；在3N系統(tǒng)中，當(dāng)其中一套UPS系統(tǒng)退出時(shí)，另兩套UPS系統(tǒng)的最大負(fù)載率不應(yīng)超過額定容量的90%。

（3）3N 系統(tǒng)供電方式滿足雙總線供電系統(tǒng)的基本要求，面對(duì)相同的供電容量需求，3N 系統(tǒng)的供電方式需要的供電設(shè)備更少，相應(yīng)地縮減了配電設(shè)備對(duì)機(jī)房空間的占用，有效地提升了通信設(shè)備的可安裝面積[3]。

（4）相較 2N 系統(tǒng)，3N 系統(tǒng)在應(yīng)用中容易出現(xiàn)負(fù)載三相不平衡、系統(tǒng) UPS單機(jī)負(fù)載不平衡等現(xiàn)象，需要合理分配負(fù)載，否則會(huì)導(dǎo)致中性線零點(diǎn)漂移，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)龤ж?fù)載設(shè)備[3]。

Q5.網(wǎng)絡(luò)云資源池制冷系統(tǒng)如何管理？

一、機(jī)房制冷系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

（一）機(jī)房空調(diào)要求

網(wǎng)絡(luò)云新啟用機(jī)房空調(diào)方式應(yīng)為新型空調(diào)末端，制冷能力應(yīng)滿足設(shè)備功耗。

（二）機(jī)房散熱要求

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)云資源池設(shè)備功耗統(tǒng)計(jì)，單機(jī)架最大運(yùn)行功耗為 7kW，基本上可以滿足所有硬件設(shè)備的散熱要求。

對(duì)于列間空調(diào)方式：兩列機(jī)架組成的一個(gè)封閉熱通道（或封閉冷通道）是一套空調(diào)系統(tǒng)，一套系統(tǒng)承擔(dān)機(jī)架總發(fā)熱量不超過設(shè)計(jì)值即可，系統(tǒng)內(nèi)個(gè)別機(jī)架發(fā)熱量可不受限。

二、機(jī)房制冷系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)云機(jī)房冷站制冷系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)中心集中供冷模式（見圖 Q5-1），以河北節(jié)點(diǎn)省為例，保定數(shù)據(jù)中心集中供冷模式主要采用 10kV 高壓離心冷水機(jī)組+板式換熱器（簡(jiǎn)稱板換）+冷卻塔系統(tǒng)的形式。數(shù)據(jù)中心兩棟?rùn)C(jī)房樓分別設(shè)置一個(gè)冷站，每個(gè)冷站有三套制冷系統(tǒng)，兩棟?rùn)C(jī)房樓共六套制冷系統(tǒng)，通過地下母聯(lián)管路形成“5+1”配置。每棟?rùn)C(jī)房樓配置一個(gè)600m3的蓄冷罐。

每個(gè)冷站內(nèi)三套制冷系統(tǒng)的冷凍水側(cè)并入一個(gè)環(huán)網(wǎng)，冷機(jī)/板換與冷凍泵可交叉對(duì)應(yīng)；三套制冷系統(tǒng)的冷卻水側(cè)分別為獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，冷機(jī)/板換與冷卻循環(huán)泵、管路、冷卻塔一一對(duì)應(yīng)（僅樓頂冷卻塔之間可以互連）。

1.冷凍水供水路由

從冷機(jī)/板換降溫后的冷凍水通過分水器、雙路環(huán)管，送至各樓層末端。

2.冷凍水回水路由

從各樓層末端通過雙路環(huán)管、集水器、冷凍泵，回到冷機(jī)/板換進(jìn)行降溫。

3.冷卻水供水路由

從冷卻塔蒸發(fā)散熱后，溫度相對(duì)較低的冷卻水通過供水管路、冷卻循環(huán)泵，回到冷機(jī)/板換進(jìn)行熱交換。

4.冷卻水回水路由

從冷機(jī)/板換完成熱交換的溫度相對(duì)較高的冷卻水通過回水管路、冷卻塔進(jìn)行蒸發(fā)散熱。

制冷系統(tǒng)主要包括冷機(jī)、板式換熱器、冷凍水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)、冷卻塔、蓄冷罐、末端空調(diào)等設(shè)施。

（一）冷機(jī)

每個(gè)冷站配置三臺(tái)高壓離心冷機(jī)，兩棟?rùn)C(jī)房樓共六臺(tái)高壓離心冷機(jī)，通過地下母聯(lián)管路形成“5+1”配置。按照設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)中心滿載時(shí)，A 樓運(yùn)行三臺(tái)冷機(jī)，B樓運(yùn)行兩臺(tái)冷機(jī)。冷機(jī)供冷模式主要應(yīng)用于非自然冷卻時(shí)間。

（二）板式換熱器

每棟?rùn)C(jī)房樓三臺(tái)板式換熱器，兩棟?rùn)C(jī)房樓共六臺(tái)板式換熱器，通過地下母聯(lián)管路形成“5+1”配置。按照設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)中心在滿載時(shí)，A 樓運(yùn)行三臺(tái)板式換熱器，B 樓運(yùn)行兩臺(tái)板式換熱器。板式換熱器供冷模式主要應(yīng)用于自然冷卻時(shí)間。

（三）冷凍水循環(huán)系統(tǒng)

冷凍水管路在冷站內(nèi)形成環(huán)路，每個(gè)冷站采用分水器、集水器以雙管環(huán)路系統(tǒng)給機(jī)房樓二層至五層供應(yīng)冷源（一樓為單路冷源）。但是，在管路爆管、冷凍水大量失水等故障情況下，故障點(diǎn)隔離、系統(tǒng)排氣、補(bǔ)水等應(yīng)急處置措施歷時(shí)較長(zhǎng)。

1.分水器

每個(gè)冷站配置兩臺(tái)分水器，以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行。

2.集水器

每個(gè)冷站配置兩臺(tái)集水器，以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行。

3.冷凍泵

每個(gè)冷站配置三臺(tái)冷凍泵，以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行。

4.定壓補(bǔ)水裝置

每個(gè)冷站配置一大（5m3/h）、一小（2m3/h）兩套定壓補(bǔ)水裝置，以主備用工作方式運(yùn)行。

（四）冷卻水循環(huán)系統(tǒng)

每個(gè)冷站配置獨(dú)立的三套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)，分別與三臺(tái)冷水機(jī)組、三臺(tái)板式換熱器、三組冷卻塔一一對(duì)應(yīng)。

1.冷卻循環(huán)泵

每棟數(shù)據(jù)樓配置三臺(tái)冷卻循環(huán)泵，獨(dú)立運(yùn)行，分別與三套冷卻水循環(huán)系統(tǒng)一一對(duì)應(yīng)。

2.冷卻塔補(bǔ)水蓄水池

園區(qū)配置兩個(gè)冷卻塔補(bǔ)水蓄水池，以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行，共1584m3，可在供水中斷的情況下滿足12小時(shí)用水需求。

（五）冷卻塔

每棟數(shù)據(jù)樓配置三組制冷用冷卻塔，其中，兩組冷卻塔每組有五個(gè)冷卻塔，以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行，一組冷卻塔有三個(gè)冷卻塔，同樣以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行。負(fù)荷冷卻塔組之間也以負(fù)荷分擔(dān)方式運(yùn)行。

（六）蓄冷罐

每棟?rùn)C(jī)房樓配置一個(gè) 600m3的蓄冷罐，可在緊急情況下提供 15 分鐘冷源供應(yīng)。

（七）末端空調(diào)

網(wǎng)絡(luò)云業(yè)務(wù)機(jī)房末端空調(diào)為熱管背板空調(diào)，每個(gè)機(jī)房配置244 臺(tái)，共1220 臺(tái)。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)，每個(gè)機(jī)房的制冷冗余量為35%。

電力電池室空調(diào)為上送風(fēng)冷凍水型精密空調(diào)，每個(gè)空調(diào)間配置三臺(tái)，以“2+1”模式運(yùn)行。

Q6.數(shù)據(jù)中心常見的空調(diào)背板類型有哪些？

大型數(shù)據(jù)中心普遍采用集中水冷冷凍水空調(diào)系統(tǒng)，冷凍水送至機(jī)房末端空調(diào)，在空調(diào)內(nèi)部表冷器與機(jī)房空氣進(jìn)行熱交換，通過風(fēng)機(jī)將冷風(fēng)送至 IT 設(shè)備進(jìn)風(fēng)，抵消 IT 設(shè)備工作過程中產(chǎn)生的熱量，使得機(jī)房處于合適的溫度和濕度，提升IT設(shè)備工作的穩(wěn)定性和使用壽命。

數(shù)據(jù)中心末端空調(diào)一般采用三種形式：熱管空調(diào)、列間空調(diào)和水冷末端空調(diào)。其中，熱管空調(diào)和列間空調(diào)通過冷媒或空氣將冷凍水進(jìn)水的冷量送至機(jī)房，熱交換通過板式換熱器完成；水冷末端空調(diào)的制冷過程無(wú)制冷劑參考，冷水的冷量與機(jī)房?jī)?nèi)熱空氣直接進(jìn)行熱量交換。

數(shù)據(jù)中心常見的空調(diào)背板為水冷背板和熱管背板。水冷背板采用水作為載冷劑，水資源相對(duì)比較豐富，所以投資更少，水冷背板比熱管背板減少了一次換熱，效率更高。因?yàn)槔鋬鏊M(jìn)入了機(jī)房?jī)?nèi)，所以機(jī)房的風(fēng)險(xiǎn)變高，一旦出現(xiàn)漏水就會(huì)損壞設(shè)備。熱管背板采用氟利昂作為載冷劑，投資偏高，又多了一次換熱，系統(tǒng)效率略低，但是水不進(jìn)入機(jī)房，安全性更高。