機房建設主要標準規範的介紹

    1 概述

隨着信息化向社會各個角落的擴張、雲技術的普及使得該技術的應用無處不在,從而引發了企業對更高效、更安全和可擴展網絡的需求,也使爲信息化提供保障的機房建設開始了再次的騰飛。據相關新聞報道“美能源部稱,美國信息技術及通訊設備年用電量約爲1200萬億千瓦時,佔美國總用電量的3%”,這比原來預測的到2011年佔美國總用電量的2.5%提前了一年多。用電量的迅猛發展從一個側面反映了美國數據中心建設的飛速發展。中國作爲一個對世界有舉足輕重影響的發展中的新興國家也不例外。來自2010中國綠色數據中心發展與實踐高峯論壇的報道:2000年中國數據中心規模爲200億元,2009年爲430億元,有專家預計到2013年,中國下一代數據中心市場規模將超過977億元,2010~2013年的複合增長率將會達到25%”.數據中心的飛速發展,吸引了國內外大量的生產商和服務商進入到這個領域,導致數據中心建設質量的良莠不齊。如何使數據中心建設有序健康的發展,規範這個市場已經成了當務之急。爲此國家陸續頒佈和修改了多部與數據中心建設相關的標準,文章只對機房建設直接相關的國家標準進行簡要的介紹。

2 標準簡介

國家爲規範數據中心市場,陸續批准和頒佈了一系列《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008,《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462-2008,《計算機場地通用規範》GB/T2887-2011,《計算站場地安全要求》GB/T9361-2011,《電子信息系統機房環境檢測標準》,《數據中心綜合監控系統工程技術規範》等6項與機房建設直接相關的國家標準。

《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008和《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462-2008均爲2005年開始修編,2008年11月12日頒佈,於2009年6月1日開始正式實施的。《電子信息系統機房設計規範》GB50174於2010年又開始重新修編,並更名爲《數據中心設計規範》。《計算機場地通用規範》GB2887和《計算站場地安全要求》GB9361於2007年開始修編,2009年就已完成了報批稿並上報原建設部審批。《計算機場地通用規範》GB/T2887-2011於2011年7月29日頒佈,並於2011年11月1日實施。《計算站場地安全要求》GB/T9361-2011於2011年12月30日頒佈,將於2012年5月1日開始實施。《電子信息系統機房環境檢測標準》和《數據中心綜合監控系統工程技術規範》則完全是根據數據中心發展的需要而新編的。《電子信息系統機房環境檢測標準》已於2012年3月20日通過專家組的審查。《數據中心綜合監控系統工程技術規範》也即將召開首次會議。下文就這幾個標準的一些情況進行介紹。

(1)《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008

2005年,建設部下發了《關於印發〈2005年工程建設標準規範制訂修訂計劃(第二批)的通知>》,信息產業部也幾乎在同時下發了《關於下達〈2005年度電子工程建設標準定額制訂修訂計劃〉》的函件。在這些修編計劃中就有《計算機機房設計規範》GB50174,《計算機機房設計規範》是由中國電子工程設計院在1989年開始編制,1993年發佈實施的。這個規範總體來說適應了當時電子信息技術的發展要求,滿足了當時和之後幾年機房建設的需要。但隨着電子信息技術的快速發展,機房建設地日新月異,1993年發佈實施的《電子計算機房設計規範》已不能完全適應電子信息技術對機房的設計要求,爲了滿足高速、大容量電子信息設備對機房的使用需求(特別是近年來發展的各種雲數據中心等大型機房的建設需求),同時滿足各類中小型機房的需求,需要有一個新的機房設計規範。考慮到原規範叫《計算機機房設計規範》,其適用範圍太窄,而現在的機房一般都包含存儲設備、交換設備、服務器等,很少有單獨的計算機機房,現在的IDC數據機房、網絡機房等,都只是衆多電子信息系統機房中的一種,無論是什麼機房,其目的都是爲存儲、處理、傳輸電子信息,因此最後定名爲《電子信息系統機房設計規範》。

《電子信息系統機房設計規範》GB50174是機房建設的一個重要標準,它主要指導設計單位如何設計一個符合規範的機房,同時對使用、規劃、施工和驗收單位也有重要的參考意義。它是建設一個安全可靠的合格機房的基礎。

《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008的主要特點爲:

1)規範將電子信息系統機房分成A、B、C三級,以滿足不同的設計要求。

2)比原規範增加了術語和符號、機房分級標準、電磁屏蔽、機房佈線、機房監控與安全防範五個章節的內容。

3)新增內容提高了可操作性。

電子信息技術的發展約三年爲一代,每一代IT技術的發展都推動着其基礎支撐系統——機房技術的發展,如何使國家標準與時俱進,在相關技術規範中對這些技術進行規範就成爲當務之急。

《電子信息系統機房設計規範》GB50174-2008是2007年底完成的報批稿,到2010年底已經過去4年。這幾年裏,數據中心的發展異常迅猛,涌現出了很多新理念、新技術和新工藝。一般規範修編都需要2~3年,如果2013年完成,則《電子信息系統機房設計規範》已運行了7年,意味着電子信息技術已發展了2代,而新的規範還將支持未來數年數據中心的建設,所以及時修編GB50174就顯得非常重要。

根據住房和城鄉建設部“關於印發《2011年工程建設標準規範制訂、修訂計劃》的通知”(建標[2011]17號)的要求將《電子信息系統機房設計規範》重新修編,並更名爲《數據中心設計規範》。更名的主要目的是與國際接軌,目前國外很多國家將“電子信息系統機房”稱爲“數據中心”,更名是爲了更好地進行國際交流。

2011年6月2日,《數據中心基礎設施設計規範》編寫組在北京召開了第一次工作會議,確認了修編的內容主要包括:環境要求、建築、結構、空氣調節、電氣、電磁屏蔽、機房佈線、機房監控、安全防範、給水排水、消防等。重點修編數據中心分級、增加災備數據中心的設計要求、空氣調節、電氣、網絡與佈線、數據中心節能、消防等章節,尤其是如何建設綠色數據中心將會是重中之重。

(2)《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462-2008

《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462-2008是根據建設部“關於印發《2005年工程建設標準規範制訂、修訂計劃(第二批)》的通知”(建標函[2005]124號)的要求,由中國機房設施工程有限公司會同其他單位,在原行業規範《電子計算機機房施工及驗收規範》(SJ/T30003-93)的基礎上共同修編而成的。

該規範總結了國內當時機房建設的最新實踐經驗,吸收了符合我國國情的國外先進技術。滿足了建設和施工單位的需要,規範了工程施工技術,統一了施工檢驗標準,推動了行業的發展,對整頓機房工程建設市場提高工程質量發揮了積極的作用。評審專家給出的意見是:“應用範圍廣範;內容全面特點突出;與現行的相關國家規範關係處理得當;體現了“四新 ”對提高施工質量、保證機房安全運行將發揮重要作用;體現了環保和節能;其頒佈執行必將產生較大的經濟和社會效益;內容層次清晰、條理有序、文字簡潔、用詞得當、格式規範,具有可操作性。”

規範的章節按如下原則進行組織:
  1)通用的要求歸納到“總則”或“基本規定”,各章共同遵守。
  2)每章各節的同一的原則要求歸納到“一般規定”。
  3)各章一般的安裝施工作業只明確原則要求,一求簡潔。
  4)關鍵設備安裝、重要工序操作、高技術含量並決定工程質量和安全的作業,則較具體陳述。這個環節也是施工管理者和檢驗人員必須控制的。
  附錄中的表格反覆斟酌修改精練形成,具有普遍性和可操作性。

該規範對於極大地影響工程質量、使用壽命、決定人身和設備安全及軍事、政治和經濟機密保障的內容定爲強制性條款,必須嚴格執行,並由住房和城鄉建設部集中解釋、控制和管理。

《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462是機房建設的另一個重要標準,它主要指導施工單位如何按照設計單位的設計圖紙,將機房建設成爲一個符合規範的安全可靠的機房;指導監理單位如何在機房施工過程中及完工後管理和督促施工單位按施工圖紙規範的進行施工;同時也是指導驗收單位對建設完成的機房進行驗收的主要依據之一。該規範已於2011年批准修編。

(3)《計算機場地通用規範》GB/T2887-2011

《計算機場地通用規範》GB2887規定了電子計算機場地的術語、分類、要求、測試方法與驗收規則。適用於新建、改建和擴建的各類電子計算機場地。該規範於1982年首次發佈,1989年進行了修訂,但名稱沒有改變,仍爲《計算站場地技術條件》。當時的標準只規定了計算站場地技術要求與測試方法,適用範圍爲各類地面計算站。2000年進行了第二次修訂,更名爲《計算機場地通用規範》GB2887,這次修訂對原標準進行了較大的改動。該標準規定了電子計算機場地的定義、要求、測試方法與驗收規則。在適用範圍上修改爲:適用於各類電子計算機系統的場地,其它電子設備系統的場地可參照執行。在內容上,刪除了站址選擇、腐蝕性氣體及測試方法等內容。新修訂的《計算機場地通用規範》GB2887/T-2011與GB50174一樣,增加了機房分級、場地抗震、機房佈線、安防、屏蔽室效能測試、火災自動報警系統測試、氣體滅火系統測試、電視監控系統和出入口控制系統測試等內容,細化和增加了場地條件要求。

該規範按國家標準分類應該歸結爲產品規範,主要是規範在一種什麼樣的運行環境下計算機設備可以正常工作。也就是說生產的計算機在GB2887規定的場地條件下應該可以安全、穩定、經濟的運行,計算機運行維護人員也有一個較舒適的工作環境。因爲它不是一個工程標準,所以不能解決機房建設所遇到的所有問題。但是GB2887是貫穿在機房建設的全過程的總的要求,它是一個綱領性的文件,所以許多細化的工程數據、方法等需要在其它規範中體現。它的應用週期是機房工程的全過程,既從機房規劃、設計、施工、驗收、一直到後期維護。

(4)《計算站場地安全要求》GB/T9361-2011

《計算站場地安全要求》GB9361規定了計算機場地的安全要求,適用於新建、改建和擴建的各類計算機場地。該規範於1988年首次發佈,至今已經20多年了,一直沒有修訂。新修訂的《計算機場地安全要求》增加了場地抗震、安防、電視監控系統和出入口控制系統測試等內容,細化和增加了場地安全條件要求。

《計算機場地安全要求》GB9361也是一個產品規範,主要是對安放計算機的場所提出的安全要求,是貫穿在機房建設的全過程的針對機房安全的總的要求。它是當時針對計算機機房的重要性而特別制定的,現在針對機房安全的要求已經深入到機房設計、施工和維護的方方面面,而且它的許多內容在其它機房規範中都有具體的體現,所以,筆者認爲該規範的用處已經不是很大了。

(5)《電子信息系統機房環境檢測標準》

《電子信息系統機房環境檢測標準》是根據住房和城鄉建設部“關於印發《2008年工程建設標準規範制訂、修訂計劃(第二批)》的通知”(建標〔2008〕105號)於2009年開始編制的。目前還在編寫討論稿階段。規範編制的目的是規範機房內各項參數的測量方法、指標,規定使用儀器的類型和精度等級,使測量參數具有可複查性和權威性,保證電子信息設備能在一個符合標準的環境中安全、穩定地運行。《電子信息系統機房環境檢測標準》適用於新建、改建和擴建的建築物中的電子信息系統機房的環境檢測。

電子信息系統機房施工完成或者使用一段時間後,機房內的環境溫度、相對溼度、空氣含塵濃度、電源質量、防靜電、防雷、接地等指標是否滿足設計、施工規範,是否滿足電子信息設備的使用要求,特別是PUE(能源使用效率)是否達到節能目標,需要通過專業人員使用專門儀器進行檢測才能確定。但不同的人、不同的儀器檢測的結果往往由於沒有統一監測標準(包括統一的檢測方法和使用的儀器精度標準等)而不同,很難正確判斷被檢測的機房是否滿足要求。《電子信息系統機房環境檢測標準》就是使不同的人,即使使用不同的儀器(但精度必須相同),對同一個機房進行檢測,其結果都是一樣的。所以說《電子信息系統機房環境檢測標準》是爲避免在機房檢測過程中主觀因素的影響而頒佈的機房建設的一個配套標準,是對《電子信息系統機房施工及驗收規範》GB50462-2008的補充。《電子信息系統機房環境檢測標準》已於2012年3月20日通過了專家組的審查,正在完善報批稿的過程中。

(6)《數據中心綜合監控系統工程技術規範》

《數據中心綜合監控系統工程技術規範》是根據住房和城鄉建設部“關於印發《2011年工程建設標準規範制訂、修訂計劃》的通知”(建標[2011]17號)的要求開始編制的。

信息系統機房作爲整個業務系統的核心區域,內部設備衆多,互相協調性高,同時要求有良好的機房環境(供配電、UPS、空調、消防、保安等)作爲基礎條件,纔可能高效地發揮信息系統機房的運行效率。而機房管理牽涉的專業很多,靠1~2個人的管理有相當的難度,一旦機房環境設備出現故障,就會影響到計算機系統的運行,對數據傳輸、存儲及系統運行的可靠性構成威脅,如事故嚴重又不能及時處理,就可能損壞硬件設備,造成嚴重後果。

正是爲了解決上述問題,已經有越來越多的信息系統機房在建設中引入了信息系統機房綜合監控管理系統,對機房內設備運行環境和機電設備的運行狀況進行嚴密監測,實現了信息系統機房各類設備的統一監控,減輕了信息系統機房維護機房設備監控系統人員負擔,提高了系統的可靠性,實現了信息系統機房的科學管理,降低管理成本,提高效率。

將機房綜合監控管理系統工程的建設納入機房工程建設的規範管理,可以統一規劃、統一設計、統一施工,避免重複建設、重複施工和資源浪費。該規範的編制和批准、發佈、實施,將對我國信息系統機房管理的提高和發展起到很大的推到作用,是確保信息系統機房安全可靠的運行的極有意義的基礎技術工作。

由於這個修編計劃是去2011年底才批准的,所以首次會議還沒有召開,但修編的內容應該主要包括:

(1)對信息系統機房綜合監控系統技術進行規範化、標準化。

1)監控內容的標準化:根據信息系統機房的等級(A級、B級、C級),制定所需監控的內容。

2)系統結構的標準化:確定系統的總體結構,採用集散或分佈式網絡結構,支持各種傳輸網絡。

3)系統功能的標準化:能夠本地和遠程監視和操作,實現各系統之間的有效聯動。系統應易於擴展和維護,具備顯示、記錄、控制、報警、趨勢分析和提示功能。

4)接口技術標準化:對綜合監控管理系統與各接口子系統進行連接時信息交互接口的相關內容進行定義和描述。

(2)對信息系統機房綜合監控系統工程建設中的現場勘察、工程設計(安全性設計、可靠性設計、電磁兼容性設計、環境適應性設計、系統集成設計)、施工、檢驗、驗收的各個環節提出嚴格的質量要求。

3 結束語

機房建設國家標準是國家建設工程標準體系中的重要組成部分,是指導建設一個安全可靠機房的基礎。隨着標準的不斷完善,它在該領域已經形成了一個比較完整的標準體系,對數據中心的發展將起到重要的保障作用。


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