数据中心扩容不可忽视的一种重要因素:承重

标签:数据中心承重机柜

访客:17751  发表于:2015-08-17 10:47:40

核心提示: 在对数据中心扩容时,用户往往会把目光集中在服务器、存储、网络等设备的运营上,在扩容时需要增加多少设备,要提升多大性能。新建一个数据中心的成本过高,往往扩容的方式就是在原有基础上增加新的高性能设备。我们在考虑设备性能、耗电、布线、成本等因素时,往往忽略了一个重要的因素,就是设备的重量。在对数据中心扩容时,用户往往会把目光集中在服务器、存储、网络等设备的运营上,在扩容时需要增加多少设备,要提升多大性能。新建一个数据中心的成本过高,往往扩容的方式就是在原有基础上增加新的高性能设备。我们在考虑设备性能、耗电、布线、成本等因素时,往往忽略了一个重要的因素,就是设备的重量。

数据中心扩容不可忽视的一种重要因素:承重

其实,在《TIA-942数据中心电信基础设施标准》中对数据中心建筑标准有明确的规定,相比住房单位面积承受能力要达到300斤,数据中心的承重能力要更大。除了承重墙,数据中心里的布线都是走在地板之下,房屋顶上走的是电源线。标准的数据中心,机柜并不放在地板之上,地板下只走布线,架空的地板并不作为分散承重面积使用。不过也有不少数据中心是将机柜直接放置在地板之上,这样就要考虑地板的承重。相比楼板,地板所能承重十分有限。众所周知,塔式服务器的重量在200Kg左右,机架式服务器200~300Kg,薄型服务器在300~500Kg,刀片服务器在500~800Kg。对于网络,一般低端的设备在100Kg左右,中高端的网络设备在200Kg~400Kg。空调、UPS设备则更重一些,可达1000Kg以上。再加上机柜的重量,地板肯定会吃不消。所以,在扩容过程中,要充分考虑数据中心的承重能力,在必要的时候要进行承重加固。

对于在数据中心扩容时遇到的承重问题,主要涉及三个方面的考量。首先,对于数据中心建筑,大部分优质数据中心机房的建设标准都达到8~8.5级的抗震强度,每方米700~800公斤的承重能力,我国部分地区会有一些轻微地震,这个设计标准也是针对我国国情而定,可以保证数据中心机房在常规状况下的抗震效果;而每方米的承重能力则是保证数据中心机房在机柜服务器密度较高的时候能够很好的承受住机柜压力。所以在数据中心建设之初就会根据数据中心的容量明确建筑承重的能力,数据中心楼板的承重要达到200KG/m2,一般承重会有30%的预留,有些电信级国际标准的数据中心机房,可达8级的抗震强度,承重能力在650Kg/平方米~800Kg/平方米。

在数据中心扩容时,如果数据中心要引进大批的IT设备和机柜,或者更新设备(新的设备往往性能更高、更重)就会导致数据中心的负载加重。当然,在实际中由于设备过重,导致建筑坍塌的情况还没有,因为做这种扩容之前都会对数据中心建筑的承重能力进行个评估,一定要确保扩容在安全的承受范围之内。虽然不至于坍塌,但是一旦发生了地震、工地施工等造成的建筑振动,就容易出现事故,坍塌就不可避免,并且沉重的设备发生跌落、摇晃等情况就容易出现严重的人员伤亡。

其次,数据中心的地板。前面也已经讲过,实际上数据中心的地板并不是用来承载设备机柜的。如果设备机柜都放置在了地板上,在增加设备时就需要仔细评估,因为地板下是空的,大量地增加设备就容易导致地板坍塌。如果数据中心的设备都是直接放在了楼板上,由楼板来承重,就要检查机房的周围是否都是承重墙,标准的数据中心机房是要求每个独立的机房周围墙壁要是承重墙,这样整个楼板就靠承重墙来承担。

再次,数据中心的机柜。在数据中心机房内部是由成百上千的机柜组成的,所有的IT设备都是放置在机柜里的,所以机柜本身就要耐重,承重是考量一个机柜好坏的重要指标。但如果机柜的承重能力越高的话,意味着机柜本身的重量也就越大。而数据中心内的地板承受能力是有限的,因而首先要考虑的问题是要尽可能地减轻机柜自身的重量,同时还要考虑提高承受能力,一般高密度机柜必备的两个特征就是高刚性与轻量化。这样在不增加机柜重量的情况下,可以在机柜中放入更多的设备。一般的机柜承重在300Kg左右,而高性能的机柜承重则在1000Kg左右,可以放入10台左右的服务器,或者两三台的网络设备。如果能再提升机柜的承重能力,在空间允许的情况下,可以放入更多的设备,节省数据中心的使用空间,从而实现扩容。现在的机柜已经根据放入设备的不同分了很多种类,如服务器机柜、网络机柜、存储机柜等,根据不同设备的重量来设计机柜,从而满足不同机柜的应用。

承重问题是在数据中心扩容时需要考虑的重要问题,如果一味忽视这个问题,就可能在扩容过程中以及日后运营中出现各种各样的问题。一旦存在承重问题,就需要进行加固工作。如对于数据中心建筑整体的承重,可通过增加墙体加固的方式来提高整体承重能力。对于数据中心机房地板,可通过改变机柜放置方式,直接将机柜放置在具有承重墙的楼板之上。对于机柜,则可以增加固定锚栓,更换更高承重能力的机柜等方式来解决承重问题。少量的成本付出,就可以实现数据中心扩容的顺利过渡。

综上,虽然实际使用中很少发生因为承重过大而导致的数据中心坍塌事故,不过这得益于数据中心扩容之前的评估,使得承重问题得到消除,有时就是缺少评估,由于标准的数据中心在建筑、地板、机柜等方面都会留有一定预留,在数据中心小规模扩容的情况下并不会暴露出承重问题。但在一些突发事件,比如发生了地震、地面振动、人为搬移等情况时,就容易将承重的问题暴漏。缺乏承重能力的建筑物、地板、机柜就容易出现破损与坍塌,造成人员伤亡或设备损坏。因此必须将数据中心的承重问题解决,减少数据中心扩容过程产生的风险。

来源:机房360

数据中心扩容不可忽视的一种重要因素:承重

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