データセンターの設計方法:13 の重要なポイント

 

 

デザイン方法データセンター?データセンターの設計と構築のプロセスにおける重要なポイントは何かご存知ですか?データセンターの設計は、サイトの場所、ラックの数と寸法、階層レベル、ラックあたりの平均電力密度、UPS とバッテリーの構成、O&M の関与、電源、冷却、配線、消火、アクセス制御、監視にわたる統合システム設計という 13 の決定を正しい順序で行うことによって決まります。これらを建設開始前に準備しておけば、残りの構築は明確な道筋に従って進められます。間違って - スキップするか - すると、費用のかかる改修、パフォーマンスの低いインフラストラクチャ、運用ニーズをまったく満たしていない施設が表示されることになります。

このガイドでは、データセンターの設計と構築プロセスにおける 13 の重要なポイントをすべて説明し、実際の現場での経験に基づいて、何をすべきかだけでなく、各段階で避けるべき罠を示します。-それらを分解してみましょう。

 

 

新しいデータセンターの敷地の気候条件を分析することが重要です。これは、水冷チラー、機械式冷凍空調装置などの最適な冷却手段を決定するのに役立ちます。-空気側の節約-、間接空冷、断熱冷却-はすべて、施設の目標達成を支援することを目的としています。PUE目標を下げる.

ラックの数によって、データセンターのスペース要件が決まります。従来の IT ラックのサイズは 600x1000mm (幅 x 奥行き) です。 100- メートルの部屋には、このようなラックを約 50 台収容できます。もちろん、ラックには他のサイズもあります。ラックの寸法と数量がわかれば、必要なスペースを簡単に見積もることができます。

データセンターの階層レベルによって、冗長性要件と電力分配パスが決まります。 Tier 2 データセンターの場合、電源と冷却の冗長性を確保するために「N+1」アーキテクチャを導入するだけで十分です。ただし、Tier 3 施設には通常、「N+1」の冷却冗長性が含まれています。二系統受電（2N）冗長化ラックへの独立したデュアルパス配電。-したがって、階層レベルを理解することで、必要な冗長設計が決まります。

に基づいてデータセンターの電力容量を設計することが重要です。平均電力密度ピーク電力定格ではありません。のラックあたりの平均電力密度ラックの数を掛けた値は、データセンターの最大 IT 負荷に相当します。これに、施設の電源システム、冷却システム、スイッチ、ストレージ デバイス、およびその他の補助システムの消費電力を加えます。過剰なコストを回避し、電気システムを最大限に活用するには、-適切なサイズの電力とスペースを確保する-モジュール戦略賢いです。将来の拡張の柔軟性を犠牲にすることなくコストを削減します。

絶対に。一般に、次のことを達成する必要があります。
ａ．初期段階の計画に O&M を関与させることで、設計者のシステム運用知識の潜在的なギャップが補われ、設計の品質が向上し、設計上の欠陥が回避または排除されます。-
b. O&M を関与させることで、計画時に運用フェーズの要件が十分に考慮されるようになります。-
c. O&M を関与させることで、担当者はシステムの構造、信頼性の弱点、従来の問題、潜在的なリスクを徹底的に理解できるため、O&M の品質が向上し、十分に根拠のあるメンテナンスとアップグレードの計画が可能になります。-

 

 

傾向、好み、限界、制約を区別できないこと、{0}}科学的な設計原則に従わないことに起因する問題については、次のアドバイスが提供されます。{0}
ａ．個々の意思決定者が承認や意思決定を行う際に、個人の意見に基づいて主要な機能を削減または調整することを避けてください。その結果、運用やメンテナンスのニーズを満たせないデータセンターが提供されることになります。
b.偏見、好み、既得権益に基づいた行動は避けてください。一部のベンダーは、計画中に、パフォーマンスを誇張したり、誤解を招く用語を使用したりすることで、設計開発や機器の選択に影響を与える可能性があります。

 

 

サーバーラック100% DC 電源、100% AC 電源、またはその組み合わせが必要な場合があります。たとえば、コロケーション用に構築されたデータ センターには AC (UPS) 電源システムが必要な場合がありますが、電気通信施設には DC 電源システムが必要な場合があります。これを知ることで、DC または UPS システムの必要なサイズと規模が決まります。バックアップバッテリーを導入する場合は、15分の放電時間が推奨されます。このアプローチでは設備投資が大幅に増加することはなく、費用対効果が高くなります。ただし、その理論的根拠は直感に反するように思えるかもしれません。-企業は改善に注力する必要があるバックアップジェネレーターの冗長性過剰なバッテリー容量に資金を無駄にする必要はありません。

 

 

 

業界は、主に次のような計画/設計の過小評価と建設の偏重に悩まされています。
ａ．最初に建物のシェルを構築し、その後でデータセンターを計画するため、設計に重大な困難が生じます。
b.サーバールームの建設や機器設置直後から改修が始まる現象が蔓延。
c.設計を最終決定する前に機器を選択し、購入した機器が設計要件や現場の条件を満たしていないため、稼働前に機器を交換することになります。
d.データセンターのレイアウトのニーズを満たさない建物の構造により、部屋のゾーニングが不十分になる。エアコン室外機が設置できない、または遠すぎる。また、電源室とメイン コンピュータ ルーム間の距離が長すぎるため、複雑さが増し、コストが増大し、信頼性が低下します。

 

 

システムは、設置 3 部、保守 7 部から構成されます。どのような機器でも故障する可能性はありますし、可用性を向上させるには迅速な修復が鍵となります。保守性と修復性を無視すると、次のようになります。
ａ．計画時に将来のメンテナンスのアクセスとスペースを考慮していない-例: 機器が壁に近づきすぎている、バッテリーが壁に押し付けられている、不適切なケーブル レイアウト、電線管またはケーブル トレイが頭上の低電圧配線路をブロックしているため修理が妨げられている、工具を置くスペースが不十分であるなど。-
b.障害が発生すると、緊急用品や予備品を迅速に移動できず、障害のあるコンポーネントを交換するための作業スペースがないため、解決が遅れ、重大なインシデントが発生する可能性があります。
c.障害発生後の機器保守時にシステムの冗長性を考慮していない。
d.手動介入を減らすために自動化を最大限に活用しないことで、手動手順に固有の不確実性と制御不能性が低下します。

 

 

システムの可用性はデータセンター計画における最も重要な指標ですが、次のような点で明らかなように、設計には科学的根拠が欠けていることがよくあります。
ａ．信頼性の計算は計画中にさまざまなシステムに対して実行されますが、現在、設計機関と個々の設計者には統一された方法論とデータ ソースが不足しており、同じデータセンターの設計層と信頼性に対して異なる定義と結果が生じています。
b.計画と構築が最初に進められ、完成後に設計層がリバース エンジニアリングされ、この派生標準に基づいてユーザーにプロモートされるケースもあります。-これは典型的な本末転倒のケースです。ほとんどの設計が要件を満たしていても、いくつかの重要な欠陥により階層評価が低下することがよくあります。
c.相互依存性がシステム全体の可用性にどのように影響するかを無視して、個々のデバイスまたはサブシステムの可用性のみに焦点を当てます。

 

 

初期計画時に、大規模、高可用性層、高ラック電力密度、低 PUE を非現実的に追求する野心的なデータセンター目標を主観的に設定することには問題があります{{0}{1}}。計画原則に従って厳密な分析を行わずに詳細設計を行うと、具体的な計画や対策が全体的なビジョンとずれてしまいます。結果は次のとおりです。
ａ．実際のニーズが不明確であり、実行可能な前提条件が欠如しているため、設計変更が繰り返され、コストが無駄になり、スケジュールが大幅に延長されます。
b.完成して稼働中の部屋は、予想される需要がなかったり、部屋の状態がユーザーのニーズを満たしていないため、十分に活用されておらず、さらなる改修が必要です。
c.計画された機能は実現されません。システムの可用性が不足し、冷却ソリューションが意図したラック密度をサポートしていないか、発電機が連続稼働をサポートしていないか、過剰な設計により PUE が頑固に高いままになっています。-

 

 

業界、特にプランナーの間でよくある落とし穴は、システムよりも機器を優先し、細部に焦点を当てて全体像を無視することです。これは次のように現れます。
ａ．最初に機器の仕様、モデル、さらにはメーカーを選択し、それに応じて設計を適応させます。
b. 2N 冗長性 (最高の可用性層) を実現する電源システムを設計しますが、それを実現できるのは、UPS分散パス全体に単一点障害が残ります。-
c.システム全体を最上位の冗長/フォールト トレラント システムとして設計しますが、冷却装置には単一のパス経由で電力を供給します。-
d.自動始動機能のない AC バックアップ ディーゼル発電機を提供することは、システムの継続的な動作には継続的な冷却が不可欠であるという理解の欠如を反映しています。

 

 

これは、高品質の計画と設計にとって非常に重要です。{0}
ａ．計画上の考慮が不十分なため、建設中に多くの問題が発生します段階的、分野別の-実装異なる取引間の調整。その結果、提供されたデータセンターはビジネスやメンテナンスのニーズを満たせなくなり、修正するために多額の投資が必要になる場合があります。
b.デザイナーは多くの場合、自分の範囲のみに焦点を当て、自分の作品が他の分野とどのように連携するかについての全体的な視点を欠いており、対立やギャップにつながります。
c.計画立案者は、将来のキャパシティ管理と拡張について十分に考慮せず、将来のビジネスの成長を誤って判断する可能性があります。
d.周囲のリソースや物理環境に不慣れな場合、設計の実装性が低くなったり、後の運用に重大な困難が生じたりする可能性があります。

 

 

 

新しいデータセンターの構築プロセスでは、他にも多くの問題を考慮する必要があります。ただし、業界の経験によれば、設計および構築プロセス中にこれらの 13 の重要なポイントを習得すると、最終結果がユーザーの真のニーズに確実に一致することが保証されます。-これは学ぶ価値のある教訓です。

 

 

 

FAQ: データセンターの設計と構築 - 5 の主な質問への回答

 

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