Tài liệu thiết kế cơ sở hạ tầng cho datacenter
- 140 trang
- file: .pdf
đang tải dữ liệu....
Tài liệu bị giới hạn, để xem hết nội dung vui lòng tải về máy tính.
Tải xuống - 140 trangNội dung text: Tài liệu thiết kế cơ sở hạ tầng cho datacenter
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HOA SEN
KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
THIẾT KẾ CƠ SỞ HẠ TẦNG CHO
TRUNG TÂM DỮ LIỆU (DATA CENTER)
Giảng viên hướng dẫn : Th.S Ngô Hán Chiêu
Sinh viên thực hiện : Trương Tấn Phát - 070341
Lớp : VT071
Tháng 12 /năm 2010
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
LỜI GIỚI THIỆU
Cuộc cách mạng Internet đang đóng vai trò quan trọng trong xã hội thông tin
ngày nay, nó đi sâu vào cuộc sống hằng ngày của từng cá nhân, từng
doanh nghiệp trong các ứng dụng cập nhật và xử lý thông tin. Đối với ngành
thương mại, nó càng trở nên quan trọng hơn khi liên quan tởi các phần mềm
quản trị doanh nghiệp, thương mại điện tử, truyền thông điện tử và chia sẻ dữ
liệu ….
Do đó, nhu cầu lưu trữ được đặt ra càng lớn và đòi hỏi hình thành các trung
tâm dữ liệu (Data Center) ngày càng phức tạp và tinh vi. Qua đó,
thúc đẩy chúng ta phải tính toán, tổ chức hệ thống Data Center nhằm đáp ứng
tối đa nhu cẩu sử dụng, cũng như giảm chi phí thiết lập và vận hành để đạt
được hiệu quả cao về mặt kinh tế.
Hệ thống Data Center không đơn giản là một hệ thống lưu trữ thông thường, nó
là tập hợp nhiều ứng dụng công nghệ hiện đại kết hợp lại để đáp ứng những
nhiệm vụ quan trọng về thông tin. Bản thân sự đầu tư hệ thống Data
Center trong nhiều doanh nghiệp vẫn chưa hợp lý hoặc tương xứng với sự phát
triển và mở rộng hoạt động không ngừng của doanh nghiệp, dẫn đến phải đối
mặt nhiều thách thức và các sự cố trong khi vận hành hệ thống. Do vậy, sự chú
trọng đầu
tư vào Data Center là quyết định đúng đắn và mang tính bắt buộc, như được ví
là “trái tim” trong môi trường IT và kinh doanh của doanh nghiệp.
Nội dung của bài luận văn này sẽ là một phần quan trọng cho sự đầu tư Data
Center, bởi nó nêu ra các kiến thức cơ bản cùng các quy tắc chuẩn hóa trong
quá trình thiết kế và xây dựng hạ tẩn cơ sở cho Data Center; đặt nền tảng xuyên
suốt cho sự triển khai toàn hệ thống sau này. Các vấn đề chủ yếu được đặt ra
trong luận văn này bao gồm:
o Nội dung tiêu chuẩn TIA-942
o Tìm hiểu và phân tích vai trò các thành phần chủ yếu của
Data
Center
o Các tiến trình hoạch định triển khai Data Center
Qua đó, nắm được các kiến thức định hướng cần thiết, mà kết quả đạt được là
khả năng tính toán và đề xuất được giải pháp tổng thể hạ tầng cơ sở cho một
Data Center cụ thể.
2
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, xin cảm ơn quí trường Đại học Hoa Sen đã cho tôi thực hiện Khóa
Luận Tốt Nghiệp để qua đó có cơ hội học tập, nghiên cứu, tìm hiểu thêm kiến
thức và kinh nghiệm chuyên ngành cho sau này.
Trong quá trình thực hiện Khóa Luận Tốt Nghiệp và những gì đạt được hôm
nay, thì đó không chỉ là những cố gắng, nỗ lực của riêng bản thân, mà trên hết
là phần lớn công lao giảng dạy và hướng dẫn của các thầy giáo, cô giáo,…cũng
như các hỗ trợ, chia sẻ của mọi người ở nhiều phương diện.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Ngô Hán Chiêu đã quan tâm, giúp đỡ,
góp phần định hướng bài luận, cũng như hỗ trợ về tinh thần để tôi có thể thực
hiện tốt Khóa Luận Tốt Nghiệp này.
Và cũng xin cảm ơn anh Phạm Văn Trung – Trưởng phòng IT công ty tích hợp
hệ thống CMC và anh Nguyễn Bảo Quốc – IT Engineer công ty Sao Bắc Đẩu,
đã tạo điều kiện cho tôi tiếp xúc trực quan, cũng như chia sẻ các tài liệu và kinh
nghiệm thực tế cần thiết cho bài luận.
Sau cùng, xin cảm ơn sự ủng hộ, động viên và tạo điều kiện thuận lợi từ gia
đình, bạn bè dành cho tôi suốt thời gian thực hiện Khóa Luận Tốt Nghiệp này.
Tuy đã có rất nhiều cố gắng, song bài luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi
những thiếu sót và hạn chế. Rất mong sự thông cảm và những ý kiến đóng góp
quý báu từ mọi người.
3
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người hướng dẫn ký tên
4
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................. 2
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... 3
NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN ..................................................... 4
MỤC LỤC.......................................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................. 9
NHẬP ĐỀ ......................................................................................................... 11
CHƢƠNG 1 : DATA CENTER VÀ TIÊU CHUẨN TIA-942 .................... 12
1.1 Tổng quan về thiết kế Data Center................................................. 12
1.1.1 Khái quát ..................................................................................... 12
1.1.2 Quan hệ của Data Center với các không gian xây dựng khác 12
1.1.3 Việc phân cấp (Tiering) .............................................................. 13
1.1.4 Xem xét việc tham gia của các chuyên gia ................................ 13
1.2 Cấu trúc Data Center....................................................................... 14
1.2.1 Các thành phần chính trong Data Center ................................ 14
1.2.2 Topology của Data Center.......................................................... 15
1.2.2.1 Topology điển hình ........................................................................ 15
1.2.2.2 Topology thu gọn............................................................................ 15
1.2.2.3 Topogy mở rộng ............................................................................. 16
1.3 Hệ thống cable Data Center ............................................................ 17
1.3.1 Cấu trúc thành phần cơ bản của hệ thống cable Data Center 17
1.3.2 Đƣờng cable Horizontal ............................................................. 18
1.3.2.1 Khái quát ........................................................................................ 18
1.3.2.2 Topology.......................................................................................... 19
1.3.2.3 Độ dài đƣờng cable Horizontal ..................................................... 19
1.3.2.4 Thiết bị truyền dẫn đƣợc chấp nhận ............................................ 20
1.3.3 Đƣờng cable Backbone ............................................................... 21
1.3.3.1 Khái quát ........................................................................................ 21
1.3.3.2 Topology.......................................................................................... 21
1.3.3.3 Thiết bị truyền dẫn đƣợc chấp nhận ............................................ 22
1.3.3.4 Độ dài đƣờng cable Backbone ...................................................... 23
1.4 Tiêu chuẩn TIA-942 ......................................................................... 23
1.4.1 Các yêu cầu cho Computer Room ............................................. 23
1.4.1.1 Vị trí ................................................................................................ 24
1.4.1.2 Thiết kế kiến trúc ........................................................................... 24
1.4.1.3 Thiết kế môi trƣờng ....................................................................... 25
1.4.1.4 Thiết kế điện ................................................................................... 26
1.4.2 Các yêu cầu cho Entrance Room ............................................... 26
1.4.2.1 Vị trí ................................................................................................ 26
1.4.2.2 Số lƣợng .......................................................................................... 26
1.4.2.3 Thiết kế kiến trúc ........................................................................... 27
1.4.3 Các yêu cầu cho Main Distribution Area ................................. 27
1.4.3.1 Vị trí ................................................................................................ 27
1.4.3.2 Các yêu cầu thiết bị ........................................................................ 27
1.4.4 Các yêu cầu cho Horizontal Distribution Area ........................... 27
1.4.4.1 Vị trí ................................................................................................ 28
5
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
1.4.5 Các yêu cầu cho Zone Distribution Area .................................. 28
1.4.6 Các yêu cầu cho Equipment Distribution Area ....................... 28
1.4.7 Các yêu cầu cho Telecommunications Room ........................... 28
1.4.8 Các yêu cầu cho các vùng hỗ trợ Data Center ......................... 28
1.4.9 Các yêu cầu về Rack và Cabinet................................................ 29
1.4.9.1 Hot-aisle và Cold-aisle ................................................................... 29
1.4.9.2 Sắp đặt thiết bị ............................................................................... 29
1.5 Sự dự phòng cho Data Center ......................................................... 30
1.5.1 Dự phòng cho Entrance Room................................................... 31
1.5.2 Dự phòng cho Main Distribution Area ..................................... 32
1.5.3 Dự phòng đƣờng cable Backbone.............................................. 32
1.5.4 Dự phòng đƣờng cable Horizontal ............................................ 32
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ THÀNH PHÂN QUAN TRỌNG CHO HỆ
THỐNG CƠ SỞ HẠ TẦNG DATA CENTER ............................................. 33
2.1 Hệ thống UPS – Các dạng hệ thống UPS ....................................... 33
2.1.1 UPS Standby ................................................................................ 33
2.1.2 UPS Line-Interactive .................................................................. 33
2.1.3 UPS Double-conversion Online ................................................. 34
2.1.4 UPS Delta-conversion ................................................................. 35
2.2 Hệ thống điều hòa – Các dạng hệ thống điều hòa ......................... 36
2.2.1 Các phƣơng pháp giải nhiệt ....................................................... 36
2.2.1.1 Các hệ thống làm lạnh bằng không khí (2-bộ phận) .................. 36
2.2.1.2 Các hệ thống làm lạnh không khí khép kín (1-bộ phận) ............ 37
2.2.1.3 Hệ thống làm lạnh bằng glycol ..................................................... 38
2.2.1.4 Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc ....................................................... 39
2.2.1.5 Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc lạnh .............................................. 41
2.2.2 Hệ thống làm lạnh chính xác gắn trần và sàn nhà................... 42
2.2.3 Các sắp xếp phƣơng pháp kết hợp làm lạnh ............................ 43
2.2.4 Các xem xét đối với môi trƣờng IT ........................................... 44
2.2.4.1 Tủ hệ thống điện............................................................................. 45
2.2.4.2 Khu vực phòng máy ....................................................................... 46
2.2.4.3 Data Center nhỏ ............................................................................. 48
2.2.4.4 Data Center trung bình ................................................................. 50
2.2.4.5 Data Center lớn .............................................................................. 51
2.2.5 Các lựa chọn cho hệ thống làm lạnh ......................................... 53
2.3 Hệ thống phòng ngừa hỏa hoạn ...................................................... 53
2.3.1 Phân loại các dạng hỏa hoạn ...................................................... 53
2.3.2 Chọn lựa giải pháp phòng chữa hỏa hoạn ................................ 55
2.3.3 Các dạng hệ thống dò tìm hỏa hoạn .......................................... 55
2.3.3.1 Thiết bị dò tìm khói tại chỗ ........................................................... 55
2.3.3.2 Các thiết bị dò tìm khói thông minh tại chỗ ................................ 57
2.3.3.3 Thiết bị dò tìm khói lấy mẫu không khí....................................... 57
2.3.4 Các dạng hệ thống chữa cháy .................................................... 58
2.3.4.1 Bọt.................................................................................................... 58
2.3.4.2 Hóa chất khô................................................................................... 58
2.3.4.3 Hệ thống phun nƣớc (sprinkler) ................................................... 58
2.3.4.4 Bình chữa cháy xách tay................................................................ 60
2.3.4.5 Hệ thống chữa cháy hồng thủy ..................................................... 61
6
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
2.3.5 Nút nhấn báo cháy và các thiết bị tín hiệu ............................... 63
2.3.6 Hệ thống điều khiển .................................................................... 64
2.3.7 Trang thiết bị đặc nhiệm quan trọng ........................................ 65
2.3.8 Các thực thi tốt nhất cho doanh nghiệp .................................... 66
2.4 Hệ thống máng cable........................................................................ 67
2.4.1 Khả năng chịu đựng cơ học........................................................ 67
2.4.1.1 Trọng tải hoạt động an toàn cho hệ thống máng cable .............. 67
2.4.1.2 Trọng tải hoạt động an toàn cho các phụ kiện ............................ 68
2.4.2 Vị trí các bộ nối (áp dụng chung cho tất cả các mở rộng) ...... 68
2.4.3 Vị trí các cột đỡ ........................................................................... 69
2.4.4 Các xử lý kim loại và bề mặt máng cable ................................. 70
2.4.4.1 Sự ăn mòn ....................................................................................... 70
2.4.4.2 Thép tráng ...................................................................................... 71
2.4.5 Tƣơng thích điện từ (EMC-ElectroMagnetic Compatibility). 72
2.4.6 Sự liên tục điện từ ....................................................................... 73
2.4.7 Mạng nối đất................................................................................ 74
2.4.8 Phòng chữa cháy ......................................................................... 75
2.4.8.1 Khả năng chịu lửa .......................................................................... 75
2.4.8.2 Khắc phục cháy lan qua hệ thống máng cable ............................ 75
CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN HOẠCH ĐỊNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG
CƠ SỞ DATACENTER ................................................................................. 77
3.1 Quy trình dự án Data Center .......................................................... 77
3.1.1 Các yếu tố cấu thành dự án........................................................ 77
3.1.2 Sự cần thiết một quy trình chuẩn hóa....................................... 77
3.1.3 Sự chuẩn hóa với sự tùy biến ..................................................... 78
3.1.4 Cấu trúc cơ bản của một quy trình dự án ................................ 78
3.1.4.1 Các đặc điểm thiết yếu của quy trình........................................... 79
3.1.4.2 Các giai đoạn, các bƣớc và các mốc quan trọng ......................... 80
3.1.4.3 Các hoạt động không đồng bộ....................................................... 81
3.1.4.4 Nội dung mỗi bƣớc thực thi .......................................................... 81
3.1.4.5 Quản lý dự án ................................................................................. 82
3.2 Phƣơng pháp hoạch định................................................................. 82
3.2.1 Trình tự hoạch định .................................................................... 83
3.2.1.1 Nhiệm vụ thứ 1: Xác định các thông số ....................................... 85
3.2.1.2 Nhiệm vụ thứ 2: Mở rộng ý tƣởng hệ thống ................................ 87
3.2.1.3 Nhiệm vụ thứ 3: Xác định các yêu cầu ngƣời dùng .................... 87
3.2.1.4 Nhiệm vụ thứ 4: Tạo bản chi tiết kỹ thuật................................... 88
3.2.1.5 Nhiệm vụ thứ 5: Tạo thiết kế chi tiết............................................ 88
CHƢƠNG 4: MẪU GIẢI PHÁP THỰC TẾ CHO DOANH NGHIỆP ..... 90
4.1 Các dữ liệu thông tin cần thiết ........................................................ 90
4.1.1 Hiện trạng .................................................................................... 90
4.1.2 Yêu cầu ......................................................................................... 90
4.1.3 Tiêu chí thiết kế ........................................................................... 91
4.2 Giải pháp kỹ thuật ........................................................................... 92
4.2.1 Hạ tầng cơ sở ............................................................................... 92
4.2.1.1 Tải trọng sàn, sàn nâng và độ cao thông tầng ............................. 92
4.2.1.2 Tƣờng, trần nhà và cửa ra vào ..................................................... 92
4.2.1.3 Thiết kế bố trí ................................................................................. 93
7
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
4.2.2 Hệ thống làm mát – giải nhiệt cho Data Center ....................... 94
4.2.3 Hệ thống điện cho Data Center: ................................................ 96
4.2.3.1 UPS .................................................................................................. 96
4.2.3.2 Nguồn điện lƣới .............................................................................. 97
4.2.3.3 Máy phát điện................................................................................. 97
4.2.3.4 Hệ thống phân phối điện ............................................................... 98
4.2.4 Hệ thống phòng chữa cháy ....................................................... 100
4.2.5 Hệ thống chiếu sáng .................................................................. 100
4.2.6 Hệ thống Camera quan sát....................................................... 100
4.2.7 Hệ thống quản lý truy nhập (Access Control)........................ 100
4.2.8 Hệ thống tủ rack và phụ kiện................................................... 101
4.2.9 Hệ thống cable LAN, SAN và kết nối viễn thông ................... 101
4.2.10 Hệ thống máng cable dữ liệu ................................................. 103
4.2.11 Hệ thống giám sát, quản trị tập trung .................................. 103
4.2.11.1 Hệ thống giám sát..................................................................... 103
4.2.11.2 Hệ thống quản trị tập trung (KVM) ...................................... 103
4.3 Hoạch định triển khai .................................................................... 103
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 122
8
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.1 – Mối quan hệ của các không gian trong Data Center .................... 13
Hình 1.2.1 – Topology Data Center cơ bản ...................................................... 15
Hình 1.2.2 – Topology Data Center thu gọn..................................................... 16
Hình 1.2.3 – Topology Data Center mở rộng ................................................... 17
Hình 1.3.1 – Cấu trúc cơ sở hệ thống cable Data Center .................................. 18
Hình 1.3.2 – Đường cable Horizontal trong mô hình Star-topology ................ 19
Hình 1.3.3 – Bảng mẫu chiều dài tối đa cable Horizontal và equipment-area . 20
Hình 1.3.4 – Đường cable Backbone trong mô hình Star-topology ................. 22
Hình 1.4.1 – Vị trí của Hot-aisle và Cold-aisle................................................. 29
Hình 1.5.1 – Mô hình dự phòng cơ sở hạ tầng viễn thông .............................. 31
Hình 2.1.1 – Mô hình hệ thống UPS Standby................................................... 33
Hình 2.1.2 – Mô hình hệ thống UPS Line-Interactive ...................................... 34
Hình 2.1.3 – Mô hình hệ thống UPS Double-conversion ................................. 35
Hình 2.1.4 – Mô hình hệ thống UPS Delta-conversion .................................... 36
Hình 2.1.5 – Bảng so sánh các loại UPS........................................................... 36
Hình 2.2.1 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng không khí (2-bộ phận) ............ 37
Hình 2.2.2 – Mô hình hệ thống làm mát bằng không khí độc lập (1-bộ phận) 38
Hình 2.2.3 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng glycol ...................................... 39
Hình 2.2.4 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng nước ........................................ 40
Hình 2.2.5 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng nước lạnh ................................ 41
Hình 2.2.6 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 44
Hình 2.2.7 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 46
Hình 2.2.8 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 48
Hình 2.2.9 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 50
Hình 2.2.11 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh................ 53
Hình 2.3.1 – Bảng mô tả cấp độ hỏa hoạn ........................................................ 54
Hình 2.3.2 – Thiết bị dò tìm khói tại chỗ .......................................................... 55
Hình 2.3.3 – Bảng mô tả phạm vi bao phủ của thiết bị dò tìm ......................... 56
Hình 2.3.4 – Mô tả cấu tạo thiết bị dò tìm quang điện ..................................... 56
Hình 2.3.5 – Hệ thống dò tìm lấy mẫu không khí............................................. 58
Hình 2.3.6 – Thiết bị vòi phun sprinkler........................................................... 59
Hình 2.3.7 – Mô tả hệ thống chữa cháy vòi phun Wet-pipe ............................. 59
Hình 2.3.8 – Mô tả hệ thống chữa cháy vòi phun Dry-pipe ............................. 60
Hình 2.3.9 – Bình chữa cháy xách tay .............................................................. 60
Hình 2.3.10 – Mô tả hệ thống chữa cháy hồng thủy ......................................... 61
Hình 2.3.11 – Nút nhấn báo cháy ..................................................................... 63
Hình 2.3.12 – Các thiết bị tín hiệu báo cháy..................................................... 64
Hình 2.3.13 – Hệ thống điều khiển phòng ngừa hỏa hoạn ............................... 64
Hình 2.4.1 – Trọng tải an toàn cho máng cable ................................................ 68
Hình 2.4.2 – Trọng tải an toàn cho phụ kiện máng cable ................................. 68
Hình 2.4.2 – Vị trí các bộ nối............................................................................ 69
Hình 2.4.3 – Vị trí các cột đỡ............................................................................ 70
Hình 2.4.4 – Mối khác biệt giữa các thành phần kim loại ................................ 70
Hình 2.4.5 – Sự tương xứng thành phần kim loại............................................. 71
Hình 2.4.6 – Bảng mô tả thép tráng tương thích môi trường............................ 71
9
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 2.4.7 – Bảng mô tả các phương pháp tráng thép...................................... 72
Hình 2.4.8 – Mô tả các yếu tố liên quan đến EMC........................................... 72
Hình 2.4.9 – Các quy tắc quan trọng cho máng cable ...................................... 73
Hình 2.4.10 – Cấu trúc máng cable phù hợp .................................................... 73
Hình 2.4.11 – Mô tả mạng nối đất .................................................................... 74
Hình 2.4.12 – Mô tả phụ kiện chuyên dụng cho nối đất ................................... 75
Hình 2.4.13 – Bảng đánh giá khả năng chịu lửa của máng cable ..................... 75
Hình 2.4.14 – Thiết bị chống cháy lan EZ-Path ............................................... 76
Hình 3.1.1 – Quy trình dự án Data Center ........................................................ 77
Hình 3.1.2 – Các giai đoạn của quy trình dự án Data Center ........................... 80
Hình 3.1.3 – Nội dung cơ bản của mỗi bước thực thi....................................... 82
Hình 3.2.1 – Các nhiệm vụ trong trình tự hoạch định ...................................... 83
Hình 3.2.2 – Mô tả trình tự thực hiện các nhiệm vụ hoạch định ...................... 84
Hình 3.2.4 – Bảng cấp độ thông số Hạn mức ................................................... 86
Hình 3.2.5 – Mô tả thông số cho Kế hoạch phát triển ...................................... 87
Hình 4.1.1 – Mô tả hiện trạng cho mẫu giải pháp thực tế................................. 90
Hình 4.2.1 – Mô tả bố trí cho mẫu giải pháp thực tế ........................................ 93
Hình 4.2.2 – Hình dạng Condenser................................................................... 94
Hình 4.2.3 – Mô tả hệ thống điện cho mẫu giải pháp thực tế ........................... 96
Hình 4.2.4 – Mô tả phân phối điện cho mẫu giải pháp thực tế ......................... 98
Hình 4.2.5 – Mô tả mô hình đấu nối cable cho mẫu giải pháp thực tế ........... 102
10
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
NHẬP ĐỀ
Các vấn đề đặt ra cho Trung Tâm Dữ Liệu (Data Center)
Đối với bất kỳ một công ty, doanh nghiệp hay một tổ chức nào, Trung Tâm Dữ
Liệu chính là trái tim của hệ thống hoạt động công nghệ thông tin. Mọi hoạt
động đều gắn liền với Trung tâm dữ liệu, từ các ứng dụng nghiệp
vụ, môi trường làm việc cộng tác đến các ứng dụng tương tác. Trong
vòng hơn một thập kỷ qua, sự phát triển của Internet và các công nghệ phát
triển ứng dụng dựa trên nền tảng Web làm cho Trung tâm dữ liệu mang tâm
chiến lược hơn bao giờ hết.
Các nhà quản lý Trung tâm dữ liệu đang phải đương đầu với những thách thức
nhằm đạt được những mục đích trên. Hầu hết các trung tâm dữ liệu đã và đang
phát triển rất nhanh chóng để đáp ứng được sự bùng nổ, phát triển về kinh tế,
về quy mô tổ chức của các doanh nghiệp. Hậu quả là các ứng dụng
thường được phát triển một các độc lập, riêng lẻ, dẫn đến việc sử dụng không hiệu
quả, tạo ra các các ốc đảo rời rạc về mặt cơ sở hạ tầng. Mỗi ốc đảo cơ sở hạ
tầng được thiết kế thiên về việc phục vụ một ứng dụng nhất định, chính vì vậy
một Trung tâm dữ liệu điển hình thường hỗ trợ một tập hợp các hệ điều hành,
các
hệ thống máy chủ, và các hệ thống lưu trữ khác nhau. Cơ sở hạ tầng hỗn tạp, hỗ
trợ các ốc đảo ứng dụng khác nhau, dẫn đến những khó khăn rất lớn khi có yêu
cầu thay đổi, hoặc mở rộng Trung tâm dữ liệu cũng như rất tốn kém trong việc
quản lý, tích hợp, đảm bảo an ninh và thực hiện sao lưu dự phòng.
Mục tiêu đề ra cho bài luận văn
Dựa theo tình hình trên cho thấy rằng một trong những mục tiêu hết sức quan
trọng của Trung tâm dữ liệu là có được một cơ sở hạ tầng thống nhất, có khả
năng phối kết hợp chặt chẽ các công nghệ ứng dụng, công nghệ mạng, công
nghệ lưu trữ và công nghệ tính toán, là các công nghệ mà đang ngày càng phát
triển, cải thiện. Bên cạnh đó cơ sở hạ tầng Trung tâm dữ liệu cần
phải tăng cường sức mạnh của hệ thống Công nghệ thông tin, cho phép hỗ trợ
ngày càng
tốt hơn nữa quá trình hoạt động kinh doanh đang thay đổi.
Qua đó, cho thấy đòi hỏi sự nắm bắt các tiêu chuẩn quốc tế về thiết kế và xây
dựng Trung tâm dữ liệu (TIA-942); đặc biệt là giai đoạn hoạch định hình thành
nên một Trung tâm dữ liệu tiêu chuẩn. Sự nhận thức rõ vai trò các thành phần
chủ chốt trong Trung tâm dữ liệu: hệ thống UPS, hệ thống làm lạnh… có tác động
to lớn đến sự vận hành hệ thống, đảm bảo sự ổn định, dự phòng và đáp ứng khả
năng mở rộng hệ thống.
Ngoài ra, còn phải hiểu rõ sự sắp xếp, tổ chức quy trình thực thi để tránh sai
sót, đảm bảo đạt đúng các yêu cầu triển khai một Trung tâm dữ
liệu chuẩn mực.
Qua đó, đề ra một mô hình giải pháp tổng thể mẫu để có thể vận dụng được
như một giải pháp tham khảo cho các tình huống thực tiễn.
11
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
CHƢƠNG 1 : DATA CENTER VÀ TIÊU CHUẨN TIA-942
1.1 Tổng quan về thiết kế Data Center
1.1.1 Khái quát
Mục đích của mục này là đưa ra các thông tin chung về các yếu tố phải được
xem xét khi lên kế hoạch thiết kế một Data Center. Các thông tin và ý kiến để
cho phép một thực thi hiệu quả thiết kế Data Center là bằng việc xác định các
công việc thích hợp đạt được trong mỗi bước của quá trình lập kế
hoạch và thiết kế.
Các bước trong quá trình thiết kế được mô tả dưới đây áp dụng cho việc thiết
kế một Data Center (được xây mới hoặc mở rộng):
Xem xét các yêu cầu về thiết bị viễn thông, không gian, năng lượng và
việc làm mát của Data Center ở hết công suất. Dự đoán khuynh hướng
tương lai về viễn thông, năng lượng và việc làm mát qua suốt thời gian
hoạt động của Data Center.
Bảo đảm các yêu cầu không gian, năng lượng, việc làm mát, an ninh, tải
trọng sàn, bảo vệ điện, và các phương tiện khác cho các kiến trúc sư và
kỹ sư. Bảo đảm các yêu cầu cho trung tâm hoạt động, phòng lưu trữ, các
vùng trung gian và các vùng hỗ trợ khác.
Kết hợp các kế hoạch Data Center từ các kiến trúc sư và kỹ sư. Đề nghị
các thay đổi theo yêu cầu.
Lập một kế hoạch tầng thiết bị bao gồm sự bố trí của các phòng chủ chốt
và không gian cho các Entrance Room, Main
Distribution Area, Horizontal Distribution Area, Zone
Distribution Area và Equipment Distribution Area. Bảo đảm các
yêu cầu năng lượng, việc làm mát, tải trọng sàn dự kiến cho thiết bị.
Bảo đảm các yêu cầu cho các đường dẫn viễn thông.
Tiếp nhận các cập nhật kế hoạch từ các kỹ sư với các đường dẫn viễn
thông, thiết bị điện và thiết bị kỹ thuật được thêm vào kế hoạch ở mức
hết công suất.
Thiết kế hệ thống đường cable viễn thông dựa trên các nhu cầu của thiết
bị được đặt trong Data Ceter.
1.1.2 Quan hệ của Data Center với các không gian xây dựng khác
Hình 1 minh họa các không gian chính của một Data Center tiêu biểu và quan
hệ của chúng với các không gian bên ngoài Data Center.
12
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.1.1 – Mối quan hệ của các không gian trong Data Center
1.1.3 Việc phân cấp (Tiering)
Chuẩn TIA-942 bao gồm thông tin về bốn cấp liên quan tới các mức độ khác
nhau về độ sẵn sàng và bảo mật của cơ sở hạ tầng thiết bị Data Center. Cấp cao
hơn tương ứng với độ sẵn sàng và bảo mật cao hơn.
1.1.4 Xem xét việc tham gia của các chuyên gia
Data Center được thiết kế để xử lý các yêu cầu của một lượng lớn máy tính và
thiết bị viễn thông. Do đó, các chuyên gia kỹ thuật thông tin và viễn thông cũng
như các nhà chuyên môn nên được tham gia trong việc thiết kế Data
Center ngay từ lúc bắt đầu.
13
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Ngoài các yêu cầu về không gian, không gian, hoạt động cho máy tính và thiết
bị viễn thông, thiết kế Data Center cần đánh địa chỉ các yêu cầu của các đường
dẫn viễn thông và các không gian được định rõ.
1.2 Cấu trúc Data Center
1.2.1 Các thành phần chính trong Data Center
Không gian Data Center bao gồm Entrance Room, Main Distribution
Area
(MDA), Horizontal Distribution Area (HDA), Zone Distribution Area
(ZDA)
và Equipment Distribution Area (EDA).
Entrance Room: là không gian dùng cho giao tiếp giữa hệ thống đường cable
có cấu trúc Data Center và đường cable giữa các tòa nhà, cả Access-provider
và Customer-owned. Entrance Room có thể được đặt bên ngoài
Computer Room (nếu Data Center ở trong một tòa nhà bao gồm các
văn phòng thông thường) hoặc các dạng không gian khác bên ngoài Data Center.
Có thể đặt bên ngoài Computer Room nhằm tăng cường bảo mật, như là
để tránh được nhu cầu các kỹ thuật viên Access-provider đi vào Computer
Room. Data Center có thể có nhiều Entrance Room để đáp ứng bổ sung dự phòng
hoặc để tránh vượt quá độ dài tối đa cable. Entrance Room giao tiếp với
Computer Room thông qua Main Distribution Area, nên có thể đặt gần
kề hoặc kết hợp với Main
Distribution Area.
Main Distribution Area: bao gồm Main Cross-connect (MC), là điểm
phân phối tập trung của hệ thống đường cable có cấu trúc Data Center và có
thể bao gồm Horizontal Cross-connect (HC) khi các Equipment Area
được đáp ứng trực tiếp từ Main Distribution Area. Không gian này ở
bên trong Computer Room; nó cũng có được đặt ở một phòng chuyên biệt vì
mục đích bảo mật. Mỗi Data Center có ít nhất một Main Distribution Area. Các
Computer Room core- router, core-LAN-switch, core-SAN-switch, và
PBX thường đặt trong Main Distribution Area, bởi không gian này là trung
tâm của cơ sở hạ tầng cable cho Data Center. Main Distribution Area có
đáp ứng một hoặc nhiều Horizontal Distribution Area hoặc Equipment
Distribution Area bên trong Data Center và đáp ứng một hoặc nhiều
Telecommunications Room được đặt bên ngoài không gian Computer Room
để hỗ trợc các văn phòng, trung tâm hoạt động và các phòng hỗ trợ bên
ngoài.
Horizontal Distribution Area: dùng để đáp ứng Equipment
Area khi Horizontal Cross-connect (HC) không được đặt trong Main
Distribution Area. Do đó, khi được sử dụng, Horizontal Distribution Area có thể
bảo gồm HC, nó
để điểm phân phối đường cable tới các Equipment
Distribution Area. Horizontal Distribution Area ở bên trong Computer
Room, nhưng có thể đặt trong một phòng chuyên biệt thuộc Computer
Room để tăng cường bảo mật. Horizontal Distributio Area điển hình bao
gồm các LAN-switch, SAN-switch, KVM-switch (Keyboard/Video/Mouse)
14
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
cho các thiết bị đầu cuối được đặt trong Equipment Distribution Area. Một Data
Center có thể có các Computer Room được đặt ở nhiều tầng với mỗi tầng
được đáp ứng bởi HC của riêng nó. Một Data Center nhỏ có thể không yêu
cầu Horizontal Area, bởi toàn bộ Computer Room có thể được đáp ứng
từ Main Distribution Area. Tuy vậy, một Data Center điển hình sẽ có
một vài Horizontal Distribution Area.
15
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Equipment Distribution Area: là không gian được chỉ định cho các thiết bị đầu
cuối, bao gồm hệ thống máy tính và thiết bị viễn thông. Nó sẽ không đáp ứng
cho các mục đích của Entrance Room, Maind Distribution
Area hoặc Horizontal Distribution Area.
Một điểm kết nối tùy ý thuộc đường cable Horizontal được gọi là một
Zone Distribution Area. Nó được đặt giữa Horizontal
Distribution Area và Equipment Distribution Area để cho phép việc điều
chỉnh thường xuyên và linh hoạt.
1.2.2 Topology của Data Center
1.2.2.1 Topology điển hình
Một Data Center điển hình bao gồm một Entrance Room duy nhất, có thể một
hoặc nhiều Telecommunications Room, một Main Distribution Area và một vài
Horizontal Distribution Area.
Hình 1.2.1 – Topology Data Center cơ bản
1.2.2.2 Topology thu gọn
Các thiết kế Data Center có thể hợp nhất Main Cross-connect, và Horizontal
Cross-connect vào một Main Distribution Area duy nhất, có thể cỡ bằng một
cabinet/rack. Các Telecommunications Room cho đường cable tới các vùng hỗ
trợ và Entrance Room cũng có thể được hợp nhất vào trong Main Distribution
Area.
16
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.2.2 – Topology Data Center thu gọn
1.2.2.3 Topogy mở rộng
Nhiều Telecommunications Room được yêu cầu cho các Data Center với vùng
hỗ trợ và văn phòng lớn hoặc xa cách nhau.
Các hạn chế khoảng cách sẽ yêu cầu nhiều Entrance Room cho các Data Center
lớn. Các Entrance Room thêm vào phải được kết nối tới Main
Distribution Area và Horizontal Distribution Area để chúng hỗ trợ việc sử
dụng các cable xoắn đôi, cable quang và cable đồng trục (Primary Entrance
Room sẽ không
có kết nối trực tiếp vào Horizontal Distribution Area; các Secondary Entrance
Room được phép có đường cable trực tiếp tới Horizontal Distribution Area nếu các
Secondary Entrance Room được thêm để tránh các hạn chế vượt mức chiều dài
tối đa) (Mặc dù đường cable từ Secondary Entrance Room trực tiếp tới
Horizontal Distribution Area không được thực thi phổ biến hay khuyến khích,
nhưng nó được cho phép để đáp ứng nhất định các hạn chế về chiều dài và nhu
cầu dự phòng.
17
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.2.3 – Topology Data Center mở rộng
1.3 Hệ thống cable Data Center
1.3.1 Cấu trúc thành phần cơ bản của hệ thống cable Data Center
Hình 2 minh họa một mô hình tiêu biểu về các thành phần chức
năng khác nhau có trong hệ thống cable của một Data Center. Nó mô tả mối
quan hệ giữa các thành phần và cách nó được thiết lập để lập nên một hệ thống
tổng thể.
Các thành phần cơ bản của cấu trúc hệ thống cable Data Center gồm có:
Đường cable Horizontal
Đường cable Backbone
Cross-connect trong Entrance Room hoặc Main Distribution Area
Main Cross-connect (MC) trong Main Distribution Area
Horizontal Cross-connect (HC) trong Telecommunications Room,
Horizontal Distribution Area hoặc Main Distribution Area.
Zone-outlet hoặc Consolidation-point trong Zone Distribution Area
Outlet trong Equipment Distribution Area
18
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.3.1 – Cấu trúc cơ sở hệ thống cable Data Center
1.3.2 Đƣờng cable Horizontal
1.3.2.1 Khái quát
Đường cable Horizontal là một phần của hệ thống đường cable viễn thông kéo
từ mechanical-termination trong Equipment Distribution Area tới
Horizontal Cross-connect trong Horizontal Distribution Area hoặc tới Main
Cross-connect trong Main Distribution Area. Đường cable Horizontal
bao gồm các cable
Horizontal, các mechanical-termination và các patch-cord hoặc jumper, và có
thể bao gồm một zone-outlet hoặc một consolidation-point trong
Zone
Distribution Area.
Một phần dịch vụ và hệ thống phổ biến cần được xem xét khi thiết kế đường
cable Horizontal:
Voice, modem, và dịch vụ sao chép viễn thông (fax);
Thiết bị Premises-switching;
Các kết nối quản lý viễn thông và máy tính;
19
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Các kết nối KVM (Keyboard/Video/Mouse);
20
TRƢỜNG ĐẠI HỌC HOA SEN
KHOA KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
THIẾT KẾ CƠ SỞ HẠ TẦNG CHO
TRUNG TÂM DỮ LIỆU (DATA CENTER)
Giảng viên hướng dẫn : Th.S Ngô Hán Chiêu
Sinh viên thực hiện : Trương Tấn Phát - 070341
Lớp : VT071
Tháng 12 /năm 2010
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
LỜI GIỚI THIỆU
Cuộc cách mạng Internet đang đóng vai trò quan trọng trong xã hội thông tin
ngày nay, nó đi sâu vào cuộc sống hằng ngày của từng cá nhân, từng
doanh nghiệp trong các ứng dụng cập nhật và xử lý thông tin. Đối với ngành
thương mại, nó càng trở nên quan trọng hơn khi liên quan tởi các phần mềm
quản trị doanh nghiệp, thương mại điện tử, truyền thông điện tử và chia sẻ dữ
liệu ….
Do đó, nhu cầu lưu trữ được đặt ra càng lớn và đòi hỏi hình thành các trung
tâm dữ liệu (Data Center) ngày càng phức tạp và tinh vi. Qua đó,
thúc đẩy chúng ta phải tính toán, tổ chức hệ thống Data Center nhằm đáp ứng
tối đa nhu cẩu sử dụng, cũng như giảm chi phí thiết lập và vận hành để đạt
được hiệu quả cao về mặt kinh tế.
Hệ thống Data Center không đơn giản là một hệ thống lưu trữ thông thường, nó
là tập hợp nhiều ứng dụng công nghệ hiện đại kết hợp lại để đáp ứng những
nhiệm vụ quan trọng về thông tin. Bản thân sự đầu tư hệ thống Data
Center trong nhiều doanh nghiệp vẫn chưa hợp lý hoặc tương xứng với sự phát
triển và mở rộng hoạt động không ngừng của doanh nghiệp, dẫn đến phải đối
mặt nhiều thách thức và các sự cố trong khi vận hành hệ thống. Do vậy, sự chú
trọng đầu
tư vào Data Center là quyết định đúng đắn và mang tính bắt buộc, như được ví
là “trái tim” trong môi trường IT và kinh doanh của doanh nghiệp.
Nội dung của bài luận văn này sẽ là một phần quan trọng cho sự đầu tư Data
Center, bởi nó nêu ra các kiến thức cơ bản cùng các quy tắc chuẩn hóa trong
quá trình thiết kế và xây dựng hạ tẩn cơ sở cho Data Center; đặt nền tảng xuyên
suốt cho sự triển khai toàn hệ thống sau này. Các vấn đề chủ yếu được đặt ra
trong luận văn này bao gồm:
o Nội dung tiêu chuẩn TIA-942
o Tìm hiểu và phân tích vai trò các thành phần chủ yếu của
Data
Center
o Các tiến trình hoạch định triển khai Data Center
Qua đó, nắm được các kiến thức định hướng cần thiết, mà kết quả đạt được là
khả năng tính toán và đề xuất được giải pháp tổng thể hạ tầng cơ sở cho một
Data Center cụ thể.
2
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
LỜI CẢM ƠN
Trước tiên, xin cảm ơn quí trường Đại học Hoa Sen đã cho tôi thực hiện Khóa
Luận Tốt Nghiệp để qua đó có cơ hội học tập, nghiên cứu, tìm hiểu thêm kiến
thức và kinh nghiệm chuyên ngành cho sau này.
Trong quá trình thực hiện Khóa Luận Tốt Nghiệp và những gì đạt được hôm
nay, thì đó không chỉ là những cố gắng, nỗ lực của riêng bản thân, mà trên hết
là phần lớn công lao giảng dạy và hướng dẫn của các thầy giáo, cô giáo,…cũng
như các hỗ trợ, chia sẻ của mọi người ở nhiều phương diện.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Th.S Ngô Hán Chiêu đã quan tâm, giúp đỡ,
góp phần định hướng bài luận, cũng như hỗ trợ về tinh thần để tôi có thể thực
hiện tốt Khóa Luận Tốt Nghiệp này.
Và cũng xin cảm ơn anh Phạm Văn Trung – Trưởng phòng IT công ty tích hợp
hệ thống CMC và anh Nguyễn Bảo Quốc – IT Engineer công ty Sao Bắc Đẩu,
đã tạo điều kiện cho tôi tiếp xúc trực quan, cũng như chia sẻ các tài liệu và kinh
nghiệm thực tế cần thiết cho bài luận.
Sau cùng, xin cảm ơn sự ủng hộ, động viên và tạo điều kiện thuận lợi từ gia
đình, bạn bè dành cho tôi suốt thời gian thực hiện Khóa Luận Tốt Nghiệp này.
Tuy đã có rất nhiều cố gắng, song bài luận văn chắc chắn không thể tránh khỏi
những thiếu sót và hạn chế. Rất mong sự thông cảm và những ý kiến đóng góp
quý báu từ mọi người.
3
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Người hướng dẫn ký tên
4
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
MỤC LỤC
LỜI GIỚI THIỆU ............................................................................................. 2
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................... 3
NHẬN XÉT CỦA NGƢỜI HƢỚNG DẪN ..................................................... 4
MỤC LỤC.......................................................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH ẢNH................................................................................. 9
NHẬP ĐỀ ......................................................................................................... 11
CHƢƠNG 1 : DATA CENTER VÀ TIÊU CHUẨN TIA-942 .................... 12
1.1 Tổng quan về thiết kế Data Center................................................. 12
1.1.1 Khái quát ..................................................................................... 12
1.1.2 Quan hệ của Data Center với các không gian xây dựng khác 12
1.1.3 Việc phân cấp (Tiering) .............................................................. 13
1.1.4 Xem xét việc tham gia của các chuyên gia ................................ 13
1.2 Cấu trúc Data Center....................................................................... 14
1.2.1 Các thành phần chính trong Data Center ................................ 14
1.2.2 Topology của Data Center.......................................................... 15
1.2.2.1 Topology điển hình ........................................................................ 15
1.2.2.2 Topology thu gọn............................................................................ 15
1.2.2.3 Topogy mở rộng ............................................................................. 16
1.3 Hệ thống cable Data Center ............................................................ 17
1.3.1 Cấu trúc thành phần cơ bản của hệ thống cable Data Center 17
1.3.2 Đƣờng cable Horizontal ............................................................. 18
1.3.2.1 Khái quát ........................................................................................ 18
1.3.2.2 Topology.......................................................................................... 19
1.3.2.3 Độ dài đƣờng cable Horizontal ..................................................... 19
1.3.2.4 Thiết bị truyền dẫn đƣợc chấp nhận ............................................ 20
1.3.3 Đƣờng cable Backbone ............................................................... 21
1.3.3.1 Khái quát ........................................................................................ 21
1.3.3.2 Topology.......................................................................................... 21
1.3.3.3 Thiết bị truyền dẫn đƣợc chấp nhận ............................................ 22
1.3.3.4 Độ dài đƣờng cable Backbone ...................................................... 23
1.4 Tiêu chuẩn TIA-942 ......................................................................... 23
1.4.1 Các yêu cầu cho Computer Room ............................................. 23
1.4.1.1 Vị trí ................................................................................................ 24
1.4.1.2 Thiết kế kiến trúc ........................................................................... 24
1.4.1.3 Thiết kế môi trƣờng ....................................................................... 25
1.4.1.4 Thiết kế điện ................................................................................... 26
1.4.2 Các yêu cầu cho Entrance Room ............................................... 26
1.4.2.1 Vị trí ................................................................................................ 26
1.4.2.2 Số lƣợng .......................................................................................... 26
1.4.2.3 Thiết kế kiến trúc ........................................................................... 27
1.4.3 Các yêu cầu cho Main Distribution Area ................................. 27
1.4.3.1 Vị trí ................................................................................................ 27
1.4.3.2 Các yêu cầu thiết bị ........................................................................ 27
1.4.4 Các yêu cầu cho Horizontal Distribution Area ........................... 27
1.4.4.1 Vị trí ................................................................................................ 28
5
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
1.4.5 Các yêu cầu cho Zone Distribution Area .................................. 28
1.4.6 Các yêu cầu cho Equipment Distribution Area ....................... 28
1.4.7 Các yêu cầu cho Telecommunications Room ........................... 28
1.4.8 Các yêu cầu cho các vùng hỗ trợ Data Center ......................... 28
1.4.9 Các yêu cầu về Rack và Cabinet................................................ 29
1.4.9.1 Hot-aisle và Cold-aisle ................................................................... 29
1.4.9.2 Sắp đặt thiết bị ............................................................................... 29
1.5 Sự dự phòng cho Data Center ......................................................... 30
1.5.1 Dự phòng cho Entrance Room................................................... 31
1.5.2 Dự phòng cho Main Distribution Area ..................................... 32
1.5.3 Dự phòng đƣờng cable Backbone.............................................. 32
1.5.4 Dự phòng đƣờng cable Horizontal ............................................ 32
CHƢƠNG 2: MỘT SỐ THÀNH PHÂN QUAN TRỌNG CHO HỆ
THỐNG CƠ SỞ HẠ TẦNG DATA CENTER ............................................. 33
2.1 Hệ thống UPS – Các dạng hệ thống UPS ....................................... 33
2.1.1 UPS Standby ................................................................................ 33
2.1.2 UPS Line-Interactive .................................................................. 33
2.1.3 UPS Double-conversion Online ................................................. 34
2.1.4 UPS Delta-conversion ................................................................. 35
2.2 Hệ thống điều hòa – Các dạng hệ thống điều hòa ......................... 36
2.2.1 Các phƣơng pháp giải nhiệt ....................................................... 36
2.2.1.1 Các hệ thống làm lạnh bằng không khí (2-bộ phận) .................. 36
2.2.1.2 Các hệ thống làm lạnh không khí khép kín (1-bộ phận) ............ 37
2.2.1.3 Hệ thống làm lạnh bằng glycol ..................................................... 38
2.2.1.4 Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc ....................................................... 39
2.2.1.5 Hệ thống làm lạnh bằng nƣớc lạnh .............................................. 41
2.2.2 Hệ thống làm lạnh chính xác gắn trần và sàn nhà................... 42
2.2.3 Các sắp xếp phƣơng pháp kết hợp làm lạnh ............................ 43
2.2.4 Các xem xét đối với môi trƣờng IT ........................................... 44
2.2.4.1 Tủ hệ thống điện............................................................................. 45
2.2.4.2 Khu vực phòng máy ....................................................................... 46
2.2.4.3 Data Center nhỏ ............................................................................. 48
2.2.4.4 Data Center trung bình ................................................................. 50
2.2.4.5 Data Center lớn .............................................................................. 51
2.2.5 Các lựa chọn cho hệ thống làm lạnh ......................................... 53
2.3 Hệ thống phòng ngừa hỏa hoạn ...................................................... 53
2.3.1 Phân loại các dạng hỏa hoạn ...................................................... 53
2.3.2 Chọn lựa giải pháp phòng chữa hỏa hoạn ................................ 55
2.3.3 Các dạng hệ thống dò tìm hỏa hoạn .......................................... 55
2.3.3.1 Thiết bị dò tìm khói tại chỗ ........................................................... 55
2.3.3.2 Các thiết bị dò tìm khói thông minh tại chỗ ................................ 57
2.3.3.3 Thiết bị dò tìm khói lấy mẫu không khí....................................... 57
2.3.4 Các dạng hệ thống chữa cháy .................................................... 58
2.3.4.1 Bọt.................................................................................................... 58
2.3.4.2 Hóa chất khô................................................................................... 58
2.3.4.3 Hệ thống phun nƣớc (sprinkler) ................................................... 58
2.3.4.4 Bình chữa cháy xách tay................................................................ 60
2.3.4.5 Hệ thống chữa cháy hồng thủy ..................................................... 61
6
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
2.3.5 Nút nhấn báo cháy và các thiết bị tín hiệu ............................... 63
2.3.6 Hệ thống điều khiển .................................................................... 64
2.3.7 Trang thiết bị đặc nhiệm quan trọng ........................................ 65
2.3.8 Các thực thi tốt nhất cho doanh nghiệp .................................... 66
2.4 Hệ thống máng cable........................................................................ 67
2.4.1 Khả năng chịu đựng cơ học........................................................ 67
2.4.1.1 Trọng tải hoạt động an toàn cho hệ thống máng cable .............. 67
2.4.1.2 Trọng tải hoạt động an toàn cho các phụ kiện ............................ 68
2.4.2 Vị trí các bộ nối (áp dụng chung cho tất cả các mở rộng) ...... 68
2.4.3 Vị trí các cột đỡ ........................................................................... 69
2.4.4 Các xử lý kim loại và bề mặt máng cable ................................. 70
2.4.4.1 Sự ăn mòn ....................................................................................... 70
2.4.4.2 Thép tráng ...................................................................................... 71
2.4.5 Tƣơng thích điện từ (EMC-ElectroMagnetic Compatibility). 72
2.4.6 Sự liên tục điện từ ....................................................................... 73
2.4.7 Mạng nối đất................................................................................ 74
2.4.8 Phòng chữa cháy ......................................................................... 75
2.4.8.1 Khả năng chịu lửa .......................................................................... 75
2.4.8.2 Khắc phục cháy lan qua hệ thống máng cable ............................ 75
CHƢƠNG 3: TỔNG QUAN HOẠCH ĐỊNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG
CƠ SỞ DATACENTER ................................................................................. 77
3.1 Quy trình dự án Data Center .......................................................... 77
3.1.1 Các yếu tố cấu thành dự án........................................................ 77
3.1.2 Sự cần thiết một quy trình chuẩn hóa....................................... 77
3.1.3 Sự chuẩn hóa với sự tùy biến ..................................................... 78
3.1.4 Cấu trúc cơ bản của một quy trình dự án ................................ 78
3.1.4.1 Các đặc điểm thiết yếu của quy trình........................................... 79
3.1.4.2 Các giai đoạn, các bƣớc và các mốc quan trọng ......................... 80
3.1.4.3 Các hoạt động không đồng bộ....................................................... 81
3.1.4.4 Nội dung mỗi bƣớc thực thi .......................................................... 81
3.1.4.5 Quản lý dự án ................................................................................. 82
3.2 Phƣơng pháp hoạch định................................................................. 82
3.2.1 Trình tự hoạch định .................................................................... 83
3.2.1.1 Nhiệm vụ thứ 1: Xác định các thông số ....................................... 85
3.2.1.2 Nhiệm vụ thứ 2: Mở rộng ý tƣởng hệ thống ................................ 87
3.2.1.3 Nhiệm vụ thứ 3: Xác định các yêu cầu ngƣời dùng .................... 87
3.2.1.4 Nhiệm vụ thứ 4: Tạo bản chi tiết kỹ thuật................................... 88
3.2.1.5 Nhiệm vụ thứ 5: Tạo thiết kế chi tiết............................................ 88
CHƢƠNG 4: MẪU GIẢI PHÁP THỰC TẾ CHO DOANH NGHIỆP ..... 90
4.1 Các dữ liệu thông tin cần thiết ........................................................ 90
4.1.1 Hiện trạng .................................................................................... 90
4.1.2 Yêu cầu ......................................................................................... 90
4.1.3 Tiêu chí thiết kế ........................................................................... 91
4.2 Giải pháp kỹ thuật ........................................................................... 92
4.2.1 Hạ tầng cơ sở ............................................................................... 92
4.2.1.1 Tải trọng sàn, sàn nâng và độ cao thông tầng ............................. 92
4.2.1.2 Tƣờng, trần nhà và cửa ra vào ..................................................... 92
4.2.1.3 Thiết kế bố trí ................................................................................. 93
7
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
4.2.2 Hệ thống làm mát – giải nhiệt cho Data Center ....................... 94
4.2.3 Hệ thống điện cho Data Center: ................................................ 96
4.2.3.1 UPS .................................................................................................. 96
4.2.3.2 Nguồn điện lƣới .............................................................................. 97
4.2.3.3 Máy phát điện................................................................................. 97
4.2.3.4 Hệ thống phân phối điện ............................................................... 98
4.2.4 Hệ thống phòng chữa cháy ....................................................... 100
4.2.5 Hệ thống chiếu sáng .................................................................. 100
4.2.6 Hệ thống Camera quan sát....................................................... 100
4.2.7 Hệ thống quản lý truy nhập (Access Control)........................ 100
4.2.8 Hệ thống tủ rack và phụ kiện................................................... 101
4.2.9 Hệ thống cable LAN, SAN và kết nối viễn thông ................... 101
4.2.10 Hệ thống máng cable dữ liệu ................................................. 103
4.2.11 Hệ thống giám sát, quản trị tập trung .................................. 103
4.2.11.1 Hệ thống giám sát..................................................................... 103
4.2.11.2 Hệ thống quản trị tập trung (KVM) ...................................... 103
4.3 Hoạch định triển khai .................................................................... 103
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 122
8
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1.1 – Mối quan hệ của các không gian trong Data Center .................... 13
Hình 1.2.1 – Topology Data Center cơ bản ...................................................... 15
Hình 1.2.2 – Topology Data Center thu gọn..................................................... 16
Hình 1.2.3 – Topology Data Center mở rộng ................................................... 17
Hình 1.3.1 – Cấu trúc cơ sở hệ thống cable Data Center .................................. 18
Hình 1.3.2 – Đường cable Horizontal trong mô hình Star-topology ................ 19
Hình 1.3.3 – Bảng mẫu chiều dài tối đa cable Horizontal và equipment-area . 20
Hình 1.3.4 – Đường cable Backbone trong mô hình Star-topology ................. 22
Hình 1.4.1 – Vị trí của Hot-aisle và Cold-aisle................................................. 29
Hình 1.5.1 – Mô hình dự phòng cơ sở hạ tầng viễn thông .............................. 31
Hình 2.1.1 – Mô hình hệ thống UPS Standby................................................... 33
Hình 2.1.2 – Mô hình hệ thống UPS Line-Interactive ...................................... 34
Hình 2.1.3 – Mô hình hệ thống UPS Double-conversion ................................. 35
Hình 2.1.4 – Mô hình hệ thống UPS Delta-conversion .................................... 36
Hình 2.1.5 – Bảng so sánh các loại UPS........................................................... 36
Hình 2.2.1 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng không khí (2-bộ phận) ............ 37
Hình 2.2.2 – Mô hình hệ thống làm mát bằng không khí độc lập (1-bộ phận) 38
Hình 2.2.3 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng glycol ...................................... 39
Hình 2.2.4 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng nước ........................................ 40
Hình 2.2.5 – Mô hình hệ thống làm lạnh bằng nước lạnh ................................ 41
Hình 2.2.6 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 44
Hình 2.2.7 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 46
Hình 2.2.8 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 48
Hình 2.2.9 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh.................. 50
Hình 2.2.11 – Bảng mô tả các sắp xếp phương án kết hợp làm lạnh................ 53
Hình 2.3.1 – Bảng mô tả cấp độ hỏa hoạn ........................................................ 54
Hình 2.3.2 – Thiết bị dò tìm khói tại chỗ .......................................................... 55
Hình 2.3.3 – Bảng mô tả phạm vi bao phủ của thiết bị dò tìm ......................... 56
Hình 2.3.4 – Mô tả cấu tạo thiết bị dò tìm quang điện ..................................... 56
Hình 2.3.5 – Hệ thống dò tìm lấy mẫu không khí............................................. 58
Hình 2.3.6 – Thiết bị vòi phun sprinkler........................................................... 59
Hình 2.3.7 – Mô tả hệ thống chữa cháy vòi phun Wet-pipe ............................. 59
Hình 2.3.8 – Mô tả hệ thống chữa cháy vòi phun Dry-pipe ............................. 60
Hình 2.3.9 – Bình chữa cháy xách tay .............................................................. 60
Hình 2.3.10 – Mô tả hệ thống chữa cháy hồng thủy ......................................... 61
Hình 2.3.11 – Nút nhấn báo cháy ..................................................................... 63
Hình 2.3.12 – Các thiết bị tín hiệu báo cháy..................................................... 64
Hình 2.3.13 – Hệ thống điều khiển phòng ngừa hỏa hoạn ............................... 64
Hình 2.4.1 – Trọng tải an toàn cho máng cable ................................................ 68
Hình 2.4.2 – Trọng tải an toàn cho phụ kiện máng cable ................................. 68
Hình 2.4.2 – Vị trí các bộ nối............................................................................ 69
Hình 2.4.3 – Vị trí các cột đỡ............................................................................ 70
Hình 2.4.4 – Mối khác biệt giữa các thành phần kim loại ................................ 70
Hình 2.4.5 – Sự tương xứng thành phần kim loại............................................. 71
Hình 2.4.6 – Bảng mô tả thép tráng tương thích môi trường............................ 71
9
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 2.4.7 – Bảng mô tả các phương pháp tráng thép...................................... 72
Hình 2.4.8 – Mô tả các yếu tố liên quan đến EMC........................................... 72
Hình 2.4.9 – Các quy tắc quan trọng cho máng cable ...................................... 73
Hình 2.4.10 – Cấu trúc máng cable phù hợp .................................................... 73
Hình 2.4.11 – Mô tả mạng nối đất .................................................................... 74
Hình 2.4.12 – Mô tả phụ kiện chuyên dụng cho nối đất ................................... 75
Hình 2.4.13 – Bảng đánh giá khả năng chịu lửa của máng cable ..................... 75
Hình 2.4.14 – Thiết bị chống cháy lan EZ-Path ............................................... 76
Hình 3.1.1 – Quy trình dự án Data Center ........................................................ 77
Hình 3.1.2 – Các giai đoạn của quy trình dự án Data Center ........................... 80
Hình 3.1.3 – Nội dung cơ bản của mỗi bước thực thi....................................... 82
Hình 3.2.1 – Các nhiệm vụ trong trình tự hoạch định ...................................... 83
Hình 3.2.2 – Mô tả trình tự thực hiện các nhiệm vụ hoạch định ...................... 84
Hình 3.2.4 – Bảng cấp độ thông số Hạn mức ................................................... 86
Hình 3.2.5 – Mô tả thông số cho Kế hoạch phát triển ...................................... 87
Hình 4.1.1 – Mô tả hiện trạng cho mẫu giải pháp thực tế................................. 90
Hình 4.2.1 – Mô tả bố trí cho mẫu giải pháp thực tế ........................................ 93
Hình 4.2.2 – Hình dạng Condenser................................................................... 94
Hình 4.2.3 – Mô tả hệ thống điện cho mẫu giải pháp thực tế ........................... 96
Hình 4.2.4 – Mô tả phân phối điện cho mẫu giải pháp thực tế ......................... 98
Hình 4.2.5 – Mô tả mô hình đấu nối cable cho mẫu giải pháp thực tế ........... 102
10
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
NHẬP ĐỀ
Các vấn đề đặt ra cho Trung Tâm Dữ Liệu (Data Center)
Đối với bất kỳ một công ty, doanh nghiệp hay một tổ chức nào, Trung Tâm Dữ
Liệu chính là trái tim của hệ thống hoạt động công nghệ thông tin. Mọi hoạt
động đều gắn liền với Trung tâm dữ liệu, từ các ứng dụng nghiệp
vụ, môi trường làm việc cộng tác đến các ứng dụng tương tác. Trong
vòng hơn một thập kỷ qua, sự phát triển của Internet và các công nghệ phát
triển ứng dụng dựa trên nền tảng Web làm cho Trung tâm dữ liệu mang tâm
chiến lược hơn bao giờ hết.
Các nhà quản lý Trung tâm dữ liệu đang phải đương đầu với những thách thức
nhằm đạt được những mục đích trên. Hầu hết các trung tâm dữ liệu đã và đang
phát triển rất nhanh chóng để đáp ứng được sự bùng nổ, phát triển về kinh tế,
về quy mô tổ chức của các doanh nghiệp. Hậu quả là các ứng dụng
thường được phát triển một các độc lập, riêng lẻ, dẫn đến việc sử dụng không hiệu
quả, tạo ra các các ốc đảo rời rạc về mặt cơ sở hạ tầng. Mỗi ốc đảo cơ sở hạ
tầng được thiết kế thiên về việc phục vụ một ứng dụng nhất định, chính vì vậy
một Trung tâm dữ liệu điển hình thường hỗ trợ một tập hợp các hệ điều hành,
các
hệ thống máy chủ, và các hệ thống lưu trữ khác nhau. Cơ sở hạ tầng hỗn tạp, hỗ
trợ các ốc đảo ứng dụng khác nhau, dẫn đến những khó khăn rất lớn khi có yêu
cầu thay đổi, hoặc mở rộng Trung tâm dữ liệu cũng như rất tốn kém trong việc
quản lý, tích hợp, đảm bảo an ninh và thực hiện sao lưu dự phòng.
Mục tiêu đề ra cho bài luận văn
Dựa theo tình hình trên cho thấy rằng một trong những mục tiêu hết sức quan
trọng của Trung tâm dữ liệu là có được một cơ sở hạ tầng thống nhất, có khả
năng phối kết hợp chặt chẽ các công nghệ ứng dụng, công nghệ mạng, công
nghệ lưu trữ và công nghệ tính toán, là các công nghệ mà đang ngày càng phát
triển, cải thiện. Bên cạnh đó cơ sở hạ tầng Trung tâm dữ liệu cần
phải tăng cường sức mạnh của hệ thống Công nghệ thông tin, cho phép hỗ trợ
ngày càng
tốt hơn nữa quá trình hoạt động kinh doanh đang thay đổi.
Qua đó, cho thấy đòi hỏi sự nắm bắt các tiêu chuẩn quốc tế về thiết kế và xây
dựng Trung tâm dữ liệu (TIA-942); đặc biệt là giai đoạn hoạch định hình thành
nên một Trung tâm dữ liệu tiêu chuẩn. Sự nhận thức rõ vai trò các thành phần
chủ chốt trong Trung tâm dữ liệu: hệ thống UPS, hệ thống làm lạnh… có tác động
to lớn đến sự vận hành hệ thống, đảm bảo sự ổn định, dự phòng và đáp ứng khả
năng mở rộng hệ thống.
Ngoài ra, còn phải hiểu rõ sự sắp xếp, tổ chức quy trình thực thi để tránh sai
sót, đảm bảo đạt đúng các yêu cầu triển khai một Trung tâm dữ
liệu chuẩn mực.
Qua đó, đề ra một mô hình giải pháp tổng thể mẫu để có thể vận dụng được
như một giải pháp tham khảo cho các tình huống thực tiễn.
11
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
CHƢƠNG 1 : DATA CENTER VÀ TIÊU CHUẨN TIA-942
1.1 Tổng quan về thiết kế Data Center
1.1.1 Khái quát
Mục đích của mục này là đưa ra các thông tin chung về các yếu tố phải được
xem xét khi lên kế hoạch thiết kế một Data Center. Các thông tin và ý kiến để
cho phép một thực thi hiệu quả thiết kế Data Center là bằng việc xác định các
công việc thích hợp đạt được trong mỗi bước của quá trình lập kế
hoạch và thiết kế.
Các bước trong quá trình thiết kế được mô tả dưới đây áp dụng cho việc thiết
kế một Data Center (được xây mới hoặc mở rộng):
Xem xét các yêu cầu về thiết bị viễn thông, không gian, năng lượng và
việc làm mát của Data Center ở hết công suất. Dự đoán khuynh hướng
tương lai về viễn thông, năng lượng và việc làm mát qua suốt thời gian
hoạt động của Data Center.
Bảo đảm các yêu cầu không gian, năng lượng, việc làm mát, an ninh, tải
trọng sàn, bảo vệ điện, và các phương tiện khác cho các kiến trúc sư và
kỹ sư. Bảo đảm các yêu cầu cho trung tâm hoạt động, phòng lưu trữ, các
vùng trung gian và các vùng hỗ trợ khác.
Kết hợp các kế hoạch Data Center từ các kiến trúc sư và kỹ sư. Đề nghị
các thay đổi theo yêu cầu.
Lập một kế hoạch tầng thiết bị bao gồm sự bố trí của các phòng chủ chốt
và không gian cho các Entrance Room, Main
Distribution Area, Horizontal Distribution Area, Zone
Distribution Area và Equipment Distribution Area. Bảo đảm các
yêu cầu năng lượng, việc làm mát, tải trọng sàn dự kiến cho thiết bị.
Bảo đảm các yêu cầu cho các đường dẫn viễn thông.
Tiếp nhận các cập nhật kế hoạch từ các kỹ sư với các đường dẫn viễn
thông, thiết bị điện và thiết bị kỹ thuật được thêm vào kế hoạch ở mức
hết công suất.
Thiết kế hệ thống đường cable viễn thông dựa trên các nhu cầu của thiết
bị được đặt trong Data Ceter.
1.1.2 Quan hệ của Data Center với các không gian xây dựng khác
Hình 1 minh họa các không gian chính của một Data Center tiêu biểu và quan
hệ của chúng với các không gian bên ngoài Data Center.
12
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.1.1 – Mối quan hệ của các không gian trong Data Center
1.1.3 Việc phân cấp (Tiering)
Chuẩn TIA-942 bao gồm thông tin về bốn cấp liên quan tới các mức độ khác
nhau về độ sẵn sàng và bảo mật của cơ sở hạ tầng thiết bị Data Center. Cấp cao
hơn tương ứng với độ sẵn sàng và bảo mật cao hơn.
1.1.4 Xem xét việc tham gia của các chuyên gia
Data Center được thiết kế để xử lý các yêu cầu của một lượng lớn máy tính và
thiết bị viễn thông. Do đó, các chuyên gia kỹ thuật thông tin và viễn thông cũng
như các nhà chuyên môn nên được tham gia trong việc thiết kế Data
Center ngay từ lúc bắt đầu.
13
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Ngoài các yêu cầu về không gian, không gian, hoạt động cho máy tính và thiết
bị viễn thông, thiết kế Data Center cần đánh địa chỉ các yêu cầu của các đường
dẫn viễn thông và các không gian được định rõ.
1.2 Cấu trúc Data Center
1.2.1 Các thành phần chính trong Data Center
Không gian Data Center bao gồm Entrance Room, Main Distribution
Area
(MDA), Horizontal Distribution Area (HDA), Zone Distribution Area
(ZDA)
và Equipment Distribution Area (EDA).
Entrance Room: là không gian dùng cho giao tiếp giữa hệ thống đường cable
có cấu trúc Data Center và đường cable giữa các tòa nhà, cả Access-provider
và Customer-owned. Entrance Room có thể được đặt bên ngoài
Computer Room (nếu Data Center ở trong một tòa nhà bao gồm các
văn phòng thông thường) hoặc các dạng không gian khác bên ngoài Data Center.
Có thể đặt bên ngoài Computer Room nhằm tăng cường bảo mật, như là
để tránh được nhu cầu các kỹ thuật viên Access-provider đi vào Computer
Room. Data Center có thể có nhiều Entrance Room để đáp ứng bổ sung dự phòng
hoặc để tránh vượt quá độ dài tối đa cable. Entrance Room giao tiếp với
Computer Room thông qua Main Distribution Area, nên có thể đặt gần
kề hoặc kết hợp với Main
Distribution Area.
Main Distribution Area: bao gồm Main Cross-connect (MC), là điểm
phân phối tập trung của hệ thống đường cable có cấu trúc Data Center và có
thể bao gồm Horizontal Cross-connect (HC) khi các Equipment Area
được đáp ứng trực tiếp từ Main Distribution Area. Không gian này ở
bên trong Computer Room; nó cũng có được đặt ở một phòng chuyên biệt vì
mục đích bảo mật. Mỗi Data Center có ít nhất một Main Distribution Area. Các
Computer Room core- router, core-LAN-switch, core-SAN-switch, và
PBX thường đặt trong Main Distribution Area, bởi không gian này là trung
tâm của cơ sở hạ tầng cable cho Data Center. Main Distribution Area có
đáp ứng một hoặc nhiều Horizontal Distribution Area hoặc Equipment
Distribution Area bên trong Data Center và đáp ứng một hoặc nhiều
Telecommunications Room được đặt bên ngoài không gian Computer Room
để hỗ trợc các văn phòng, trung tâm hoạt động và các phòng hỗ trợ bên
ngoài.
Horizontal Distribution Area: dùng để đáp ứng Equipment
Area khi Horizontal Cross-connect (HC) không được đặt trong Main
Distribution Area. Do đó, khi được sử dụng, Horizontal Distribution Area có thể
bảo gồm HC, nó
để điểm phân phối đường cable tới các Equipment
Distribution Area. Horizontal Distribution Area ở bên trong Computer
Room, nhưng có thể đặt trong một phòng chuyên biệt thuộc Computer
Room để tăng cường bảo mật. Horizontal Distributio Area điển hình bao
gồm các LAN-switch, SAN-switch, KVM-switch (Keyboard/Video/Mouse)
14
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
cho các thiết bị đầu cuối được đặt trong Equipment Distribution Area. Một Data
Center có thể có các Computer Room được đặt ở nhiều tầng với mỗi tầng
được đáp ứng bởi HC của riêng nó. Một Data Center nhỏ có thể không yêu
cầu Horizontal Area, bởi toàn bộ Computer Room có thể được đáp ứng
từ Main Distribution Area. Tuy vậy, một Data Center điển hình sẽ có
một vài Horizontal Distribution Area.
15
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Equipment Distribution Area: là không gian được chỉ định cho các thiết bị đầu
cuối, bao gồm hệ thống máy tính và thiết bị viễn thông. Nó sẽ không đáp ứng
cho các mục đích của Entrance Room, Maind Distribution
Area hoặc Horizontal Distribution Area.
Một điểm kết nối tùy ý thuộc đường cable Horizontal được gọi là một
Zone Distribution Area. Nó được đặt giữa Horizontal
Distribution Area và Equipment Distribution Area để cho phép việc điều
chỉnh thường xuyên và linh hoạt.
1.2.2 Topology của Data Center
1.2.2.1 Topology điển hình
Một Data Center điển hình bao gồm một Entrance Room duy nhất, có thể một
hoặc nhiều Telecommunications Room, một Main Distribution Area và một vài
Horizontal Distribution Area.
Hình 1.2.1 – Topology Data Center cơ bản
1.2.2.2 Topology thu gọn
Các thiết kế Data Center có thể hợp nhất Main Cross-connect, và Horizontal
Cross-connect vào một Main Distribution Area duy nhất, có thể cỡ bằng một
cabinet/rack. Các Telecommunications Room cho đường cable tới các vùng hỗ
trợ và Entrance Room cũng có thể được hợp nhất vào trong Main Distribution
Area.
16
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.2.2 – Topology Data Center thu gọn
1.2.2.3 Topogy mở rộng
Nhiều Telecommunications Room được yêu cầu cho các Data Center với vùng
hỗ trợ và văn phòng lớn hoặc xa cách nhau.
Các hạn chế khoảng cách sẽ yêu cầu nhiều Entrance Room cho các Data Center
lớn. Các Entrance Room thêm vào phải được kết nối tới Main
Distribution Area và Horizontal Distribution Area để chúng hỗ trợ việc sử
dụng các cable xoắn đôi, cable quang và cable đồng trục (Primary Entrance
Room sẽ không
có kết nối trực tiếp vào Horizontal Distribution Area; các Secondary Entrance
Room được phép có đường cable trực tiếp tới Horizontal Distribution Area nếu các
Secondary Entrance Room được thêm để tránh các hạn chế vượt mức chiều dài
tối đa) (Mặc dù đường cable từ Secondary Entrance Room trực tiếp tới
Horizontal Distribution Area không được thực thi phổ biến hay khuyến khích,
nhưng nó được cho phép để đáp ứng nhất định các hạn chế về chiều dài và nhu
cầu dự phòng.
17
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.2.3 – Topology Data Center mở rộng
1.3 Hệ thống cable Data Center
1.3.1 Cấu trúc thành phần cơ bản của hệ thống cable Data Center
Hình 2 minh họa một mô hình tiêu biểu về các thành phần chức
năng khác nhau có trong hệ thống cable của một Data Center. Nó mô tả mối
quan hệ giữa các thành phần và cách nó được thiết lập để lập nên một hệ thống
tổng thể.
Các thành phần cơ bản của cấu trúc hệ thống cable Data Center gồm có:
Đường cable Horizontal
Đường cable Backbone
Cross-connect trong Entrance Room hoặc Main Distribution Area
Main Cross-connect (MC) trong Main Distribution Area
Horizontal Cross-connect (HC) trong Telecommunications Room,
Horizontal Distribution Area hoặc Main Distribution Area.
Zone-outlet hoặc Consolidation-point trong Zone Distribution Area
Outlet trong Equipment Distribution Area
18
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1.3.1 – Cấu trúc cơ sở hệ thống cable Data Center
1.3.2 Đƣờng cable Horizontal
1.3.2.1 Khái quát
Đường cable Horizontal là một phần của hệ thống đường cable viễn thông kéo
từ mechanical-termination trong Equipment Distribution Area tới
Horizontal Cross-connect trong Horizontal Distribution Area hoặc tới Main
Cross-connect trong Main Distribution Area. Đường cable Horizontal
bao gồm các cable
Horizontal, các mechanical-termination và các patch-cord hoặc jumper, và có
thể bao gồm một zone-outlet hoặc một consolidation-point trong
Zone
Distribution Area.
Một phần dịch vụ và hệ thống phổ biến cần được xem xét khi thiết kế đường
cable Horizontal:
Voice, modem, và dịch vụ sao chép viễn thông (fax);
Thiết bị Premises-switching;
Các kết nối quản lý viễn thông và máy tính;
19
Đại học Hoa Sen – Luận Văn Tốt Nghiệp
Các kết nối KVM (Keyboard/Video/Mouse);
20