新一代绿色数据中心的规划与设计PDF电子书下载

第1章　数据中心概述 1

1.1　数据中心起源与定义 2

1.1.1　电报与电话的发明 2

1.1.2　计算机的发明 3

1.1.3　互联网的发明 4

1.1.4　数据中心的兴起 5

1.2　数据中心的功能演进 6

1.3　数据中心建设基本内容 8

1.4　数据中心建设原则与目标 9

1.5　数据中心基本现状 12

1.5.1　困局之一：信息爆炸 12

1.5.2　困局之二：绿色与节能 13

1.5.3　困局之三：业务挑战 14

1.6　新一代绿色数据中心发展趋势及其关注要点 15

1.7　本书重点研究内容 16

第2章　数据中心的网络及物理模型 17

2.1 网络的融合及其网络模型 18

2.2　数据中心的物理模型 19

第3章　数据中心的可靠性／可用度模型 23

3.1　可靠性研究的发展 24

3.2　可靠性参数 25

3.3　可靠性和可用性分析 26

3.3.1　可靠性特性 26

3.3.2　可靠性和可用性分析方法 27

3.4　可用性参数计算 29

3.4.1　平均无故障时间MTBF计算 30

3.4.2　平均维修时间MTTR和修复率μ计算 30

3.4.3　可用性A（t）与故障率λ和修复率μ关系 30

3.5　系统可靠性模型 30

3.5.1　可靠性基本模型 31

3.5.2　串联系统的可靠性模型 31

3.5.3　并联系统的可靠性模型 31

3.5.4　混合系统的可靠性模型 32

3.6　数据中心可靠性／可用性模型 32

3.6.1 中国国家标准GB 50174—2008对电子信息机房可靠性／可用性的要求 32

3.6.2　美国数据中心标准ANSI/TIA942—2005对可靠性／可用性的要求 34

3.6.3　数据中心基础设施可靠性模型 36

第4章　数据中心的能效模型 45

4.1　数据中心能效定量评价指标 46

4.2　数据中心能效模型及其研究 47

4.2.1　IT设备的能耗研究 47

4.2.2　供电系统的能耗研究及其PUE计算 51

4.2.3　空调系统的能耗研究及其PUE计算 53

4.3　进一步研究数据中心能效模型 57

第5章　数据中心的经济模型 59

5.1　经济模型的基本概念 60

5.2　数据中心成本与收益项目 60

5.2.1　数据中心成本项目 60

5.2.2　数据中心收益项目 61

5.3　数据中心的经济评估方法 61

5.3.1　数据中心总拥有成本法（TCO） 62

5.3.2　数据中心投资回报法（ROI） 63

第6章　数据中心基础设施规划 67

6.1　新一代数据中心容量规划制约模型 68

6.1.1　IT规划 68

6.1.2　供电 69

6.1.3　制冷 70

6.1.4　空间制约 71

6.2　新一代数据中心需求成长模型 71

6.3　新一代数据中心容量规划的关键支点 73

6.3.1　可用性支点 73

6.3.2　成本支点 74

6.3.3　绿色节能支点 74

6.3.4　功率密度支点 75

6.4　数据中心容量规划的实施细则 76

第7章　数据中心的技术要求 77

7.1　数据中心技术标准概述 78

7.2　数据中心等级划分 79

7.3　数据中心机房位置及设备布置 81

7.4　数据中心环境参量要求 81

7.5　数据中心建筑与结构 82

7.6　数据中心空气调节 83

7.7　数据中心电气技术 83

7.8　数据中心电磁屏蔽 84

7.9　数据中心机房布线 84

7.10　数据中心机房监控与安全防范 85

7.11　数据中心机房给水排水 85

7.12　数据中心机房消防 86

第8章　数据中心选址指南 87

8.1　数据中心选址基本要求 88

8.2　数据中心选址标准 88

8.3　数据中心选址的关联因素 91

8.4　数据中心选址的新思考 92

第9章　数据中心装饰装修 95

9.1　设计依据 96

9.2　装饰装修的主要功能 96

9.3　装饰装修主要内容及选材 99

9.4　工艺要求 105

第10章　数据中心供配电系统 109

10.1　数据中心供配电系统概述 110

10.1.1　内容约定 110

10.1.2　设计标准 111

10.1.3　数据中心对供配电系统的要求 112

10.1.4　数据中心供配电系统的发展历程 115

10.2　数据中心IT设备及其电源系统 119

10.2.1　服务器分类 119

10.2.2　服务器电源系统标准 122

10.2.3　服务器电源对于数据中心供配电系统设计的基本意义 124

10.3　数据中心高压变配电系统 128

10.3.1　设计标准 129

10.3.2　电压选择 129

10.3.3　高压系统中性点运行方式 130

10.3.4　高压变配电系统的主接线 133

10.3.5　高压变配电系统配电网接线 137

10.3.6　高压配电一次接线典型方案 138

10.3.7　不同规模的数据中心的高压变配电系统构成 140

10.4　数据中心柴油发电机组系统 141

10.4.1　设计标准 142

10.4.2　柴油发电机组的工作原理、组成、应用分类 142

10.4.3　数据中心柴油发电机组容量选择 144

10.4.4　柴油发电机组与其负载匹配 147

10.5　数据中心ATSE系统 152

10.5.1　设计标准 152

10.5.2　ATSE产品定义及构成 153

10.5.3　ATSE分类 154

10.5.4　ATSE切换 155

10.5.5　ATSE应用中产生的问题 157

10.5.6　数据中心ATSE的常见组网形式 161

10.6　数据中心输入低压配电系统 162

10.6.1　设计标准 163

10.6.2　低压电器概述 163

10.6.3　低压熔断器 163

10.6.4　低压隔离电器 165

10.6.5　低压断路器 166

10.6.6　低压配电方式 172

10.6.7　低压配电柜 173

10.7　数据中心UPS系统分类、原理及供电方案 179

10.7.1　设计标准 179

10.7.2　UPS分类及定义 179

10.7.3　三种UPS的原理及特点 181

10.7.4　数据中心常用大容量UPS的内部拓扑 185

10.7.5　数据中心UPS供电方案 189

10.8　数据中心UPS的关键技术、关注热点及发展趋势 192

10.8.1　数据中心大容量UPS的关键技术 192

10.8.2　数据中心UPS的关注热点 195

10.8.3　数据中心UPS的发展趋势 206

10.9　数据中心UPS电池系统 211

10.9.1　设计标准 211

10.9.2　数据中心UPS电池系统的基础知识 211

10.9.3　数据中心UPS电池的技术特性 214

10.9.4　数据中心UPS的电池配置计算方法 219

10.10　数据中心UPS输出列头配电系统和机架配电系统 220

10.10.1　设计标准 221

10.10.2　UPS输出列头配电系统 221

10.10.3　机架配电系统 225

10.11　数据中心电力电缆的选择与设计 228

10.11.1　设计标准 228

10.11.2　数据中心防火电缆综述 228

10.11.3　数据中心防火电缆选择与计算 234

第11章　数据中心机房防雷和接地系统设计 239

11.1　数据中心机房防雷和接地系统的关系及系统设计依据、设计原则 240

11.2　雷电对电子设备的损害途径及防护措施 241

11.3　数据机房防雷在建筑物防雷中的分类等级 242

11.4　数据机房防雷的具体措施 243

11.4.1　机房位置的设置 243

11.4.2　建筑物的防雷 243

11.4.3　SPD的选用 244

11.5　数据中心公用接地与单独接地的探讨 244

11.6　数据中心UPS输出端重复接地的探讨 249

11.7　如何降低数据中心机房IT设备的零地电压 254

第12章　数据中心的制冷 259

12.1　数据中心为什么需要制冷 260

12.1.1　数据中心IT设备的发展 260

12.1.2　数据中心IT设备对环境的要求 261

12.1.3　数据中心的不良环境对IT设备的危害 262

12.2　数据中心制冷系统的基础知识 266

12.2.1　制冷技术的发展历史及应用 266

12.2.2　基本名词术语 267

12.2 3　热力学基本定律及其制冷技术的应用 271

12.2.4　制冷原理 274

12.2.5　制冷剂、载冷剂和润滑油 278

12.2.6　数据中心制冷系统常用压缩机简介 283

12.2.7　冷凝器 289

12.2.8　蒸发器 296

12.2.9　节流机构 301

12.2.10　辅助设备 306

12.3　各类空调简介 311

12.3.1　空调分类 311

12.3.2　根据空调冷（热）源分类 311

12.3.3　根据空气处理设备的设置情况分类 312

12.3.4　按负担室内空调负荷所用的介质分类 313

12.3.5　根据集中系统处理的空气来源分类 314

12.3.6　按照使用目的分类 314

12.3.7　按送风速度分类 314

12.4　数据中心制冷空调选择 315

12.4.1　数据中心机房的负荷特点 315

12.4.2　数据中心机房的环境要求 315

12.4.3　数据中心机房的环境参数对空调的要求 317

12.4.4　数据中心机房必须采用专用的机房空调 318

12.5　数据中心制冷系统的负荷计算 322

12.5.1　数据中心冷负荷的类型 322

12.5.2　数据中心冷负荷工程的计算方法 323

12.6　数据中心制冷系统的常用方案 324

12.6.1　风冷型机房空调系统 324

12.6.2　冷冻水型机房空调系统 325

12.6.3　水冷型机房空调系统 326

12.6.4　乙二醇冷却型机房空调系统 326

12.6.5　双冷源型机房空调系统 327

12.7　数据中心空调风系统设计 328

12.7.1　送风方式 328

12.7.2　数据中心气流组织 331

12.7.3　数据中心设备布置 336

12.7.4　数据中心空调风系统设计核算 340

12.8　数据中心空调水系统设计 341

12.8.1　数据中心空调水系统的分类与选择 341

12.8.2　数据中心空调水系统的承压设计 346

12.8.3　数据中心空调水系统的设计与计算 347

12.9　数据中心高密度制冷系统简介 354

12.9.1　高热密度区域解决方式 354

12.9.2　局部热点解决方式 356

12.9.3　高热密度封闭机柜 357

12.9.4　其他高热密度制冷方式 358

12.10　数据中心制冷系统设计实例分析 358

12.10.1　中、小型数据中心空调系统设计实例 358

12.10.2　大型数据中心空调系统设计实例 359

12.10.3　高热密度数据中心空调系统设计实例 360

第13章　数据中心综合布线系统的建设 363

13.1　综合布线系统概述 364

13.1.1　综合布线系统的定义 364

13.1.2　综合布线系统的特点 364

13.1.3　综合布线系统建设的常用标准 365

13.1.4　综合布线系统的构成 365

13.2　综合布线系统通用设计 369

13.2.1　研究建筑物的功能 369

13.2.2　确定综合布线系统的类型 369

13.2.3　确定综合布线系统的等级 369

13.2.4　工作区子系统的设计 370

13.2.5　配线子系统的设计 370

13.2.6　干线子系统的设计 374

13.2.7　设备间的设计 376

13.2.8　管理子系统的设计 376

13.2.9　建筑群子系统的设计 376

13.3　数据中心综合布线系统概述 376

13.3.1　数据中心布线系统的组成、等级及分类 376

13.3.2　数据中心综合布线系统的空间构成 378

13.3.3　数据中心综合布线系统的支持空间构成 380

13.4　数据中心综合布线系统的拓扑结构与规划 381

13.4.1　数据中心综合布线系统的拓扑结构 381

13.4.2　数据中心综合布线系统的规划 385

13.5　数据中心综合布线系统的产品选择 388

13.5.1　数据中心综合布线系统各设备的具体作用 388

13.5.2　数据中心综合布线系统各设备的选择 390

13.6　数据中心综合布线系统发展趋势 392

第14章　数据中心消防系统建设 395

14.1　数据中心消防系统设计理念 396

14.2　数据中心消防系统 399

14.2.1　消火栓系统 399

14.2.2　水喷淋系统 399

14.2.3　细水雾系统 400

14.2.4　气体灭火系统 401

14.2.5　灭火器 402

14.3　数据中心火灾自动报警系统 402

14.4　数据中心烟气控制 403

第15章　数据中心的监控与管理 405

15.1　数据中心监控与管理系统概述 406

15.1.1　数据中心监控与管理系统的功能 406

15.1.2　数据中心监控与管理系统的构成 406

15.2　数据中心的IT资源的监控与管理 407

15.2.1　数据中心的计算／网络资源的管理 407

15.2.2　KVM管理系统 409

15.3　数据中心的基础设施的监控与管理 412

15.3.1　数据中心动力环境监控系统 412

15.3.2　数据中心的综合安保系统 421

15.3.3　数据中心监控中心系统 428

第16章　数据中心的评估 441

16.1　数据中心评估模型与标准 442

16.2　采用模型方法对数据中心评估实例 442

16.2.1　采用物理模型对数据中心评估 442

16.2.2　采用能效模型对数据中心评估 443

16.2.3　采用经济模型对数据中心评估 453

16.3　采用标准／规范方法对数据中心评估实例 456

参考文献 463

后记 465