数据中心手册

图书标准信息

• 作者 [美]耿怀渝（Hwaiyu Geng）
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2022-04
• 版次 1
• ISBN 9787111697480
• 定价 239.00元
• 装帧 精装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 608页
• 字数 1.261千字

【内容简介】

本书英文原版由全球数据中心业内专家共同编写，中文版由国内数据中心业内专家共同翻译并修订完成。内容涵盖了数据中心全生命周期的相关技术及运营管理策略。从数据中心规划、选址、设计、建设、测试、验收、运营到灾备，内容全面详实。是作者及译者多年经验所得。是一本来自全球不同国家、不同企业、不同专业领域的专家共同完成的杰作。 本书可作为数据中心设计者、建设者、管理者以及投资者的学习及参考材料，亦可作为高校相关专业学生及其他人士了解数据中心行业的入门材料。

【作者简介】

黄冬梅，博士，中国电子节能技术协会数据中心节能技术委员会专家，长期从事数字中心的开发、数值模拟工作，擅长数据中心CFD技术开发，并提供解决方案。

【目录】

译者列表

推荐序一

推荐序二

译者序

前言

章节组成

技术顾问委员会

致谢

第1篇数据中心概况和战略规划

第1章数据中心战略规划、设计、建设和运营3

1.1引言3

1.1.1数据中心与地球变暖3

1.1.2数据中心的定义3

1.1.3能源消耗的趋势4

1.1.4高效用电4

1.1.5虚拟化、云计算、软件定义的数据中心4

1.2数据中心愿景和路线图5

1.2.1战略规划和路线图5

1.2.2容量规划7

1.3选址规划7

1.4可持续性设计8

1.4.1设计指南8

1.4.2可靠性和冗余8

1.4.3计算流体动力学9

1.4.4DCIM和PUETM9

1.5实践和新兴技术9

1.6运营管理和灾害管理10

1.6.1ISO标准10

1.6.2计算机化维护管理系统10

1.6.3线缆管理11

1.6.45S现场管理法11

1.6.5培训和认证11

1.7业务连续性和灾难恢复11

1.8结论12

参考文献12

延伸阅读13

ⅩⅦ第2章数据中心能源与可持续性15

2.1引言15

2.1.1怎样才是绿色环保15

2.1.2环境影响16

2.2数据中心弹性设施的模块化18

2.2.1弹性设施模块化设计的优化18

2.2.2分析方法18

2.2.3弹性设施的冷却19

2.3用水20

2.4适当的运行温度和湿度21

2.5避免常见的规划错误22

2.5.1情景1——气候对能源利用的影响22

2.5.2情景2——在早期规划PUE时没有考虑电气系统拓扑结构22

2.5.3情景3——数据中心温度低于建议的温度24

2.5.4情景4——冷却系统的效率没有考虑服务器部分负载情况24

2.5.5情景5——缺乏对冷却系统如何影响IT设备能耗的理解25

2.6冷却系统中的概念25

2.6.1冷却方式的选择25

2.6.2冷却系统的主要设备类型26

2.7建筑围护结构与能源利用27

2.7.1建筑围护结构的影响27

2.7.2建筑围护结构泄漏27

2.7.3使用建筑性能模拟评估能源消耗28

2.8气流管理与封闭策略 28

2.8.1被动式烟囱IT机柜29

2.8.2封闭热通道29

2.8.3封闭冷通道29

2.8.4行间冷却29

2.8.5水冷服务器29

2.8.6浸没式液冷29

2.9电气系统能效29

ⅩⅧ2.10IT设备的能源使用31

2.10.1美国环境保护署能源之星规范31

2.10.2SPECpower_ssj200831

2.10.3IT与设施共同协作以降低能耗34

2.11平衡IT和设施34

2.11.1技术更新35

2.11.2降低IT运行成本35

2.11.3数据中心设施动态和不可预测35

2.11.4服务器技术和应用效率35

2.11.5数据收集和分析评估35

2.12数据中心能源使用效率的确定38

2.13私有企业和政府能源效率计划39

2.14USGBC-LEED升级版适用于数据中心39

2.15协调全球数据中心能效指标39

2.16行业联盟关于衡量和报告整体数据中心效率的建议39

2.16.1美国环境保护署数据中心能源之星40

2.16.2ASHRAE数据中心绿色提示40

2.16.3其他国际项目与标准40

2.17运营优化策略40

参考文献41

延伸阅读41

ⅩⅨ第3章托管或租赁数据中心43

3.1引言43

3.2托管43

3.2.1计算能力43

3.2.2存储44

3.2.3管理服务44

3.3租赁(批发)44

3.4数据中心类型44

3.4.1传统数据中心44

3.4.2整体模块化数据中心(数据大厅)44

3.4.3集装箱数据中心46

3.4.4整体模块化数据中心(预制)47

3.4.5独立数据中心48

3.5扩展数据中心48

3.6选择、评估托管和批发供应商49

3.7建造与购买49

3.7.1建造49

3.7.2租赁49

3.7.3选址50

3.7.4冗余50

3.7.5维护50

3.7.6从财务角度确定建造或购买50

3.7.7建造或购买的挑战50

3.8未来趋势51

3.9结论51

延伸阅读51

数据中心行业新闻和趋势的来源51

第4章模块化数据中心的设计、部署及其注意事项52

4.1模块化数据中心的定义52

4.2模块化数据中心的优点及应用52

4.3模块化可扩展性计划54

4.4模块化数据中心的分解结构55

4.4.1模块化数据中心的结构（标准集装箱式）55

4.4.2建筑部分59

4.4.3电力部分60

4.4.4冷却部分61

4.4.5控制部分64

4.4.6冗余和可靠性方面64

4.4.7网络和布线部分65

4.4.8多模组阵列部署67

4.5现场准备、安装和测试69

4.6如何选择模块化数据中心供应商72

4.7外部因素72

4.8发展趋势及结论73

延伸阅读73

ⅩⅩ第5章数据中心选址74

5.1引言74

5.2地点和设施的寻找74

5.3全球化和光速74

5.3.1选址团队75

5.3.2选址的本质76

5.4选址过程77

5.4.1制定业务需求和限制条件78

5.4.2第1轮-定义地理选址区域78

5.4.3第2轮-选址标准80

5.4.4分析和淘汰机会的短名单83

5.4.5选址结束84

5.5行业趋势的影响84

5.5.1全球化和政治经济改革84

5.5.2全球战略位置84

5.5.3未来数据中心84

延伸阅读85

第6章数据中心财务分析、投资收益率和总体拥有成本86

6.1前言86

6.1.1市场变化和混合型信息通信技术战略86

6.1.2通常的决策87

6.1.3成本负担与职责的偏离87

6.1.4什么是总体拥有成本88

6.1.5什么是投资收益率88

6.1.6货币的时间价值89

6.1.7资本成本90

6.1.8投资收益期90

6.1.9组成TCO和ROI的元素90

6.2成本与收益的财务测算92

6.2.1常见业务测算方法和项目批准测试92

6.2.2现值92

6.2.3净现值94

6.2.4盈利指数95

6.2.5简单投资收益率计算中的净现值95

6.2.6内部收益率96

6.2.7NPV或IRR的选择97

6.3难点和常见问题98

6.3.1ROI分析不仅为了达到既定目标值，更多的是用来优化98

6.3.2敏感度分析98

6.3.3税务的会计方法98

6.3.4随时间变化的成本—实际和名义贴现率98

6.3.5IRR的多种计算方法99

6.3.6断章取义99

6.3.7标准升级程序100

6.3.8区位的敏感度101

6.3.9IT节能和PUE乘积104

6.3.10换算其他成本因素104

6.4一个实际案例106

6.4.1气流组织改进项目106

6.4.2对上述选项的细化107

6.4.3资本性成本107

6.4.4运营成本107

6.4.5净现值分析108

6.4.6内部收益率分析109

6.4.7收益分析109

6.4.8盈亏平衡点110

6.5在自建、再投资、租赁容量或托管中进行选择115

6.5.1自有数据中心容量115

6.5.2租赁数据中心容量116

6.5.3数据中心托管容量116

6.5.4云数据中心容量116

延伸阅读116

ⅩⅪ第2篇数据中心的设计和建设

第7章架构设计：数据中心机架及设施布局设计119

7.1引言119

7.2机架和机柜设计概述119

7.2.1双柱式和四柱式机架119

7.2.2机柜120

7.2.3网络120

7.2.4服务器和存储设备121

7.2.5大框架平台122

7.3空间和电源设计标准122

7.3.1平台相关容量规划122

7.3.2更新改造122

7.3.3功率密度124

7.4路由124

7.4.1网络进线路由124

7.4.2机房内的路由125

7.5与其他系统的协调126

7.5.1CRAC/CRAH127

7.5.2配电127

7.5.3喷淋和消防系统128

7.5.4照明设备128

7.5.5有无架空地板的对比128

7.5.6通道封闭128

7.6机房设计129

7.6.1根据面积129

7.6.2根据类型129

7.7模块化设计132

7.7.1机房空间132

7.7.2电力和冷却基础设施133

7.7.3网络容量133

7.7.4可扩展性与可靠性133

7.8CFD模拟133

7.9数据中心空间规划133

7.9.1流线组织133

7.9.2支持区133

7.10结论135

延伸阅读135

ⅩⅫ第8章数据中心的机械设计136

8.1引言136

8.2关键设计标准136

8.2.1可靠性136

8.2.2安全性137

8.2.3人身安全137

8.2.4美学137

8.2.5灵活性138

8.2.6废热再利用138

8.2.7盈利能力138

8.2.8效率138

8.2.9设计标准和指南139

8.3机械设计过程139

8.3.1初步设计140

8.3.2方案设计140

8.3.3深化设计143

8.3.4施工文件147

8.3.5施工管理152

8.4数据中心关键设备选型注意事项153

8.5主要设计方法156

8.5.1冷却介质156

8.5.2散热157

8.5.3空气输送路径158

8.5.4气流管理159

8.6当前实践161

8.6.1冗余161

8.6.2可靠性161

8.6.3布局和气流管理:热通道-冷通道161

8.6.4液冷161

8.6.5优化机房环境162

8.6.6节能162

8.6.7冷却162

8.6.8湿度控制162

8.6.9效率162

8.7未来趋势163

8.7.1数据中心用水163

8.7.2高温数据中心163

8.7.3假设的质疑163

参考文献163

延伸阅读163

ⅩⅩⅢ第9章数据中心的电气设计164

9.1运行时间 164

9.2要部署的电气设备 164

9.3电气设计 164

9.3.1并联 UPS 冗余配置 165

9.3.2备用组件式冗余配置 165

9.3.3分布式冗余配置 165

9.3.42N配置165

9.3.5N 1拓扑165

9.3.6Facebook 公司电气设计168

9.4可用性 170

9.4.1串并联系统间的联系 171

9.4.2可用性场景示例 171

9.4.3带载与运行172

9.4.4机架信息 174

9.4.5数据中心正常运行时间174

9.5确定完成175

延伸阅读176

第10章数据中心的消防与生命安全设计177

10.1消防基础177

10.2消防主管部门、规范和标准178

10.3当地部门、国家规范和标准178

10.3.1保险公司179

10.3.2企业标准179

10.3.3分层系统179

10.4生命安全180

10.4.1用途180

10.4.2人员负荷180

10.4.3疏散设计180

10.4.4通道180

10.5被动防火180

10.6主动防火/灭火181

10.6.1自动喷水灭火系统182

10.6.2湿式系统182

10.6.3干式系统182

10.6.4预作用系统182

10.6.5细水雾183

10.6.6清洁灭火剂与气体灭火系统184

10.6.7哈龙185

10.6.8氢氟碳化物185

10.6.9惰性气体185

10.6.10全氟己酮（Novec 1230）185

10.6.11低氧防火系统186

10.6.12机柜灭火系统186

10.6.13手提式灭火器186

10.6.14冷通道/热通道187

10.6.15小结187

10.7火灾探测、报警与信号传递188

10.7.1温度探测188

10.7.2烟雾探测188

10.7.3运行顺序189

10.7.4暖通空调系统的关闭190

10.8消防设计190

参考文献190

ⅩⅩⅣ第11章数据中心的结构设计：自然灾害下的抗力192

11.1引言192

11.1.1结构及非结构组件192

11.1.2环境设计风险192

11.2建筑设计考虑因素193

11.2.1基于规范的设计193

11.2.2基于性能的设计考虑193

11.2.3既有建筑194

11.3地震194

11.3.1概述194

11.3.2地震灾害194

11.3.3对建筑物的常见影响195

11.3.4新建建筑设计考虑因素195

11.3.5既有建筑物缓解措施197

11.4飓风、龙卷风及其他风暴197

11.4.1概述197

11.4.2对建筑物的常见影响198

11.4.3缓解措施198

11.5雪荷载和雨荷载198

11.5.1概述198

11.5.2缓解措施198

11.6洪水及海啸199

11.6.1概述199

11.6.2对建筑物的常见影响199

11.6.3缓解措施199

11.7综合抵抗策略199

11.7.1灾前规划199

11.7.2灾后规划201

参考文献201

第12章数据中心布线202

12.1为什么在数据中心采用标准的结构化布线202

12.2布线标准组织203

12.3数据中心电信线缆基础设施标准203

12.4通信空间和要求206

12.4.1一般要求206

12.4.2电信进线间(TER)207

12.4.3主配线区（MDA）207

12.4.4中间配线区（IDA）207

12.4.5水平配线区（HDA）208

12.4.6区域配线区（ZDA）208

12.4.7设备配线区（EDA）208

12.4.8电信间（TR)208

12.4.9支持区域的布线209

12.5结构化布线拓扑209

12.6线缆类型和线缆长度值211

12.6.1同轴电缆211

12.6.2平衡双绞线布线211

12.6.3光纤布线212

12.6.4布线长度213

12.7机柜和机架的布置（热通道和冷通道）213

12.8布线和能源效率214

12.9线缆通道215

12.10机柜和机架216

12.11配线架和线缆管理216

12.12可靠性等级和布线 216

12.13结论与趋势216

延伸阅读217

ⅩⅩⅤ第13章数据中心基础设施的可靠性工程219

13.1引言219

13.2可靠性理论219

13.2.1系统可靠性分析定义220

13.2.2系统的可靠性指标220

13.2.3设备可靠性数据220

13.2.4基本的系统可靠性模型224

13.3系统故障分析226

13.3.1可靠性分析方法226

13.3.2主系统故障分析方法231

13.3.3故障工具的优缺点237

13.4数据中心可靠性应用237

13.4.1系统可靠性评估的好处237

13.4.2数据中心可靠性评估的要点239

13.4.3TIA分级和可靠性评估243

参考文献244

延伸阅读 244

第14章数据中心的空气质量245

14.1引言245

14.2标准和指南245

14.3空气污染（气载污染）247

14.4常规解决方案247

14.4.1腐蚀分级测试片检测法248

14.4.2常规腐蚀分级测试片检测法的应用248

14.5中国数据中心空气质量的研究249

14.6结论与未来趋势252

参考文献252

延伸阅读 253

ⅩⅩⅥ第15章计算流体动力学在数据中心中的应用254

15.1简介254

15.2CFD原理 254

15.2.1基本原理255

15.2.2数值方法255

15.2.3CFD模型256

15.2.4选择求解网格257

15.2.5计算域求解258

15.2.6什么时候可以使用求解结果259

15.2.7结果是什么259

15.3数据中心中CFD的应用261

15.3.1典型用途261

15.3.2用于数据中心设计261

15.3.3用于评估、故障排除和升级263

15.3.4用于运行管理263

15.4数据中心建模266

15.4.1围护结构266

15.4.2CRAC / CRAH和冷却基础设施267

15.4.3其他基础设施268

15.4.4白色空间/ IT设备270

15.4.5模拟控制系统272

15.4.6低能耗设计273

15.4.7挑战273

15.4.8瞬态模拟和故障场景274

15.4.9数据机房指标276

15.5CFD / 虚拟模型的潜在附加优势278

15.6虚拟设施模型的未来278

参考文献279

ⅩⅩⅦ第16章数据中心的环境控制280

16.1数据中心能耗趋势280

16.2数据中心的热管理280

16.2.1冷却系统架构280

16.2.2结构参数281

16.2.3机房空调布置282

16.2.4数据中心能源管理282

16.3冷却系统的设计与控制283

16.3.1数据中心设计283

16.3.2反渗透补水系统285

16.3.3冷却系统的设计及其运行包络线基础286

16.3.4冷却系统的运行顺序286

16.4性能指标289

参考文献290

ⅩⅩⅧ第17章数据中心项目管理与测试294

17.1引言294

17.2项目管理294

17.2.1项目启动阶段294

17.2.2计划阶段295

17.2.3执行阶段296

17.2.4监控阶段299

17.2.5收尾阶段300

17.3测试300

17.3.1什么是测试300

17.3.2为什么要测试一座建筑300

17.3.3为什么要测试一个数据中心302

17.3.4选择一个测试公司303

17.3.5准备测试的设备和系统304

17.3.6测试任务304

17.3.7审核OPR和BoD文件305

17.3.8审核图纸307

17.3.9机械、电气和管道规范的审核307

17.3.10测试规范的发布307

17.3.11设计阶段会议/价值工程308

17.4投标阶段任务308

17.4.1参加预备投标会议308

17.4.2终测试计划308

17.4.3编制测试任务清单文件308

17.4.4测试启动会议309

17.4.5测试会议309

17.4.6评审提交309

17.4.7PFC现场考察309

17.4.8设备启动309

17.5验收阶段任务309

17.5.1风管压力测试309

17.5.2管道压力测试310

17.5.3空气侧和水侧系统的测试和平衡310

17.5.4审核运行和维护手册310

17.5.5FPT和IST测试311

17.5.6对业主员工的培训311

17.5.7终测试报告312

17.5.8系统手册312

17.5.9近质保审查/入住阶段审查312

17.5.10反季节性测试312

17.5.11延迟测试312

ⅩⅩⅨ17.6LEED-所需的测试任务312

17.6.1EA先决条件1：FC313

17.6.2EA Credit 3 EC313

17.7小测试任务313

17.7.1设计阶段313

17.7.2施工阶段313

17.7.3验收阶段313

17.7.4入住阶段313

17.8测试团队成员313

17.9数据中心趋势317

17.10结论317

延伸阅读317

第3篇数据中心技术

第18章虚拟化、云、软件定义网络和软件定义数据中心321

18.1引言321

18.2数据中心虚拟化321

18.2.1虚拟化的收益322

18.2.2网络技术的挑战322

18.3云作为数据中心的延伸323

18.3.1云的类型和云服务的模型323

18.3.2IaaS对数据中心的益处323

18.3.3IaaS运营和相关问题323

18.4数据中心网络324

18.4.1数据中心网络拓扑324

18.4.2网络拓扑的挑战324

18.4.3I/O阻塞和I/O隔离325

18.4.4多租户数据中心和虚拟数据中心325

18.5软件定义网络（SDN）326

18.6软件定义数据中心（SDDC）327

18.7云计算数据中心的路线图328

18.8容器技术329

参考文献329

延伸阅读330

第19章微处理器与服务器节能设计331

19.1引言331

19.2微处理器333

19.2.1频率、电容、电压和介电常数333

19.2.2工艺制程333

19.2.3微处理器体系结构334

19.2.4微处理器主要功能块334

19.2.5虚拟化、电源和散热335

19.3服务器336

19.3.1分类336

19.3.2数据存储337

19.3.3风扇337

19.3.4I/O卡338

19.3.5PSU338

19.3.6PMBus和节点管理338

19.4主板338

19.4.1芯片组和电压调节器（VR）339

19.4.2基板管理控制器(BMC）339

19.4.3内存339

19.4.4风扇、散热器和布局影响340

19.4.5板载I/O（LAN、USB和VGA）340

19.4.6服务器利用率和服务器更换策略340

19.4.7其他考虑因素341

19.5软件341

19.6基准测试343

19.7结论345

延伸阅读346

ⅩⅩⅩ第20章信息技术设备设计的节能要求347

20.1引言347

20.2计算机服务器348

20.2.1电源效率349

20.2.2待机能耗349

20.2.3服务器的工作负载容量351

20.2.4服务器利用率、虚拟技术和性能/功率指标351

20.2.5服务器电源使用和进风温度报告352

20.3存储系统352

20.3.1电源效率353

20.3.2性能/功率指标353

20.3.3容量优化方法353

20.3.4存储系统电源使用和进风温度的报告353

20.4不间断电源系统354

20.5网络设备354

20.6产品能效要求的未来趋势354

参考文献355

延伸阅读355

第21章数据中心地板下送风与顶部送风冷却技术356

21.1引言356

21.2地板下送风与顶部送风的由来356

21.3送风方式和气流遏制357

21.4气流组织动态分析357

21.4.1空气环流359

21.4.2空气旁流359

21.5地板下送风气流组织360

21.5.1气流组织的自动化管理362

21.5.2控制策略363

21.6顶部送风气流组织363

21.6.1通道宽度对安装的影响364

21.6.2气流组织管理的自动化364

21.7结论365

参考文献365

延伸阅读 365

ⅩⅩⅩⅠ第22章热通道与冷通道封闭366

22.1执行概要366

22.2封闭：气流结构模型366

22.2.1封闭热通道366

22.2.2封闭冷通道368

22.3封闭热通道与封闭冷通道回风温度趋势369

22.4高RAT对运行或温升的影响371

22.4.1低密度CAC和HAC温升对比371

22.4.2中密度CAC和HAC温升对比372

22.5单几何被动式风管的HAC373

22.5.1压差相关性373

22.5.2服务器风机问题373

22.5.3混合IT设备负载示例373

22.5.4解决方案：带挡板管路的HACS374

22.6较高回风温度的心理影响374

22.6.1室温舒适度374

22.6.2HAC与CAC工作人员的工作条件375

22.6.3热通道温度的调整376

22.7冷却系统风量和风机功率377

22.7.1房间级冷却系统377

22.7.2行级冷却系统379

22.8冗余和冷却装置位置的影响382

22.8.1房间冷却冗余382

22.8.2包含外部冷却装置的HAC或CAC示例382

22.8.3包含内部冷却装置的HAC或CAC示例384

22.9对HAC或CAC区域外数据中心外围设备条件的影响384

22.9.1CAC和外围设备384

22.9.2HAC和外围设备385

22.10在较冷外部环境温度下对经济器运行时间的影响385

22.11结论和未来趋势386

22.11.1HAC满足四个要素386

22.11.2CAC仅满足两个要素386

22.11.3HAC具有设计优势387

22.11.4机架风道管路是一种特殊情况387

参考文献387

延伸阅读387

第23章数据中心自然冷却技术388

23.1引言388

23.2利用室外空气的特性来冷却数据中心389

23.3经济器的热力过程及设备布局389

23.3.1直接式空气侧经济器（DASE）389

23.3.2间接式空气侧经济器（IASE）391

23.4节能潜力与所需机械制冷补冷比例的比较398

23.5冷却数据中心的常规方法400

参考文献400

延伸阅读400

第24章机架级冷却和冷板冷却401

24.1引言401

24.1.1基础401

24.1.2能耗401

24.1.3数据中心能源强度402

24.1.4数据中心冷却402

24.2机架级冷却方案的类型403

24.2.1概述403

24.2.2封闭式403

24.2.3行级In-RowTM404

24.2.4背门式405

24.2.5其他冷却方式405

24.3机架级冷却设备的选型和安装406

24.3.1利用既有基础设施406

24.3.2ICT设备信息和布局406

24.3.3市政设施要求407

24.4机架级冷却总结和未来趋势407

24.5采用冷板的机架级冷却407

24.5.1冷却基础407

24.5.2辐射408

24.5.3传导408

24.5.4自然对流408

24.5.5强制对流408

24.5.6相变411

24.6结论和未来趋势413

参考文献413

延伸阅读413

ⅩⅩⅩⅡ第25章不间断电源系统414

25.1引言414

25.1.1UPS是什么414

25.1.2为什么需要UPS414

25.2UPS的工作原理和应用415

25.2.1UPS 的工作原理415

25.2.2UPS 系列的一般分类417

25.2.3UPS 拓扑结构418

25.3UPS选型的参考原则423

25.3.1UPS的切换时间423

25.3.2效率424

25.3.3环境因素和安全425

25.3.4成本425

25.4可靠性和系统冗余425

25.4.1提高UPS供电可用性的策略426

25.4.2并联UPS系统如何工作428

25.4.3并联系统中的扩容应用430

25.4.4大型并联系统的定制化430

25.4.5其他增强冗余系统保护的方案431

25.4.6整体系统安装431

25.5可替代的交流和直流能源431

25.5.1可替代的交流能源431

25.5.2可替代的直流能源431

25.5.3双总线或2N 架构的数据中心双电源IT设备432

25.5.4基于独立UPS系统的多重冗余设计434

25.6UPS预防性维护需求436

25.6.1决定服务供应商和计划的常见问题436

25.6.2选项1： UPS制造商的服务体系436

25.6.3选项2： 独立服务提供商的服务体系436

25.6.4选项3： 自我维护的服务体系437

25.6.5选项4：T&M437

25.7UPS系统的管理和控制437

25.8结论和发展趋势438

参考文献439

延伸阅读439

ⅩⅩⅩⅢ第26章直流网络在数据中心的应用440

26.1引言440

26.2爱迪生的复仇440

26.2.1交流曾经战胜直流的原因440

26.2.2长距离直流配电440

26.2.3建筑内的直流供电440

26.3数据中心电源设计441

26.3.1传统上使用交流供电的数据中心441

26.3.2作为替代方案的直流供电442

26.4为何在数据中心内使用直流系统443

26.4.1效率443

26.4.2可靠性444

26.4.3冗余444

26.4.4谐波444

26.4.5故障和泄漏电流445

26.4.6可扩展性445

26.4.7标准445

26.4.8安全445

26.4.9环境影响445

26.4.10成本论证445

26.4.11空间节省446

26.4.12与可再生能源的整合446

26.5在用直流数据中心案例447

26.5.1瑞典能源署447

26.5.2SAP数据中心447

26.5.3NTT集团447

26.6未来趋势和结论447

致谢448

参考文献448

延伸阅读448

ⅩⅩⅩⅣ第27章绿色数据中心机架式PDU的应用449

27.1引言449

27.2基本原理和准则450

27.2.1概述和产品分类450

27.2.2机架的电力分配451

27.2.3进线插头、电源插座和电源线缆452

27.2.4额定值和安全性454

27.2.5过载保护455

27.3系统构成456

27.3.1机架式PDU456

27.3.2环境管理460

27.3.3系统的连接461

27.3.4机架式PDU管理系统461

27.4规划和选择机架式PDU的注意事项464

27.4.1机架电源的可用性和分配464

27.4.2机架内设备电力需求467

27.4.3机架式PDU的选型467

27.4.4电源效率469

27.5机架式PDU未来的发展趋势470

27.5.1配备各种传感器的高密度、高功率机架式PDU470

27.5.2提高机架的智能性以支持效率计划的“智能机架”471

27.5.3与更高级别的数据中心管理系统集成471

延伸阅读472

第28章可再生与清洁能源在数据中心的应用473

28.1引言473

28.2可再生能源基础知识474

28.3可再生能源的类型474

28.3.1太阳能474

28.3.2风能476

28.3.3生物质能477

28.3.4水能（水力发电）479

28.3.5波浪能480

28.3.6潮汐能480

28.3.7地热能481

28.4替代能源：燃料电池482

28.4.1燃料电池设计482

28.4.2燃料电池技术的优势482

28.4.3燃料电池类型482

28.4.4燃料电池技术比较485

28.4.5燃料电池技术挑战485

28.4.6燃料电池制造商和用户486

28.5案例研究486

28.5.1苹果公司486

28.5.2易趣网487

28.5.3谷歌487

28.5.4IBM488

28.5.5微软488

28.5.6雅虎488

28.6总结和未来趋势488

参考文献489

延伸阅读489

第29章智能电网响应数据中心490

29.1智能电网响应数据中心简介和背景490

29.1.1什么是电网响应数据中心490

29.1.2智能电网和需求响应角色490

29.1.3 研究对象491

29.2美国的智能电网和需求响应应用492

29.2.1使命492

29.2.2利益相关者 492

29.2.3效益492

29.2.4当前智能电网和需求响应状态493

29.2.5数据中心配电和技术493

29.3现场基础设施控制系统技术493

29.3.1冷却、供电系统和照明技术494

29.3.2冷却系统技术494

29.3.3电力输送系统技术494

29.3.4照明控制技术494

29.4IT基础设施虚拟化技术494

29.5需求响应机遇、挑战和自动化注意事项494

29.6具有需求响应功能的数据中心495

29.6.1现场基础设施的需求响应策略495

29.6.2IT基础设施的需求响应策略495

29.6.3IT和现场基础设施协同495

29.7使用开放式标准的自动需求响应497

29.8分布式电网数据中心和网络498

29.9需求响应策略总结498

29.10电网响应数据中心面临的挑战498

29.10.1对业务和运营风险的感知498

29.10.2绩效衡量策略499

29.10.3缺乏信息499

29.11美国关于智能电网新兴技术的政策499

29.12智能电网发展的州立政策500

29.13结论和下一步500

29.13.1商业化潜力501

29.13.2下一步501

致谢502

参考文献502

延伸阅读503

第4篇数据中心运营和管理

第30章数据中心基准指标507

30.1引言507

30.2PUE的来源与应用507

30.3数据中心评价指标508

30.4绿色网格的XUE指标508

30.4.1能源再利用率509

30.4.2水利用效率509

30.4.3碳使用效率509

30.5机架冷却指数和回风温度指数509

30.5.1机架冷却指数509

30.5.2回风温度指数509

30.6其他行业指标510

30.6.1SPEC510

30.6.2The Green500TM510

30.7欧盟委员会行为准则510

30.8国际电信联盟510

30.9结论510

延伸阅读510

ⅩⅩⅩⅤ第31章数据中心基础设施管理511

31.1什么是数据中心基础设施管理511

31.1.1DCIM技术和用户的成熟度511

31.1.2DCIM对现代数据中心具有重要的战略意义512

31.1.3DCIM的共同目标513

31.1.4DCIM是谁的工作？IT还是设施513

31.2DCIM采购和部署的出发点514

31.2.1容量管理514

31.2.2业务流程再造和运营效率514

31.2.3数据中心整合项目514

31.2.4新容量、新数据中心514

31.2.5降低数据中心成本，提高资源效率514

31.2.6技术更新和架构变更515

31.2.7聚焦环境和可持续性515

31.2.8监管和合规、审计和文件515

31.2.9云515

31.3DCIM解决方案的模块515

31.3.1资产生命周期要求和变更管理515

31.3.2容量规划、分析和预测515

31.3.3实时数据收集516

31.3.4与第三方现有管理框架、Web API的集成516

31.3.5发现服务和定位服务517

31.3.6数据导入和导出517

31.3.7模型目录和库518

31.3.8机架规划和设计518

31.3.9楼层规划519

31.3.10DCIM的关键部分——报告520

31.3.11仪表盘520

31.4系统本身、期待和规划520

31.4.1平台结构521

31.4.2平台的数据存储模型521

31.4.3平台的用户界面521

31.4.4使用仪表实时监测物理组件521

31.4.5数据中心基本的构建块——机架523

31.4.6远程访问和电源状态管理523

31.5实施DCIM时的关键成功因素524

31.5.1选择DCIM的供应商524

31.5.2成本考量525

31.5.3其他DCIM注意事项525

31.6DCIM的未来趋势525

31.6.1供应商解决方案的整合和合理化525

31.6.2自动化和控制526

31.6.3资产定位和物理发现526

31.6.4生态系统和集成“标准”，与其他系统的连接526

31.6.5DMaaS——基于云服务的DCIM AI大数据分析526

31.7结论526

参考文献527

延伸阅读527

ⅩⅩⅩⅥ第32章数据中心信息化运维管理系统529

32.1引言529

32.2CMMS基础概念529

32.2.1架构529

32.2.2配置529

32.2.3操作529

32.3CMMS模块530

32.3.1资产管理530

32.3.2服务管理及服务程序534

32.3.3工作管理535

32.3.4日历536

32.3.5报告536

32.3.6文件管理538

32.3.7管理职能538

32.3.8用户首页539

32.4选择CMMS的注意事项539

32.4.1实施过程539

32.4.2员工因素539

32.4.3IT需求541

32.4.4可用性/易用性541

32.4.5成本541

32.5结论543

32.6趋势543

延伸阅读544

ⅩⅩⅩⅦ第5篇数据中心灾难恢复和业务连续性

第33章数据中心灾难恢复和高可用性547

33.1引言547

33.2数据中心的演变和数据中心风险548

33.2.1评估数据中心和IT系统停机的影响和成本550

33.2.2可能出错的地方总会出错：为什么数据中心会失效551

33.3物理数据中心设计和冗余：Tiers和N 555

33.4虚拟化带来开箱即用的灾难恢复生存能力558

33.5灾难恢复和云561

参考文献562

延伸阅读562

第34章自然灾害的教训和数据中心的准备563

34.1引言563

34.2业务连续性和灾难恢复设计563

34.3自然灾害563

34.42011年日本东北部大地震565

34.52012年美国东海岸超强风暴桑迪567

34.5.1从美国东海岸超级风暴桑迪得到的教训567

34.5.2业务连续性/灾难恢复计划569

34.5.3通信569

34.5.4应急电源/备用发电机569

34.5.5后勤569

34.5.6预防性维护569

34.5.7人力资源569

34.5.8信息技术569

34.6结论569

参考文献570

延伸阅读570

1.1前言3

1.1.1数据中心与地球的暖化3

1.1.2数据中心的定义4

1.1.3能源消耗的趋势4

1.1.4高效用电4

1.1.5虚拟化、云计算、软件定义的数据中心5

1.2数据中心愿景和路线图5

1.2.1战略规划和路线图6

1.2.2容量规划7

1.4可持续性设计8

1.4.1设计指南8

1.4.2可靠性和冗余8

1.4.3计算流体动力学9

1.4.4DCIM(数据中心基础设施管理Data Center Infrastructure Management)及PUE9

1.5做法实践和新兴技术9

1.6运营管理和灾害管理10

1.6.1ISO标准10

1.6.2电脑化维修管理系统10

1.6.3电缆管理11

1.6.45S现场管理法【25】11

1.6.5培训和认证11

1.7业务连续性和灾难恢复11

1.8结论12

参考文献12

延伸阅读13