數據中心國标B級與Uptime Tier III等級的級别對比-孫長青

孫長青，注冊暖通工程師，高級工程師，規劃設計部總工程師，IDC單位設計總監等，有多年從事數據中心規劃設計、咨詢顧問、甲方自建設計部等全過程的實戰經驗，對數據中心有一定的了解，同時，做過10多個數據中心的Uptime設計認證工作，對國标GB50174及Uptime理論多有感觸，對數據中心能評指标、IT負載率、數據中心蓄冷系統等有些了解，對數據中心如何降低PUE也略有經曆。經過總結多年來的實戰心得，方有此文，以便大家更加了解數據中心等級的核心理念，同時對國情和國際理論間存在的差異有所認識。
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在上篇《國标A級與Uptime TierIV等級的級别對比》中，針對國标A級和Uptime Tier IV各個角度進行了對比，由上篇可知，《數據中心設計規範》（GB50174-2017）A級機房的基本要求是容錯，Uptime Tier IV等級機房的基本要求也是容錯。它們之間有很大差距，上文通過多個角度進行了對比分析。

當然，上篇文章中的A級和UptimeTier IV是各自标準中的最高等級，并不是所有的數據中心都會選擇最高标準去執行，因為級别越高，可靠性保障的要求越高，造價就會越高，在不需要最高安全等級的情況下，拔高标準去做最高等級的數據中心，往往會付出不必要的代價。

各标準中還有其他等級，也是數據中心建設過程中經常被選取的标準，比如國标B級和Uptime Tier III，這兩個級别有些相似之處，又不完全相同，國标B級的核心詞彙是冗餘基礎上的設備容錯，而定義中又有冗餘設備故障而系統不中斷的要求， Uptime Tier III的核心詞彙是在線維護 ， 而Uptime Tier II的核心詞彙是冗餘組件/單路徑 ，可見，國标B級的等級要求介于Uptime Tier III和Uptime Tier II之間。剩餘的其他等級，比如國标C級、TierI、Tier II等級，在一般規模以上的數據中心中都不常用，基本沒有新建數據中心會參選這幾種标準去建造。

那麼，對于國标B級和Uptime Tier III的異同，在此也需要了解一下，更好的為數據中心級别的選定做為理論基礎。

1、《數據中心設計規範》中對B級的規定如下：

3.2.4 B級數據中心的基礎設施應按冗餘要求配置，在電子信息系統運行期間，基礎設施在冗餘能力範圍内，不應因設備故障而導緻電子信息系統運行中斷。(備注：冗餘設備檢修或故障不會導緻系統中斷)
選址： 6.1.7 新建A級數據中心的抗震設防類别不應低于乙類，B級和C級數據中心的抗震設防類别不應低于丙類。B級機房對選址過程中與危險點的距離也有要求。
暖通： 機房專用空調 N+1冗餘。冷凍水供水管網——隻需要單一路徑。
電氣： 不間斷電源N+1配置。柴油發電機作為後備電源時，不間斷電源最少備用時間7min。
8.1.13 B級數據中心宜由雙重電源供電，當隻有一路電源時，應設置柴油發電機組作為備用電源。
柴發： 8.1.14 後備柴油發電機組的性能等級不應低于G3級；A級數據中心發電機組應連續和不限時運行，發電機組的輸出功率應滿足數據中心最大平均負荷的需要。B級數據中心發電機組的輸出功率可按限時500h運行功率選擇。
規範附錄A: 當供電電源隻有一路時需設置後備柴油發電機系統。
8.1.15柴油發電機應設置現場儲油裝置，儲存柴油的供應時間應按本規範附錄A的要求執行。當外部供油時間有保障時，儲存柴油的供應時間宜大于外部供油時間。柴油在儲存期間内，應對柴油品質進行檢測，當柴油品質不能滿足使用要求時，應對柴油進行更換和補充。
消防： 13.1.3 B級和C級數據中心的主機房宜設置氣體滅火系統，也可設置細水霧滅火系統或自動噴水滅火系統。

2、Uptime Tier III的基本要求：

a) 一個可同時維護的數據中心擁有冗餘容量組件，以及多個獨立分配路徑來為關鍵系統提供服務。對于電力中樞和機械分配路徑，隻需要一條分配路徑來随時為關鍵環境服務。
電力中樞是指從現場發電系統（例如,引擎式發電機、燃料電池）的輸出到 IT 不間斷電源 (UPS) 的 輸入的電力分配路徑以及為關鍵機械設備服務的電力分配路徑。機械分配路徑是指将熱量從關鍵空間移除到室外環境的分配路徑。例如，冷凍水管路、冷卻水管路、制冷劑管路等等。
b) 所有 IT 設備都具有雙電源且正确安裝，與現場架構的拓撲相匹配。如不滿足該要求則須使用轉換 裝置如小型機架式轉換開關。 c) 支持'N’容量的 12 小時現場燃料儲存。
Uptime Tier III 的結果實效測試：
a) 所有單一容量組件和分配路徑的元件都可以有計劃地從系統中移除，而且不會對任何關鍵環境造成影響。 b) 以任何理由将冗餘組件和分配路徑從系統中移除時，應有足夠的永久安裝容量來滿足現場需求。
看定義，《數據中心設計規範》B級機房的核心詞彙與Uptime Tier III機房的核心詞彙不太一樣，Uptime Tier III是在線維護，《數據中心設計規範》B級要求的是冗餘基礎上的設備容錯。而對其各自等級的具體細節要求，是有所不同的。 3、多個角度進行對比分析 3.1 關于基本要求
《數據中心設計規範》中，B級數據中心的基礎設施應按冗餘要求配置，在電子信息系統運行期間，基礎設施在冗餘能力範圍内，不應因設備故障而導緻電子信息系統運行中斷。
B級機房系統對冗餘的要求為設備冗餘及冗餘設備的容錯。分配路徑方面，對暖通管網系統隻要求單一管路，但是對電源系統要求雙重電源供電。
Uptime Tier III中，同時維護的數據中心擁有冗餘容量組件，以及多個獨立分配路徑來為關鍵系統提供服務。對于電力中樞和機械分配路徑，隻需要一條分配路徑來随時為關鍵環境服務。
Uptime TierIII要求一條分配路徑處于活躍狀态，其他路徑可處于冷備狀态。其配置需要滿足關鍵設施的在線維護。
兩者之間存在一定的差異，按B級的要求，所有冗餘設備平時應處于熱備狀态，對供電電源要求雙重電源供電，而對冷凍水路徑方面則沒有冗餘要求。而按Uptime TierIII要求，則冗餘設備及分配路徑平時均可處于冷備狀态，檢修時能有備份替代滿足運行即可，而對供電電源及冷凍水分配路徑均需要有冗餘。 3.2 關于不間斷電源
《數據中心設計規範》對UPS（不間斷電源）要求，N+1配置即可實現機房的B級配置。Uptime Tier III 中UPS（不間斷電源），也是要求UPS滿足在線維護的要求，一般也需要N+1的UPS配置。
在國标B級和Uptime Tier III中，采用一路（N+1配置UPS）不間斷電源和一路市電的配電方式均可滿足要求。
3.3 關于柴發
《數據中心設計規範》B級數據中心發電機組并不是必選項，有兩路市電電源即可不用柴發。當供電電源隻有一路時，需設置後備柴油發電機系統。另外，對柴發的運行時間要求沒那麼嚴格，B級數據中心發電機組的輸出功率可按限時500h運行功率選擇。
Uptime Tier III 要求柴發要能連續運行，也就是功率級引擎式發電機能夠在不限小時數内以額定千瓦運行。
所以，B級機房按照主用功率來選取的柴發機組，滿足數據中心B級機房要求的，但是主用功率無法滿足數據中心Uptime TierIII的要求。
再看柴發的柴油儲備，都明确要求儲油時間為12小時，唯一的區别是，國标有額外的補充措施：當外部供油時間有保障時，儲存柴油的供應時間宜大于外部供油時間。這也就意味着外部供油的時效性将決定儲油時間，如果在柴油供油便利地區，園區儲油時間可縮短；如果在柴油供油困難地區，園區儲油時間将不得不延長。
3.4 關于消防

《數據中心設計規範》B級機房對消防提出了明确的要求。

Uptime TierIII對消防沒有做任何要求。也就是Uptime對消防系統不做考察。

總結

通過以上對比分析大家可以看到，由于國情、關注點、出發理念的不同，《數據中心設計規範》的B級與Uptime體系的級别Tier III，具體到各個細節點的時候，還是有較大的差距。至于大家覺得哪個更好，還是需要根據現實的自身情況進行比較确定，具體實施的時候，是要嚴格遵守國标B級，還是嚴格遵守Uptime Tier III，或者兼容并蓄兩者的優點，需要再考慮經濟性、可靠性、市場需求等，做出最适合自己的選擇。