作者：杨欢
出版社：机械工业出版社
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云数据中心构建实战：核心技术、运维管理、安全与高可用试读：
前言
为什么要写这本书
小的时候，家里有块菜地，常常和爸爸拎着桶浇灌菜园。后来，种的菜越来越多，拎桶浇水常常累得爸爸腰酸背痛。于是，便铺设了一根长长的管子直通菜园，用的时候打开水龙头，不肖几分钟整个菜地就被灌溉完了。
那个时候还小，不晓得也不考虑水是怎么来的。只觉得这种方法速度快了不少，还能随心所欲地大面积喷水，这可比拎桶要爽得多。
随着年龄的增长，我知道了水是来自江河湖泊、地下水及地表水，经过沉淀、消毒、过滤、净化等工艺流程，最后通过配水泵站和管道输送到居民家里。
相对于自来水的汲取和输送，相信老百姓更关心的是：水的价格是涨还是降？每天打开水龙头会不会停水？如果哪一天需要大量的用水，能不能供应得上？
事实上，万物相通！
作为一个用户是不会考虑网页用什么语言编码，也不会考虑数据存储在什么环境之中，更不会关心这个大环境采用什么管理平台、设备是否节能与低碳。作为用户考虑更多的是上层服务给提供资源是不是充分，速度是不是快捷，资料的安全性有没有保障……
这和我们日常的用水、用电有点类似。
CIO或者IT管理、运营人员，其角色类似水、电供应者，职责就是保障业务的高可用性，满足用户不断增长的信息需求，建立更加可靠、安全的数据中心，对于用户，只需要支付少量的资金就可以租用到丰富的资源。
事物的发展还是会回到最简单的方式，一方提供资源，一方购买资源，于是“云计算”的概念应运而生。云将海量的资源再度集中到一起，通过租赁的方式释放给全球用户。简单的一句话仅描述了云计算的运作理念，却不能对云进行全面的诠释。原因在于云计算包罗万象，建设之初就需要根据绿色建筑标准来构建数据中心，基础设施会大量采用模块化、集装箱化数据中心，并在能源消耗方面广泛采用绿色、环保、低碳的建设策略。管理层面会全方位应用抽象的虚拟架构，并通过软件定义数据中心的计算、存储、网络、安全以及高可用性，同时和物联网、移动互联网强强联合，为用户提供最简单、最基础的框架结构。
云计算涉及范围之广是其他任何技术所不能企及的，它终将会引领未来信息战略，成为跨行业信息支撑的领导者。请与我们携手，走向一个您所憧憬的云数据中心。
读者对象
说实话，作为一名IT人既感觉幸运，又有些许的无奈。
要说幸运，是因为每天都在追逐新的技术，并且这些引领我们前进的前端技术永远不会停滞，“活到老学到老”的劲头在IT领域得到了完美诠释，对于喜欢追逐新概念、新思路的IT人来说，这具有非常大的吸引力。
说起无奈，还是纠结于这令人炫目的新技术，概念越来越抽象，应用越来越深入，并且需要的环境也在不断变化。新技术与新应用难以同步同样困扰着IT人，持续地汲取新知识虽然是提高自身技术修养的前提，但是技术的选择是主导未来的关键。
下面根据需求划分出一些使用云计算的用户群体。
·云数据中心管理人员；
·云数据中心安全架构人员；
·数据中心的IT运维人员；
·云计算的爱好者；
·使用云计算的公司或组织；
·开设相关课程的大专院校。
如何阅读本书
关于数据中心的书籍琳琅满目，云计算的书籍也在图书市场上占据着很大份额，但能将云计算和数据中心进行融合的却是凤毛麟角。
众所周知，云计算庞大的运算能力需要极其复杂和强劲的支撑环境，顶层云数据中心的建立技术之深、管理之强、规模之大是以往任何数据中心难以企及的。本书以云时代为背景，介绍云数据中心的构建、管理、应用，以及安全建设。
开篇从基础数据中心谈起，第1章介绍常规数据中心的等级与分类，指导读者构建规范化的数据中心；第2章着重介绍云计算的理念、优势，以及因地制宜的云选型，并对广大读者关注的云风险、云怀疑论进行批判性分析；第3章直面传统数据中心的现状和运营弊端，提出新型的云管理理念，同时阐述了当前最流行的IaaS、PaaS、SaaS核心技术体系。
以“云”为核心的数据中心需要自主、扩展、伸缩的技术架构，故第4章从动态架构方向入手，详细介绍了云数据中心的基础架构、核心技术，以及结构建模；第5章详述云数据中心技术框架，以及不可忽略的虚拟化、大数据管理等核心技术；第6章将焦点定位在全球顶级标准协议，向读者描述云在标准领域的进展，同时绘制出未来智慧云数据中心的蓝图。
安全与风险长期并存，哪怕是全球顶级云数据中心也会遭遇近乎离奇的事件，故第7章会向大家介绍云数据中心的灾难事件，并对风险的源头进行解析；第8章则从顶级安全架构入手，详细阐明云安全指南、云治理、云审计等安全措施，以及关键安全意识培养和各层面的安全保障。
对于应用，则是贯穿于书籍的整体，云应用表现在多方面，不论是底层的还是顶层的，第9章会重新审视云计算，展望未来云数据中心对IT产业的种种影响，同时还会为大家揭示非主流的XaaS架构。
勘误和支持
由于作者的水平有限，加之编写时间仓促，书中难免会出现一些错误或者不准确的地方，恳请读者批评指正。无论你在书中的任何问题和错误，都欢迎发送邮件至邮箱96new@sina.com，我将尽量为大家提供最满意的解答。如果你有更多的宝贵意见，也可以通过邮箱进行沟通，期待能够得到你们的反馈。
致谢
首先感谢机械工业出版社华章公司，特别是华章公司的杨福川先生，他在前期的构思、方向等问题上给予了笔者专业的指导，还要感谢高婧雅编辑的辛勤审稿，她以专业、细致的态度审核了书中每一个细节。
感谢益海嘉里集团信息团队的所有同仁，在不同的领域给予技术支持，让这本书的内容更加丰满，特别感谢益海嘉里集团CIO——常有强先生，长久以来对我们信息团队的帮助和辅导，让信息团队可以快速地融合到企业业务运营环境中。在书籍的创作过程中，他更是给予指导性的建议和技术支撑，因为有了他的支持我才能顺利完成了本书的出版。
还要感谢我亲爱的父母、岳父和岳母、妻子和儿子，是你们在背后默默地承担着一切。
当然，最应感谢的就是正在阅读本书的读者朋友，无论您是刚刚听闻云计算，还是云计算领域的拓展者，因为您的阅读和关心让云计算可以更迅速地发展和成长。杨欢第1章奠定基石：典型数据中心搭建模式
很早以前，个人电脑和商用电脑还被定位成“奢侈品”，那时企业的信息化水平还处在萌芽阶段，即便有几台服务器，也只是提供基本的文件备份、财务管理等服务。那时服务器的“驻地”叫做机房。
一台空调、一组UPS、数台服务器应该是机房的通用模式，随着互联网的兴起，企业的信息化水平逐步提高，越来越多的企业将纸质的文档转移成电子的数据。电子邮箱、ERP、SAP、OA等服务成为每个企业信息支柱系统，它们每时每刻都会产生大量的数据交换。
这些数据不但对存储速度有着苛刻的要求，同时还需要满足高安全性和高可靠性，网络环境的稳定、通信线路的冗余、精密空调的支撑、消防与监控的保障、管理平台的高可用……众多苛刻的条件传统的机房已无法应付。
上述算是“内忧”，还有“外患”。
企业规模的扩张，多个地域分散着分公司、平级工厂，它们的信息系统需要共存、共用，并且数据在近端和远端也需要无差别地传输，企业的信息应用不仅面向内部的员工，对于公众用户还要通过Web与企业进行资源互动和信息交流。
传统机房的应对能力日渐匮乏，数据中心的概念应运而生。1.1 数据中心概述
数据中心（Data Center）不再是服务器的集合，而是一套完整的、复杂的、大集合的系统，用于实现对数据信息的集中处理、存储、传输、交换和管理。
如今，企业将更多地业务流程转换成电子的模式，无纸化办公逐渐替代纸张、油墨等易耗品，较高配置的刀片服务器和与之配套的存储和通信系统能满足信息系统的运转，但是依靠服务器和存储并不能为企业带来高可用性保障，从基础设施到应用层面的部署都需要细致规划与设计。
另一方面，数量庞大的服务器和存储必然会给数据中心带来大量的热负荷，可以肯定的是普通空调完全不能满足如此大的热能转换，于是精密空调、冷热通道、围栏技术、背板水冷等技术成为数据中心冷却系统的重要环节。
在电力的供应环节，UPS自然是首选，但这远远不够，冗余的UPS可以在一定程度上提高可用性，这应该算是最基础的措施。提高可用性还需要在数据中心部署柴油发电机，它的设计容量是N+1，并且需要配备双路市电输入，因为高负载、多线路的电力资源不允许中断。
静电对电子设备的影响相信大家都不陌生，防静电地板在数据中心算是首层防护工具，对于其他异常电量控制还需要多角度考虑。举个简单的例子，面对瞬间数万伏的闪电只依靠建筑墙体的避雷系统或许有隐患，一旦闪电进入数据中心内部必会击穿电子器件，故安全的防雷和接地系统必不可少。
这些只是数据中心的一个缩影，诸如避免火灾的气体消防系统、监视诸多电子设备的数字安保系统同样是数据中心的建设内容。在《ANSI/TIA-942–2005，Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers》（数据中心的通信基础设施标准）中标明Tier IV的可用性为99.995%，也就是说数据中心内计划性的维护和非计划性维护每年的中断时间不得超过10分钟。这要求我们对数据中心的考量不再是某个个体，而是将数据中心的各个环节全部整合到一起，有针对性、计划性、全面性地评估和部署数据中心。数据中心管理的难度和强度在不断增加，但是对于数据中心管理人员来说，这似乎更为有趣。“多一点挑战”是我们更希望看到的。1.2 数据中心的发展历程与未来趋势
英特尔（Intel）创始人之一戈登·摩尔（Gordon Moore）提出的“摩尔定律”在业界有着深远的影响，定律指出：当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。试想一下，20年前服务器拥有4GB内存绝对是恐怖的概念，而如今4GB内存也只是家用电脑的标配。
数据中心也是在这样的概念指引下不断地前行，核心设备的升级必然会带来数据中心改变，甚至变革。纵观数据中心发展历程，数据中心经历了四个大的阶段：大型机时代、小型机时代、互联网时代和云时代。1.2.1 数据中心的发展历程
20世纪40年代，美国生产了第一台全自动电子数字计算机“埃尼阿克”（Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC，电子数字积分器和计算器），从此开始了数据中心时代，图1-1展示了数据中心的发展历程。图1-1 数据中心的发展历程
·大型机时代（1945年~1971年）：计算机的主要器件还是由电子管、晶体管组成，它们的体积庞大、耗电量高、成本昂贵，多用于国防军事、科学研究等领域。由于涉及的数据非常敏感，当时价格昂贵的UPS和精密空调也成为必备选项，这时的数据机房倾向于大型机的数据计算，因此也称为数据计算机房。
·小型机时代（1971年~1995年）：大规模集成电路飞速发展的年代，大型机和巨型机还是主要支撑，但是另一股力量同时开启了小型机和微型机的发展。技术的改进、性能的提升、成本的大幅下降使得小型机领域发展迅猛，中小型数据机房也呈现爆炸式增长。这时也是操作系统飞速发展的阶段，美国AT&T公司在PDP-11上运行的UNIX操作系统和微软公司的Windows也为小型机的发展推波助澜。
·互联网时代（1995年~2005年）：1995年以前，很多小型的、大型的数据中心基本上算是单兵作战，即便有一些数据传输也只是小范围、低速率的领域。随着互联网的出现，分散在各地的数据资源被有效地整合到一起，并通过互联网这个大的平台分散给人类社会。为了满足数据增长的需求，IDC（Internet Data Center，互联网数据中心）应运而生，它集中收集和处理数据，可以提供主机托管、资源出租、系统维护、流量分析、负载均衡、入侵检测等服务。这十年不仅是互联网高速发展的十年，也是IDC高速发展的十年。
·云时代（2005年~至今）：TB（1TB=1024GB）级的数据IDC尚能应付，但是随着PB（1PB=1024TB）级，乃至EB（1EB=1024PB）级的数据相继出现，IDC的承载压力可想而知。1U或者数U的机架式服务器、刀片式服务器成为硬件先行者，虚拟化、海量数据存储作为技术保障，分布式、模块化数据中心正逐渐接管市场……
大型机时代和小型机时代，更多地称为“数据机房”，随着数据的膨胀、技术的变革，数据机房逐渐演变为数据中心，这不仅仅是概念上的变化，在功能性、规范性、规模性都与互联网数据中心和云数据中心有着巨大的差别。
从1945年至今，数据中心高速发展，高端的配置、领先技术不断提出并加以应用，在未来我们熟知的数据中心必然会有翻天覆地的变化。1.2.2 数据中心的未来发展趋势
数据中心承载着大量的关键数据，业务的连续性是数据中心生存的首要条件，短短几分钟的中断对普通用户来说微不足道，但是对于数据中心、对于企业的关键业务来说那将是致命的打击，未来的数据中心会朝着更加精密、更加集中、更加可靠的方向发展。
1.高度虚拟化
服务器虚拟化在数据中心中已经大行其道，但是仍然有很多数据中心架设着物理服务器，随着时间的推移，物理服务会大跨步向虚拟服务迁移，当所有的服务以虚拟形态出现时，数据中心高度虚拟化的雏形基本成型。
仅仅是服务器虚拟化显然不能算是高度虚拟化的数据中心，存储虚拟化和网络虚拟化成为虚拟化的延伸和高可用性的保障。
一方面，存储虚拟化将毫无关联且相互独立的存储空间完全抽象到一个全局范围的存储区域网络，如SAN，数据集中管理并形成一个巨大的“资源池”，管理平台将这些资源动态地分配给各个系统应用，资源的高利用率立刻可以体现。另一方面，存储虚拟化将底层相对复杂的基础存储技术变得简单，数据管理员看到的不再是冰冷、繁多的存储设备，取而代之的是更加层次化、无缝的资源虚拟视图。而对于用户的体验则更加明显，高速、大容量无疑是对存储最好的诠释。存储虚拟化对管理者和用户无疑是双赢的资源整合模式。
网络虚拟化，是通过智能化的软件将物理网络元素中分离网络流量进行抽象，这些网络元素全部以虚拟的形式出现，它可以将一个企业的物理网络抽象出多个逻辑网络，针对不同的部门、不同的用户进行划分，如VLAN技术；也可以将多个物理网络抽象为一个虚拟网络，合而为一的大型虚拟网络可以满足沉重的网络需求，例如某网站的访问量激增时，将多个物理网络进行整合，进行合而为一的网络应用；网络虚拟化还可以在一个服务器宿主主机内，建立内部网络虚拟交换机，将系统请求的网络任务全部切换到宿主主机内存中，网络数据的传输演变成内存数据的交换，使海量数据传输时间极大地降低。
服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化将数据中心的基础环境进行了集中整合，使得数据中心全局可用性和安全性得到了大幅提升，接下来在其上层开始部署应用程序虚拟化和桌面虚拟化，在应用层面同样采用虚拟的方式来运营数据中心，高度虚拟化的大幕从此拉开，如图1-2所示。
2.绿色、环保、低碳
虚拟化的高度应用已经开始颠覆“数据中心是企业成本中心”的概念，当500台服务器整合成为50台甚至更少的服务器时，数据中心的成本结构必然发生了质的改变。随着设备的大幅减少，支撑其运行的UPS系统也会呈现大幅度缩减的态势，每年仅电费的支出就会为企业节省60%以上，绿色数据中心的概念会随着设备的精简体现得更加完美。
在基础环境领域，设备本身也同样经历着低碳概念的洗涤。主板应用RoHS认证材料，并采用全固态电容，材质本身非常绿色环保、稳定性高，且电源转换高效；八核甚至更多核心的CPU在服务器的整体战略角度上说，提供着高效的性能；电源系统配备监控微处理管理芯片，实时管理电源的工作状态，为整体节能降耗、滤波降噪、自动超频降频提供着帮助，这只是服务器应用环节的一个缩影，存储设备、网络设备的自身环境的变化也在为降低数据中心整体TCO（Total Cost of Ownership，总体拥有成本）作出贡献。
在整体环境中，中央冷却系统这样的耗电大户随着设备的减少也发生变迁，无线热传感系统向管理平台发送着实时的数据，方便管理者进行最适宜的热调整；冷热通道封装采用围栏技术，将冷空气流和热空气流通过乙烯基塑料隔板材质分离，将冷热空气快速导流，保持空气温度长期均衡。另外，精密空调变速系统、自然冷却系统，以及节能照明灯都在体现绿色数据中心低碳环保的态势。
在日趋紧张的资金环境，在保证所有系统正常运转的情况下，“省钱就是硬道理”！
3.集装箱与模块化
当我们走进微软芝加哥数据中心时（见图1-3），会产生这样的错觉：难道我们进入一个无人值守的巨型仓库了吗？如果不是经过相当严格的身份验证，相信很多初入芝加哥数据中心的人都会有此感觉，其实这正是集装箱式、模块化数据中心的体现。图1-2 数据中心高度虚拟化图1-3 微软芝加哥数据中心
大型集装箱的密度非常高，内部通常放置了大量的机架式设备，从占地面积上讲，一般相当于同级别的传统数据中心的1/5左右。这种集装箱式数据中心多采用水冷技术，并通过冷热通道将气流疏导，加之全封闭的模式使得数据中心的PUE（Power Usage Effectiveness，数据中心能源效率）非常低，符合绿色、低碳、经济的要求。
同时集装箱内还具备柴油发电机、UPS、配电柜等电力系统，指纹识别或者IC智能卡片等门禁系统、远程网络监控系统，以及感烟感温火灾预警系统、早期火灾预警系统和气体灭火系统，每一个集装箱都是一个独立的模块，等同于一个传统的数据中心，将多个集装箱叠加在一起，它的部署速度、协作能力、自动化部署、安全保障大幅增加。
为了应对目前快速增长的网游和电子商务市场，急需扩展数据中心规模来应付日益增长的业务需求，这种集装箱、模块化的数据中心可以起到推波助澜的作用，它要比传统模式部署简单，HP、SUN等大型数据中心供应商可做到“美国6周，全球12周”交货。相信集装箱和模块化将是未来数据中心发展方向。
4.云数据中心
公有云的诞生早于私有云，但是云的真正发展更多的是由私有云带动起来的。
高度虚拟化在迅速地改变当前IT运营模式，它使得云数据中心内的虚拟化更加复杂，“一虚多”的模式（一台物理服务器抽象出多个虚拟系统）得到了扩展、“多虚一”（多个虚拟系统同时处理单项任务）和“多虚多”（多项业务在多个虚拟系统中运行）正在成为云数据中心主要环节。
可以试想一下，电子商务、视频播放、在线交友等网站，日均网页访问量会达到数亿次，支撑业务的平台恐怕需要数万台服务器、多个数据中心以及海量的存储。传统数据中心难以满足，云数据中心将这些抽象出来的资源全部整合到一起，以“资源池”的方式管理，按需处理复杂的业务请求。
面对如此庞杂的资源池，人工管理显然非常不现实，所有人都会希望自动化管理，业务的迁移、故障集群转移与检查排除、流程的跟踪与审核都需要自动化的管理技术来实现。
传统的数据中心向“云”的模式过渡是大势所趋，中小企业的灵活性更加倾向于公有云，而大型企业由于关键业务和敏感数据相信会以私有云为主，并随着公有云技术的发展会将业务进行迁移，“私主公辅”的混合云模式也将占据一定比例。1.3 数据中心分类与分级
不同数据中心应用的系统、面向的服务对象、关联的级别各不相同，小型数据中心未必会配置双路市电输入和大型的柴油发电机；而大型的数据中心由于面临各种复杂环境的用户和ISP资源，并且需要7×24小时不间断服务，他们的数据中心不可能只有单一的某个点，对数据中心进行分类和分级可以更好地了解整个数据中心的运作。1.3.1 数据中心分类
由于服务的对象、服务的质量、业务的规模等有所差异，当前数据中心主要根据以下几个因素进行分类。
1.关联级别分类
根据企业的组织机构将数据中心分为单级数据中心和多级数据中心。
·单级数据中心是指企业或组织将业务系统集中化管理，只设立一个数据中心，不管是本部，还是分支机构的客户端都通过相关通道连接内部服务。
·多级数据中心是指企业或组织以多层次、分布式的模式建设的数据中心，总部部署一级数据中心，下级单位建立二级数据中心、三级数据中心……
单级数据中心多为中小型企业应用，多级数据中心则多为大型企业、科研机构等。
2.服务对象分类
根据服务对象的不同将数据中心分为企业数据中心和互联网数据中心。
·企业数据中心是由企业或组织自行构建，为企业内部员工、关联客户、合作伙伴提供数据处理、数据访问等信息服务，它可以是单级数据中心或多级数据中心，也可租用IDC机房，将IT运营运维外包给专业公司。
·互联网数据中心是由服务提供商所有，通过Internet向客户提供有偿信息服务。由于面向的服务对象更广，这类数据中心规模一般较大，设备和平台也较为高端。1.3.2 数据中心分级
数据中心达到100%的可用性是每一个CIO和IT运维人员的终极目标，但是这并不现实，人为、设备、环境等因素都有可能造成服务的中断。冗余是避免单点故障的有效方法，但冗余并非是数据中心可用性的终极保障，下面我们来详细了解可用性分级标准。《ANSI/TIA-942–2005，Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers》（数据中心的通信基础设施标准），简称TIA-942标准，是由美国通信工业协会（TIATR-42.2委员分会制定，并由美国国家标准学会（ANSI）和美国通信工业协会（TIA）于2005年4月12日共同发布，它对数据中心建设定位、功能指标、设计技术、施工工艺、验收标准等技术进行了具体描述。
1.如何分级
该标准中，根据The Uptime Institute Inc.的《Industry Standard Tier Classifications Define Site Infrastructure Performance》、《采用分类等级的方式定义场地基础设施性能的工业标准》将数据中心划分为四个等级，分别为：Tier I、Tier II、Tier III、Tier IV。（1）Tier I——基础级
该级别数据中心只有一组通信通道、一个供电分配系统、一组冷却系统，一套UPS系统，无架空地板，即便有承载力也较低。此类数据中心安全单点隐患较多，任意一个节点出现问题都会导致数据中心的非正常运转，因此这些基础设施每年至少需要完全关闭一次，以进行预防性维护工作。Tier I级数据中心的可用性为99.671%，也就是说，每年会有至少29小时的中断或维护时间。（2）Tier II——具冗余部件级
相对于Tier I级数据中心，Tier II级数据中心增加了架空的防静电地板，并且配备了少量的冗余设备，比如UPS和发电机，它们的设计容量是N+1，对于计划性和非计划性维护引起数据中心中断几率要小于Tier I级数据中心，但是对关键供电分配系统和基础设施进行维护时仍然需要关闭设备，Tier II级数据中心的可用性为99.741%，每年中断时间低于22小时。（3）Tier III——可并行维护级
Tier III级数据中心的在线维护能力大幅提高，它可以在不关闭计算机硬件设备的情况下进行计划性维护，计划性维护内容包括保护性的和程序式的维护、维修及元件升级替换，增加或者减少与处理能力相关的部件，对部件和系统进行测试等。但是对于非计划性的故障仍然会造成数据中心的业务中断。
Tier III级数据中心的冗余功能也不再局限于电气系统，通信、温控都具备冗余的组件，并且该级别数据中心的访问控制也非常严格，在人为因素上降低了故障可能性，Tier III级数据中心较之Tier II级数据中心的可用性大幅增加，达到了99.982%，每年中断时间低于105分钟。（4）Tier IV——容错级
容错级数据中心需要考虑所有计划性的维护和存在隐匿的非计划性维护，所有的设备具备容错性、多重性、独立性，并以“双”的概念出现，两条供电分配系统、两个独立的（N+1）UPS系统+发电机组、两条通信线路等，即便是服务器的设备也需要双电源输入；另外，消防系统也采用了七氟丙烷气体灭火系统，并配备了火灾报警系统、紧急停电程序和完善的应急处理系统。
该级数据中心还对主区域进行了详细划分，进线设备间（ENTRANCE ROOM）、主要分布区域（MDA）、水平分布区域（HAD）、区域分布区域（ZDA）和设备分布区域（EDA）等，这些区域所需要的电力需求不尽相同，因此会划分为多级负荷标准。这样的分配可以使资源更加合理地应用，也使得某一区域的非计划维护不会对其他区域造成影响。
Tier IV数据中心的可用性需要达到99.995%，甚至更高，服务中断只有在计划中的预防性演习或者非计划的灾难应急停电的情况下才会发生，每年的中断时间不超过10分钟。
2.数据中心分级标准
数据中心的分级秉承“就低原则”，举个例子，一个数据中心的基础设施除通信系统外其他部分的级别均为Tier IV级，但是通信系统只有Tier II级，那么这个数据中心级别只有Tier II。
还存在另外一种状况，我们知道数据中心存储的数据不尽相同，并非每一个字节的数据都需要99.995%的高可用性，例如文件共享、视频监控、培训资料等非结构化数据对可用性级别要求远远弱于业务数据，因此数据中心会采用多层级混合设计以降低运营成本，这时就需要对数据中心所有层级进行评估，估算计算数据中心的Tier I~Tier IV各层所占据的比例，进而判断其分级级别。
我国也对数据中心的级别进行了定义，根据国家规范《电子计算机机房设计规范》（GB50174—1993）将数据中心划分为A（容错型）、B（冗余型）、C（基本型），在数据中心选址、区域结构、环境管理等方面进行了明确区分。1.4 数据中心规划与设计
从数据中心的选址、基础设施的配备、系统之间的架构到管理平台的规划都有相应的规则和指标。数据中心必须指定具备数据中心建筑资质的单位承揽，由专业电气工程师和机械工程师来完成整体建设，它的基础建设是整个信息系统的基石，容不得半点马虎。1.4.1 建筑总体规划
数据中心是企业信息战略的“家”，这个“家”一旦落成，10年甚至20年都不会改变其地理位置，故建筑的整体规划需要多方面考虑。
1.数据中心的规模
各个数据中心的等级、分类、可用性指标不同，故它们的建筑规模也不尽相同，我国数据中心的规模、占地面积、投资比例如表1-1所示。表1-1 中国数据中心规模划分
数据中心是信息设备的聚集地，如果设计的规模过小则不利于数据中心后期的建设，如果规模过大则势必会造成资源的浪费。同时数据中心的设计规模在企业投资建造中占有一定的比例，是企业整体项目投资估算的决策依据之一，数据中心规模、占地面积需要从多个方面严格评估。
比如：机架，是数据中心内必不可少的基础框架，每个单位机架2平均的占地面积约为2.5~2.8m（包括设备通道面积）。占地面积的确定首先需要预估数据中心需求计算机架的数量，再根据供电密度和未来应用等级计算配电设备和冷却设备的面积，再考虑维护通道面积、桥架、冷热通道等高度和面积，进而换算出数据中心整体占地。
还有一个方面需要考量，数据中心的生命周期不是1年、2年，5年……，它的规模确立需要考虑到未来10年，乃至20年的周期，我们的目光要放得更长远一些，避免因面积或者规模这样的早期问题制约企业信息化的后期发展。
2.数据中心选址
记得房地产领域有一个非常有趣的定义：关于选址，最重要的三个因素是位置、位置，还有位置！数据中心作为不动资产，位置的选择非常重要。
大型制造企业一般是以工业园区的形式出现，生产基地、研发基地、管理基地会在一个大的行政区域内，数据中心需要部署上千台服务器，并为网内数万台客户机服务。这个园区内肯定要由一个或者数个数据中心来支撑，因此它的选址首先要考虑线缆的传输距离。
超五类双绞线和六类线的传输距离基本相同，单段最大传输距离为100m；波长为850nm，传输速率为10Gb/s，50μm多模光纤传输距离为250m，62.5μm多模光纤传输距离为100m；单模光纤传输距离要更远，波长为1550nm，传输速率要求10Gb/s，g.652单模光纤传输的距离则可达到60km。当然这只是技术指标，实际应用中信号的衰减、串扰、阻抗会严重影响传输距离，实际传输距离要略小于理论值，故要根据布线理论来定位数据中心的位置。
1）如果园区内部或者周边存在高压电缆、通信厂商的信号发射塔，或者支撑企业用电的大型变电站，数据中心选址必须要避让，因为它们每时每刻发射出大量的强磁、强电。当无线电场频率为0.15~1000MHz时，干扰大于126dB或者磁场干扰环境场强大于800A/m，就会对电子设备造成严重影响。
2）需要考虑数据中心地址的自然环境，如是否处在经常落雷的区域、夏季雨水会不会引起数据中心的水患、周边是否有易燃易爆的化学产品，这些也是需要避让的。
3）重型卡车、客货火车经常通过的路段也不适合建设数据中心，不规律的、持续性的震动极易导致电子设备的内部器件偏移，造成硬件层面的损伤。
企业数据中心由于园区的限制，多数建设在企业框架区域，同二级数据中心或者三级数据中心协同办公，它主要为企业内部资源服务，而互联网数据中心则更多地为公众或者为企业提供公有云服务，它们在选址方面还需要考虑这样几个因素。
·网络的支持。小型城市ISP厂商提供的网络带宽相对大城市要稍逊一筹，网络的环境、多线路的支持也有所差异。此类数据中心面向的对象不固定，良好的网络环境能给用户更好的应用体验，这一点不容忽视。
·电力的支持。数据中心都会配备大功率的UPS做电力支撑，但是频繁遭遇临时性的“限电”无疑会缩短UPS的使用寿命，对于电力供应较为紧张的城市应尽量采取避让。
·环境的支持。自然环境中，落雷区、洪水区需要远离，频发的地震区域、飓风区域也不适合建设数据中心；在交通环境中，尽量方便用户和员工的出行，相信没有一个用户为了租用您的公有云服务，而愿意花费数个小时寻找您的数据中心位置。
·政策和人力资源。如果您的数据中心架设到国外，还需要考虑当地的土地政策、信息安全和管控政策、税收政策等，还需要考虑人文环境、人才招聘等一系列因素。
数据中心的选址需要翔实、可靠、完整的分析方能得出最优的结果。
3.数据中心建设详尽方案
数据中心的规模和地理位置确定以后，就需要通过招标等形式确定拥有承建资格的单位来为数据中心制定详尽的方案。
这份方案会囊括很多内容，我们摘取其中重要的部分进行描述。
·抗震等级：《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010），抗震设防烈度为7度；2
·承载负荷：机架承载负荷为1200kg/m以上，UPS电源机架承载2负荷在1500kg/m以上；
·建筑结构：采用钢筋混凝土框架结构或钢筋混凝土框架加剪力墙结构；
·温湿度要求：温度夏季22±4℃、冬季18±4℃，湿度40%~65%；
·洁净度要求：保持在粒度≥0.5mm，个数≤10000粒/dm；
·耐久度：《民用建筑设计通则》要求数据中心耐久度为一级，即耐久年限100年以上；
·防火要求：《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑设计防火规范》（GB 50045—2005）、《气体灭火系统设计规范》（GB50370—2005）要求数据中心防火等级为一级，且为气体防火；
·防水要求：包括数据中心内部、电缆竖井、配电室、精密空调等所有重要防水场；
·防电磁波干扰：按照国标（GB50174—2008）《电子信息系统机房设计规范》进行设计（见表1-2）。
·防雷与接地：包括防雷接地、保护接地、电源接地，接地电阻值为1Ω以下；
·建筑平面：至少设置2个弱电井，2个强电井。表1-2 数据中心区的防电磁干扰要求一览表
另外，还需要对数据中心设备通道、维护通道、逃生通道进行设计，对于建筑整体保温、内部照明系统也需要进行详细的关注。1.4.2 布线系统模型设计
当数百根光缆部署到网络机柜中，当数万根双绞线分布到不同的交换机、路由器、防火墙之上，布线系统的复杂程度可想而知，没有良好的规划会给日后的维护工作埋下严重的隐患。
传统布线系统中缺乏统一的管理，初期建设我们感觉尚不明显，但是随着光缆和网线的逐步增多，我们会感觉维护起来日渐吃力，随着ANSI/ELA/TIA/568A布线标准的大力发展，其所推崇的六大独立子系统模型彻底颠覆了传统布线模式。
1.六大子系统
这六大子系统模型分别为：建筑群子系统、设备间子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、水平布线子系统和工作区子系统。（1）建筑群子系统：两个或数个建筑物之间网络通信连接
将一个建筑物中的光缆、网线、电话线路等线缆延伸到建筑物群的一个或者多个建筑物中的通信设备上，形成网内的统一数据通信，组成建筑群子系统。
可采取的方式如下。
·地下主干路径法：线缆通过地下管道，再经由基础墙引入建筑物内部；
·直埋布线法：线缆直埋于距地面60.96cm以下的地面，进入建筑物内部；
·架空布线法：通过电线杆作为支撑，将建筑物之间的电缆悬空连接；
·巷道布线法：利用暖气管等地下巷道进行建筑物间线缆的铺设，如图1-4所示。
如果拥有电线杆或者地下巷道，架空布线法和巷道布线法的部署成本是较低的，但是前者受到自然环境和人为环境影响，后者则会受到水患的威胁，安全性较差。
直埋布线法的地面不会进行任何动土改造，这是一个好的选择，而如果拥有通畅的、便于维护的地下管道，地下主干路径法将更为安全可靠。（2）设备间子系统：用于存放数据中心所使用的关键设备
它是一个集中化的设备管理区域，比如：电话语音线缆、交换机、路由器、主机、建筑自动化和安防系统，通过垂直干线子系统连接至设备子系统，设备间子系统将各种线缆与设备紧密地连接起来，共同组成最核心的系统，它又称为机房子系统，如图1-5所示。图1-4 巷道布线法图1-5 设备间子系统
设备间子系统不仅是这些设备的聚集地，也是光缆、网线、电话线缆的汇聚点，它的建立宜靠近这些线缆的引入区，方便布线。另一方面，数据中心内的资源需要定期地或者临时性地更换，大型设备进出数据中心较为不便，设备间子系统的部署靠近服务电梯则更为便捷。
还要注意，设备间子系统一般建立在建筑物的一层，不宜建立在建筑物的最高层或者地下层，避免承重带来的压力，也避免地下水凝结造成的种种隐患。
这些都是需要在设计初期通盘考虑的。（3）管理间子系统：用于存放各个楼层间的网络配线架和机柜等设备。
建筑群子系统针对楼与楼之间子系统进行管理，管理间子系统则是对一栋楼内各个楼层的场地进行规划，在这个场地内会包括配线机柜和网络设备机柜，前者主要存放网络线缆、配线架等设备（见图1-6），后者主要存放交换机等设备。如果楼层内网络节点比较少，可以单独放置一个或数个机架或机柜，节点较多则可以设立管理间子系统，在这里需要部署接地系统、UPS系统、消防系统、安防系统、监控系统，以保证该子系统的安全运行。
管理间子系统需求分析阶段，我们需要规划每一个节点，保证节点与管理间子系统间的最大距离不超过90m，如果楼层的占地面积较广，节点分布距离较长可以建立两个或者多个管理间子系统以保证网络应用，如图1-7所示。图1-6 机柜内的配线设备图1-7 管理间子系统《综合布线系统工程设计规范》（GB50311—2007）建议管理间2子系统的使用面积不小于5m，落地式机柜面前净空大于800mm，后面净空大于600mm，壁柜式机柜的离地高度大于1.8m；温度保持在10℃~35℃，相对湿度保持在20%~80%，需采用外开式丙级防火门。（4）垂直干线子系统：用于存放光缆、大对电缆、UTP以及STP等线缆
该系统通过线缆将设备间子系统和管理子系统进行连接，这些线缆可以是光缆、屏蔽网线、非屏蔽网线等网络线缆，也可以是传输语音信号的大对电缆。可以根据建筑物的结构和应用系统的需求选择合适的电缆类型，目前较为常用的电缆如下。
·4对屏蔽或非双绞线缆；
·62.5/125μm多模光纤；
·8.3/125μm单模光纤；
·100Ω大对电缆；
·75Ω宽带视频同轴电缆。
在《综合布线系统工程设计规范》（GB50311—2007）也对垂直子系统的安装工艺做出了具体指导，垂直通道穿过楼板时，最佳部署模式为电缆竖井方式，并对电缆井的宽度、高度、线缆的捆扎做出指导，如果线缆的数量较少也可采用电缆孔、管槽、预埋管路等方式对线缆进行部署，如图1-8所示。图1-8 垂直干线子系统
在需求分析阶段同样需要和相关部门进行技术交流，对线缆的长度、类型进行详细的分析判断，宜采用最短路径的点—点连接，确保中途无接口，并且要区分强电竖井和弱电竖井，垂直子系统中的管道井严格避免出现强电线缆。（5）水平布线子系统：管理间子系统和工作区子系统的信息连接
水平布线子系统是将工作区子系统通过线缆、模块连接至管理间子系统。严格地说，该子系统和数据中心内部的其他子系统没有物理线路的联系，但是它也属于综合布线系统的一个部分，这里只是简单介绍。
水平布线可选择的传输介质主要有大对电缆、UTP双绞线缆、STP双绞线缆、8.3/125μm单模光纤以及62.5/125μm多模光纤，它们有长度的要求，并且还需要考虑工作区子系统所消耗的长度，各段线缆长度的限制如表1-3所示。表1-3 各段线缆长度的限制（单位：m）
该子系统中的线缆是建筑主体建设期间，将金属布线管道或金属馈线密封到现浇混凝土中，后期节点的更改会非常复杂，牵扯的人力成本和施工成本会非常高，甚至会影响整个建筑内的信息通信，因此在设计阶段需要仔细规划信息点的位置，并对未来的扩容做出前瞻准备。（6）工作区子系统：水平布线子系统与终端设备的连接
从地理位置上讲，工作区子系统同水平布线子系统一样，都是远离数据中心，但是它们是整个布线系统不可分割的一个组成部分。
从墙面或者地面的信息插座延伸到用户台式机、笔记本、电话等终端设备的一个区域，这就是工作区子系统，它也是上层管理系统同用户的最终接触，连接的标准接口可以是RJ45的网络接口，也可以是RJ11的电话接口。
在工作区子系统的设计方面要符合EIA/TIA568A、EIA/TIA568B国际标准，并且每个信息点要有明显和永久性标识，便于日后维护。
2.综合布线系统模型
以上是综合布线系统中各个子系统的说明，下面通过图片（见图1-9）对各个子系统进行全面诠释。图1-9 综合布线系统模型
规范的布线系统设计会使运维、管理工作变得相对简单，但是面对未知的单点故障仍然需要及时的手动排除。通过Fluke等寻线工具来查找问题点会延长故障排除的时间，因此有些数据中心就通过纸文档、电子表格或者关系型数据库来记录网线连接所对应的配线架模块和交换机端口等信息，这给运维带来很多便利，但是这种维护依然很被动。
智能下发完整的MAC过程表（MAC即Move、Add、Change），自动检索网络连接并生成网络平面拓扑，实时检测网络运转状况，发现未知接入或者关键线路脱离自动向运维人员提供语音、短信、邮件等告警通知，如果通过系统可以满足上述要求，无疑会大大减少IT运维的时间和成本支出，智能布线系统就是从这些运维焦点出发进行网络环境的智能管理。
合规的建设和部署会使网络的隐患降至最低，智能化的运维可以使故障的排除效率大大提升，网络的环境也会因此而大为改变。1.4.3 电源管理设计“电力中断了！好吧，我们可以休息了！”
电力中断意味着所有的设备都停止运行，所有的服务都不再供应，整个企业的信息化运作都将停歇，这会对企业的业务进展造成沉重的打击。任何人都不希望这样的状况发生。
然而，这只是电力系统的一个方面，面对不稳定的瞬间高电压、瞬间低电压、电涌，随时随地都会出现的静电，还有雷暴天气那些捉摸不定的闪电，都可能会对电力的供应、设备的安全造成致命的打击，这就要求我们在电源管理方面下足工夫，将安全隐患降至最低，同时在危险行为出现时有一套可行的安全机制来紧急处理。
1.UPS，不间断电源
没有UPS的数据中心难以生存，且不说停电后难以维系正常的电力供应，就连平日看似平静的市电输入也会带来电磁干扰、高压浪涌、谐波干扰、电压跌落、波形畸变、电力污染等一系列不稳定因素，UPS的部署在电力管理环节首当其冲。
UPS系统的部署首先是预算方案的评估，电力中断企业每分钟的损失会是多少？很显然，10000RMB/分钟的损失和100000RMB/分钟的损失所要求的预算会有很大差异。接下来还要评估数据中心内的所有用电设备的电源功率总和，计算出需要的安时（AH）。
中小型数据中心的可用性要求较低，一般会选择单一UPS负载，大型数据中心更愿意使用多组UPS通过并联或者串联的方式实现冗余UPS负载，N+1冗余、N+2冗余、2N冗余、2（N+1）冗余可满足不同的可用性需求。随着数据中心的不断增长，对UPS的性能也提出了进一步的要求，UPS正在向模块化方向转型，如图1-10所示。
在模块结构方式中，UPS采用高频结构，取消了谐波滤波器和输出变压器，其工作效率与传统的单机UPS相比提升5%，同等技术指标下，效率的提升意味成本的减少；这种模块化UPS提供了良好的扩展功能，UPS在线情况下可以实现热插拔和热更换，实现了电力的持续供应。在管理方面，提供放电模糊调节、电池均衡性检测等智能技术，在负载、电池补偿方面为UPS提供了更多的帮助；在信息预警方面，其自身携带的系统会向指定服务器发送工作日志、故障信息、充放电时间的事件，便于管理人员审核，当遭遇电池温度偏高等异常状况时，系统会通过短信、E-mail等方式通知管理人员，并绘制详细的图形化表格以供管理和运维人员参考及排错。
2.双市电输入
UPS可以提供暂时性的电力支撑，UPS的安时越高，电力持续运行的时间也就越长，但是如果长时间的市电中断，单靠UPS显然维持不了数据中心的使用要求。
双市电可以保证一条市电电路出现故障或者超载时，另一条电路可以迅速予以接管，保证电力系统不会中断。它的设计理念为：主市电电路和备用市电电路同时连接在负载切换开关上，正常工作状态时，主电路为数据中心提供正常电压范围内的负载，当它发生故障时，所有的电力负载切换到备用电源，当主电路故障排除后，再将负载切换到主电路。
这个接管过程如果靠手动来完成会造成单点瓶颈，即UPS系统的供电和双市电负载不匹配，手动切换会导致维护时间的延迟，因此数据中心需配备自动负载切换系统，依靠其自身携带的辅助电源冗余设计和全数字化控制技术来完成自动切换工作，解决单点瓶颈问题，如图1-11所示。图1-10 模块化UPS图1-11 双市电输入电源切换
一般来说，自动切换时间非常短，一般只有5ms~15ms，不会对数据中心IT类设备造成任何的压力，同时它可以实现不同输入电源间的不间断切换，非并联UPS的N+1冗余系统、不同容量、不同型号UPS的N+1冗余系统，还可以进行市电和发电机的冗余系统切换。《供配电系统设计规范》（GB50052—2009）负荷分成了三个等级，分别为：一级负荷、二级负荷、三级负荷。中断供电将会造成人身伤亡，或者在经济上造成重大损失定义为一级负荷，并指出一级负荷应由双重电源供电。对于大型、超大型数据中心，需要保证7×24小时不间断供应，如电力中断会给企业甚至社会带来一定程度的影响，需要满足一级负荷要求。
3.备用柴油发电机
金融、证劵、通信等提供公众业务行业，或者大型企业的数据中心，它们的业务关键性、连续性要有严格的保障，因电力系统中断导致的信息服务停止是不可忍受的，因此这些数据中心在配备了UPS和双市电输入外，还有另一重保护——备用柴油发电机。
Google在爱荷华州数据中心部署了30多台发电机，用以应对未知的电源中断行为。也许柴油发电机在数年之内也未必使用一次，但一旦使用所避免的损失将非常可观，另外信息系统不会中断，也免去了不少负面的影响。
通过备用柴油发电机，当市电中断发生时可以自动将UPS、冷却系统、照明系统等电力负载切换到柴油发电机，防止UPS电池耗尽造成的电力中断，这就对柴油发电机提出了几点要求。
首先是功率，当电力中断时需要将所有的IT设备、冷却系统、照明系统的负载切换到柴油发电机，需要计算数据中心内所有设备的需求功率，根据电压调整率、频率调整率等指标计算最合适的功率。由于柴油发电机的连接方式多数是“市电－发电机－UPS系统”，为了满足UPS输出满载、UPS电池组充电功率、电源的最大峰值等需求，建议前级供电系统的容量要在后级用电设备的容量基础上增大10%~20%的预留。
其次是维护与保养，为保证发电机组的长期安全、可靠运行，要求定期检查发电机电池组的电压及内阻、空气过滤器、冷却液、燃油、机油液位以及排烟系统和控制系统的工作状态，并需要定期保养，更换机油、三滤等配件；每三个月或半年定期进行发电机组空载、带载测试，以及不定期的电网封锁、模拟演习等测试，保证柴油发电机组在危险行为发生时可以灵活应对。
最后需要注意的是燃料，燃料受到污染或者质量退化容易使过滤器阻塞，油缸杂物堆积，长此以往会对设备造成长久的损坏，加大维护和保养的成本，因此选择柴油原料也要仔细甄别。
4.数据中心专属电源接口
数据中心拥有UPS对电源进行滤波和保护，但是UPS和各个机柜的电源连接依靠普通的电源插座也会存在着潜在的危险，普通的插座对电源的保护措施非常少，必须使用专业的机柜电源来连接各个设备。
PDU（Power Distribution Unit，机柜电源插座），一般是1U的结构，通常安装在机柜的后部，为机柜内服务器、网络和存储等设备提供电力支持，同时它还具有如下优点。
·最大耐冲击电流大于或等于20kA，限制电压小于或等于500V，防护能力良好；
·拥有EMI滤波防护、过载防护等功能，有效防止非正常工作的频率进入电网，以及两极超负荷过载状况发生；
·三位半LED电流表显示功能，方便数据中心管理人员监视和管理；
·适合GB1002、GB2099.3国内标准，兼容性广。
同时，PDU还对接地电阻、飞狐、击穿等电源问题提供很好的保护，如图1-12所示。图1-12 机柜电源插座
相对于PDU还有更智能的设备，那就是Reachctrl Power，也称为智能电源、远程电源管理器。它对电源的管理更智能，方式也更新颖，如图1-13所示。图1-13 远程电源管理器
它配备一个网络接口，通过RJ-45连入公司网络，当需要进行远程管理时，打开浏览器登录Reachctrl Power的后台管理界面，就可以对其下属的设备进行打开、关闭、重新启动等操作，即使在数千里的外地也可以通过VPN来远程控制和管理电源。
在管理后台，Reachctrl Power提供的功能还不仅限于此，它可以监视在线用电设备的电流、电压等工作状态；按照接口进行授权管理，任一电源接口都可以指定管理人员，防止误操作现象发生，同时还拥有强大的日志审核功能，异常报警行为和电源的所有操作都有章可循；它还可以通过E-mail或者短信的方式将电源的异常状况发送给管理人员，以便及时处理；还针对Windows平台和Linux平台提供了Safe-Shutdown功能，确保所有的服务器可以实现安全的关机行为。PDU和Reachctrl Power在电源的纯净、稳定、管理方面提供了很多帮助。
5.接地系统
电子设备容易受到人体静电、电磁波的干扰致使设备、数据、人体受到破坏，需要将数据中心内部的异常电量传导到安全场所，这就要采用接地系统。
接地系统就是将设备的金属壳体或线路通过导体连接至大地，形成电气通路，异常电量可以通过这条通路引入大地，有效地保护了设备和人员安全。
根据实现的目标不同，数据中心的接地系统主要分为以下几种。
·防静电接地：人体会携带大量的静电电荷，尤其是天气干燥的冬季，防静电接地就是将人体静电电荷导入大地，避免电子设备被击穿或者人体受到伤害。
·屏蔽接地：电子设备内部会产生电子干扰，设备之间也会产生相互的外部电磁干扰，通过屏蔽接地将内部和外部电磁干扰导入大地。
·安全保护接地：屏蔽接地保护设备的安全，安全保护接地则更多地捍卫人身的安全，电气设备绝缘层损坏会产生触电电压，安全保护接地将电子设备暴露在外的可导电部分接入大地，以保证人员的安全。
·直流工作接地：保证信号稳定传输，屏蔽磁场、噪声的干扰，将电源地线与地面相连，形成一个很小的接地电阻，保持稳定的零电位。
·交流工作接地：将交流电源的地线与交流电动设备的接地点（如发电机）连接在一起，再接入大地。
部署接地系统时根据导体长度及频率可采用单点（S形）等电位连接网、多点（M形）等电位连接网或者混合接地的方式。当导体长度小于或等于0.02λ，工作频率小于30kHz，建议选择单点（S形）等电位连接网；当导体长度大于0.02λ，工作频率大于30kHz，建议选择多点（M形）等电位连接网；工作频率为30kHz~300kHz之间时则可采用混合接地的模式。
6.防雷系统
如果仔细划分，防雷系统也算是广义上的接地系统，但是雷电对数据中心的冲击要远大于静电、电磁干扰。“雷电”主要是直击雷和感应雷，前者是：闪电与避雷针→建筑物→大地产生的快速放电，速度快，能量大，主要通过避雷针来传导直击雷；后者则是束缚电荷转变成静电电荷，通过导体泄入数据中心，产生静电感应雷来破坏电子设备，或者在雷电流周围产生的强磁场，在导体上形成很强的电动势，形成电磁感应雷，当电动势凝聚过高时，产生电火花击穿设备。
在数据中心中主要防范的就是感应雷，需要在配电柜和UPS前安装电源防雷器，对基础设施进行内部保护；对于暴露在室外的网线、光纤、微波的通信线路也需要加装防雷保护装置，光纤采用光端机，网线和微波采用防雷交换机来进行保护；还需要在数据中心内建设防雷接地，并与静电接地分别建设，避免防雷接地的强电流产生回路损坏其他设备。
电力的管理涉及方方面面，这里介绍一下数据中心最常用也是必备的设备和系统，其他的一些附属设备也要按需部署，如SBP（手动维修旁路模块）、基于SNMP协议的电池在线性能检测系统、服务器的2+1电源冗余、2+2电源冗余。
对于数据中心的电力系统没有孰重孰轻的概念，需要部署一个适合企业可用性指标的电力支撑环境。
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