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数据中心测试与验证的实践(第1部分)

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-06-16 0:50:10 * 浏览: 26
数据中心测试验证是所有者确认数据中心建设质量的过程。在过去的十年中,欧洲和美国的数据中心客户已将测试验证作为数据中心工程质量管理的必要措施。近年来,在中国建造的大型数据中心也已开始将测试验证作为必要的要求。但是,相对于国外,行业专家预计80%的国内数据中心不聘请专业的第三方组织来进行数据中心的测试和验证,这为数据中心的稳定运行带来了隐患。本文详细讨论了数据中心的目的,内容,测试仪器和常见问题以及测试验证的分析。 1数据中心测试验证概述ASHRAE(美国供热,制冷和空调工程师协会)对数据中心测试验证的定义如下:数据中心测试验证是系统的质量验证过程。此过程验证并记录数据中心设施整体及其所有设备和子系统是否满足用户的设计目标和操作要求。测试验证部门是数据中心建设和调试中的关键节点。数据中心的规划,设计和建造阶段需要大量投资且需要较长时间。测试和验证是确保投资实现预期目标的最重要手段。它可以看作是数据中心建设的终点。同时,测试验证也是数据中心运营的起点。专业而完善的测试验证可以大大降低数据中心在其早期运行中的故障率,并为整个生命周期的稳定运行奠定基础。数据中心的生命周期如图1所示。一个数据中心,无论在早期的计划,设计和建设阶段投入多少资金,以及建设周期有多长,其最终目标是使数据中心能够继续运行上网后可以稳定运行,以满足用户的操作需求。在数据中心生命周期的任何阶段,由于规划不合理,设计错误或施工质量不合格,可能会出现许多问题,这将影响未来的正常运行。测试验证的目的是发现数据中心中当前存在的问题(例如断路器电线可能接反,线路标识不完整或电路触点未拧紧),并提醒所有者注意所有单个-故障点(电源和冷却系统上的故障点),可能会导致系统中断的故障点),会发出警报,提示潜在问题。在确定关键值的关键时间节点上进行测试和验证。对于数据中心而言,测试验证不仅是验证系统性能,测试设备最终负载能力,降低基础设施设备早期故障率的机会,而且还是运维人员了解并实际联系未来管理对象并进行验证的机会。运维人员操作流程是否正确运维人员应积极参与测试和验证,借此机会熟悉系统和设备,并为以后的运维工作积累实际操作和应急处理方面的经验。一些数据中心建设者认为,测试验证类似于工程监督和设备调试。是否需要单独执行此过程?实际上,工程监理主要集中在项目的安全性,进度,预算和材料质量上。人数相对较少,通常只有1或2人。他们的大多数专业都是熟练且不老练的。他们不需要专业的仪器,也不会对计算机房的整体输出性能负责。设备调试由设备供应商执行。主要关注的是,单个设备的输出指标达到供应商的投标承诺值并确保设备处于良好状态,但设备调试不会模拟故​​障,也不会测试整个系统数据中心。将测试验证与工程监督进行比较,主要关注的是最终总体工程结果的性能符合设计和操作要求。现场人员众多(约10个大型项目),验证人员是各行业的专家。加载以验证计算机机房的实际运行效果。与设备调试相比,测试验证是由第三方专业公司进行的。在关注单个设备的同时,它更关注整个系统的性能是否满足设计要求和操作要求,并通过假负载进行仿真。故障条件,检查系统的抗故障能力以及设备调试只是测试和验证工作的重要组成部分。因此,测试验证对于整个数据中心机房的建设和运营是不可替代的,并且应成为每个数据中心建设项目的标准流程。 2确保测试验证实施有效性的关键因素确保数据中心验证效果的三个关键因素:选择专业的第三方验证服务机构是确保高质量验证结果的要素。美国绿色建筑委员会(USGBC)明确要求验证机构应为不参与数据中心项目设计和建设的独立第三方机构。只有专业的第三方组织才能保证测试验证结果的正确性和公正性,真正对拥有者负责,并检查计算机房未来的稳定运行。准备合理的预算是确保验证有效性的第二个要素。专业且仔细的测试验证需要许多专家和测试工程师的干预,大量复杂的测试仪器和虚拟负载,模拟测试期间的功耗以及柴油发动机测试的油耗,所有这些都需要数据中心的项目经理。进行测试和验证以保留足够的预算资金。留出时间进行测试验证是确保验证效果的第三个要素。由于紧张的施工进度和领导者急于投入生产,许多项目经理经常没有时间进行验证,这会给以后的安全操作埋下很多隐患,因此请尽早准备验证工作并留出时间进行测试验证。 3测试验证的内容数据中心的规模越大,设计水平就越高,设备配置越复杂,则需要测试和验证的内容就越多。测试验证的内容可以分为两种方式:执行的顺序和验证的对象。 (1)根据实施顺序确定测试验证的内容测试验证应从建设阶段开始介入,直到数据中心上线之前,这是机房上线之前的最后一个过程。根据实施顺序,我们可以将测试验证分为五个阶段:工厂检查,到达和安装,功能组件测试,功能系统测试,系统联合调试和故障模拟。 ①工厂检查工厂检查是设备出厂前在原始设备工厂或第三方实验室进行的设备运行和功率容量的基本验证。工厂检查的对象是计算机室中的主要设备,包括发电机,UPS,冷水机,空调等。这些设备对计算机室的整个系统具有至关重要的影响,因此工厂检查必须按照出厂前要遵守制造商的条件和步骤或行业标准。目的是验证设备的性能参数是否符合招标文件,功能是否符合设计要求,并避免设备在装运前存在不可弥补的缺陷。测试和验证机构需要在整个过程中参与工厂检查。测试报告由制造商提供并经过审查由测试和验证团队提供。 ②到达与安装测试验证小组应在设备到达安装地点时进行到达检查。检查对象包括发电机,UPS,冷水机组,空调等主要设备。检查的目的是确认到货设备和出厂检查设备一致,无损坏,不可更换。在完成主要设备的安装后,测试验证团队需要检查安装质量,以确保设备安装符合设计,组装,使用,维护,人身安全和当地法规的要求。设备的安装质量直接影响未来的运行稳定性。许多设备故障是由不合格的安装引起的。例如,在风冷空调的安装过程中,如果安装管道过长而压降太大,很容易造成压缩机在运行过程中的严重故障,因此安装质量是非常重要的内容在测试验证过程中。可以说,工厂检查,到达和安装检查是测试和验证进入核心工作的必要前提。 ③功能组件测试测试验证团队需要在功能组件测试阶段完成设备的性能测试和启动测试,并验证设备是否可以在基本负载下运行。此阶段用于单个设备的测试验证,这是为后续系统测试验证做准备的。由于数据中心的设备非常复杂,因此在此阶段进行测试和验证的关键是确保对核心设备和核心系统的每个链上的组件和路径进行实际测试和验证。主要系统功能元件的测试和验证内容将根据验证对象的划分方法进行详细说明。 ④功能系统测试功能系统测试是对单个设备组成的子系统的测试验证工作。在正常情况下,主要内容包括:验证子系统是否已准备好与其他系统联合运行,以及是否支持数据中心的运行;测试和调整制冷系统,以确保风量和冷冻水流量满足设计要求。维护和紧急模式。监视系统验证设置点,警报,电源编号和性能状态的正确反馈。在数据中心基础架构中,影响可用性和可靠性的子系统是电源和分配子系统。随着数据中心的热密度上升,空调系统的重要性也上升。安全监控参数设置可能会影响上述两个系统的动作,因此对这三个子系统的测试验证也是数据中心验证的主要工作。 ⑤系统联合调试和故障模拟系统联合调试和故障模拟是测试和验证工作的最后一个环节,也是验证数据中心机房整体能否满足设计要求和运行要求的最重要手段。这个阶段需要测试和验证机构对计算机室的设计有深刻的了解,对操作过程中可能发生的故障有丰富的经验,并为应对特殊情况做好充分的回滚措施准备,这是确保难度的阶段。验证效果。系统联合调试和故障模拟的主要任务包括:验证数据中心的每个子系统在不同的设计负载条件下是否可以正常运行;以及验证每个系统对不同的动作,维护工作或故障的响应是否满足设计和运行要求。验证设备和系统对计划或计划外事件的响应。 (2)根据测试验证的目的确定测试验证的内容。数据中心基础设施主要由电气系统,供暖和通风系统,安全和监视系统,防火系统和装饰系统组成。测试验证的内容也分为acco到达验证对象。需要映射到这五个系统。此外,故障仿真单独列出。实际上,此内容包含在每个子系统中,但是它们具有一定的共性,因此很容易将它们分别进行归纳,以使读者有一个更清晰的概念。 ①电气系统数据中心基础设施的电气系统不仅承担着确保IT设备的供电和电能质量的任务,而且还解决了空调设备,机房照明,应急照明,消防,监控的功耗问题。和其他设备。它是一个基础架构。系统中最重要的子系统也是为数据中心供电的基础,因此电气系统的测试和验证尤为重要。电气系统的测试和验证主要是验证电气设备及相关组件的性能和运行参数是否满足设计要求,验证电气系统是否可以为设计负载提供稳定,高质量的电源,验证电气系统整体是否可以满足运行要求,并与其他系统匹配运行,验证电气系统在故障情况下是否可以做出预期的响应,并具有一定的抵抗故障的能力。电气系统测试与验证的主要工作内容如表1所示。②HVAC系统中的IT设备在运行过程中会产生大量热量。数据中心HVAC系统的任务是消除热量,并创建适合IT设备运行的稳定环境。这种环境的要求主要包括温度,湿度和清洁度。三个方面。尽管HVAC系统不会直接影响数据中心的输出(支持IT业务),但这是保证数据中心输出的重要保证。如果HVAC系统无法正常运行,则数据中心处于