正版 数据中心基础设施运维与管理 袁晓东 顾建青 叶明哲 陈金窗 王晓波 本科系列教材 9787111720546

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数据中心基础设施运维与管理

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 机械工业出版社

前言

第1章数据中心概述1

1.1新基建背景下的数据中心及发展趋势1

1.1.1数据中心及发展历程1

1.1.2新基建背景下的数据中心2

1.1.3数据中心发展趋势2

1.2数据中心基础设施与IT基础设施6

1.2.1电气系统6

1.2.2通风空调系统8

1.2.3智能化系统及IT基础设施8

1.2.4消防系统8

1.2.5其他基础设施8

1.3数据中心运维工作及职业前景9

1.3.1工作目标9

1.3.2工作内容及要求9

1.3.3职业前景9

第2章数据中心基础设施典型架构及

基本要求11

2.1数据中心电气系统典型架构及基本

要求11

2.1.1电气系统典型架构11

2.1.2电气系统分段及定义12

2.1.3变电站系统典型架构13

2.1.4高压配电系统典型架构13

2.1.5变配电系统典型架构14

2.1.6柴油发电机系统典型架构14

2.1.7不间断电源系统典型架构15

2.1.8数据中心电气系统基本要求16

2.2数据中心通风空调系统典型架构及

基本要求17

2.2.1水冷冷冻水系统17

2.2.2风冷冷冻水系统21

2.2.3水冷氟系统（集中冷却水空调

系统）24

2.2.4双冷源空调25

2.2.5水系统架构25

2.2.6风冷直膨空调29

2.2.7数据中心通风空调系统基本

要求32

2.3数据中心智能化及IT基础设施典型

架构及基本要求33

2.3.1数据中心基础设施综合管理

系统34

2.3.2环境与设备监控系统37

2.3.3安全防范系统39

2.3.4综合布线系统40

2.3.5消防系统42

2.3.6IT基础设施42

2.3.7基本要求43

第3章数据中心配电系统运行维护

及应急51

3.1变电站系统51

3.1.1气体绝缘金属封闭成套开关设备

原理、组成及运行维护53

3.1.2电力变压器原理、组成及运行

维护55

3.1.310kV配电简述57

3.1.4变电站系统运行维护及应急57

3.2高压配电系统59

3.2.1高压开关柜原理、组成及运行

维护59

3.2.2PT柜简述71

3.2.3直流系统简述71

3.2.4高压双电源柜原理、组成及运行

维护72

3.2.5高压配电系统运行维护及应急73

3.3变配电系统81

3.3.1干式变压器原理、组成及运行

维护81

3.3.2低压密集母线简述84

3.3.3低压成套配电原理、组成及运行

维护84

3.3.4接地与防雷简述91

3.3.5变配电系统运行维护及应急91

第4章数据中心柴油发电机系统运行

维护及应急101

4.1柴油发电机系统101

4.1.1柴油发电机系统组成101

4.1.2柴油发电机系统要求101

4.1.3柴油发电机系统组网102

4.2柴油发电机组103

4.2.1柴油发电机组原理和组成103

4.2.2柴油发电机组运行与维护109

4.3柴油发电机输出配电与并机114

4.3.1单机输出配电原理、组成及

运行114

4.3.2并机系统原理、组成及运行115

4.4柴油发电机外部供油117

4.5柴油发电机机房环境117

4.6柴油发电机系统运行维护及应急118

4.6.1基本要求118

4.6.2预防性维护119

4.6.3预防性测试120

4.6.4系统应急122

第5章数据中心不间断电源系统运行

维护及应急123

5.1不间断电源系统123

5.1.1不间断电源系统组成123

5.1.2不间断电源系统分类123

5.1.3不间断电源系统要求123

5.2蓄电池123

5.2.1阀控式密封铅酸蓄电池原理

和组成123

5.2.2阀控式密封铅酸蓄电池运行

与维护124

5.2.3锂离子电池原理和组成128

5.2.4锂离子电池运行与维护129

5.3交流不间断电源130

5.3.1交流不间断电源系统原理

和组成130

5.3.2交流不间断电源系统运行

与维护131

5.4直流不间断电源140

5.4.1直流不间断电源系统原理

和组成140

5.4.2直流不间断电源系统运行

与维护142

5.4.3新技术产品（巴拿马不间断

电源系统）简述149

5.5IT机柜供配电150

5.5.1IT机柜供配电原理和组成150

5.5.2IT机柜供配电运行与维护155

第6章数据中心水冷系统运行维护

及应急158

6.1冷机158

6.1.1冷机分类158

6.1.2离心机组原理和组成159

6.1.3冷机操作163

6.1.4冷机运行164

6.1.5冷机维护164

6.1.6冷机应急168

6.2水泵171

6.2.1水泵原理和组成171

6.2.2水泵操作173

6.2.3水泵运行174

6.2.4水泵维护174

6.2.5水泵应急176

6.3冷却塔179

6.3.1冷却塔原理和组成179

6.3.2冷却塔操作181

6.3.3冷却塔运行182

6.3.4冷却塔维护182

6.3.5冷却塔应急185

6.4板式换热器189

6.4.1板式换热器原理和组成189

6.4.2板式换热器操作190

6.4.3板式换热器运行190

6.4.4板式换热器维护190

6.4.5板式换热器应急191

6.5蓄冷罐192

6.5.1蓄冷罐原理和组成192

6.5.2蓄冷罐操作193

6.5.3蓄冷罐运行194

6.5.4蓄冷罐维护195

6.5.5蓄冷罐应急196

6.6水系统管网196

6.6.1基础知识196

6.6.2操作和运行197

6.6.3水系统管网维护197

6.6.4水系统应急198

第7章数据中心空调末端系统运行

维护及应急200

7.1房间级末端200

7.1.1风冷直膨末端201

7.1.2冷冻水型末端202

7.2列间级末端202

7.2.1风冷直膨列间末端203

7.2.2冷冻水型列间末端203

7.2.3热管列间末端204

7.3机柜级末端204

7.3.1热管背板末端205

7.3.2水冷背板末端205

7.4服务器级末端(液体冷却技术)206

7.4.1冷板式206

7.4.2喷淋式液冷206

7.4.3浸没式液冷207

7.5末端设备选择、操作、巡视和维护207

7.5.1末端设备选择207

7.5.2末端设备操作208

7.5.3末端设备运行208

7.5.4末端设备维护208

7.5.5末端设备应急212

7.6自然冷源末端系统214

7.6.1新风系统214

7.6.2空气板换系统215

7.6.3转轮系统217

7.6.4蒸发冷却系统218

第8章数据中心智能化及IT基础

设施运行维护及应急221

8.1基础设施综合管理系统221

8.1.1综合管理系统组成221

8.1.2综合管理系统运行223

8.1.3综合管理系统维护225

8.1.4综合管理系统应急225

8.2电力监控系统226

8.2.1电力监控系统组成226

8.2.2电力监控系统运行227

8.2.3电力监控系统维护228

8.2.4电力监控系统应急228

8.3空调群控系统229

8.3.1空调群控系统组成229

8.3.2空调群控系统运行230

8.3.3空调群控系统维护235

8.3.4空调群控系统应急236

8.4动力与环境监控系统236

8.4.1动力与环境监控系统组成237

8.4.2动力与环境监控系统运行239

8.4.3动力与环境监控系统维护241

8.4.4动力与环境监控系统应急242

8.5安全防范系统242

8.5.1安全防范系统组成242

8.5.2安全防范系统运行243

8.5.3安全防范系统维护244

8.5.4安全防范系统应急244

8.6综合布线系统244

8.6.1综合布线系统组成244

8.6.2综合布线系统运行250

8.6.3综合布线系统维护250

8.6.4综合布线系统应急250

8.7消防系统251

8.7.1消防系统组成251

8.7.2消防系统运行251

8.7.3消防系统维护252

8.7.4消防系统应急252

8.8IT基础设施252

8.8.1IT基础设施组成252

8.8.2IT基础设施运行253

8.8.3IT基础设施维护256

8.8.4IT基础设施应急263

第9章数据中心基础设施跨系统

应急调度264

9.1原则264

9.1.1总体原则264

9.1.2优先原则264

9.1.3通报原则264

9.1.4完善原则264

9.2组织架构及职责264

9.2.1现场组织架构264

9.2.2上级组织架构265

9.2.3客户组织架构265

9.3突发事件等级265

9.4通报机制265

9.5流程编制举例266

9.5.1编制目的266

9.5.2适用场景描述266

9.5.3关键资源列表266

9.5.4人员信息267

9.5.5配电路由267

9.5.6操作流程图268

9.5.7操作流程细则268

9.5.8详细操作步骤269

第10章维护作业手册编写272

10.1基本概念272

10.1.1SOP定义272

10.1.2MOP定义272

10.1.3EOP定义272

10.1.4SCP定义273

10.2编写方法273

10.2.1SOP编写原则与技巧273

10.2.2MOP编写原则与技巧273

10.2.3EOP编写原则与技巧274

10.2.4SCP编写原则与技巧274

10.3参考样例274

10.3.1SOP参考样例274

10.3.2MOP参考样例275

10.3.3EOP参考样例278

10.3.4SCP参考样例279

10.4操作手册的用法280

10.4.1SOP/MOP/EOP/SCP之间

的关系280

10.4.2典型数据中心4P文件

清单参考280

第11章数据中心基础设施运维

管理283

11.1组织管理283

11.1.1组织架构283

11.1.2组织职能283

11.1.3组织流程284

11.2人员管理284

11.2.1人员管理的定义284

11.2.2人员管理的目标284

11.2.3人员管理的范围285

11.2.4人员来源285

11.2.5人员培训285

11.2.6体系支撑285

11.3设施管理286

11.3.1设施管理的定义286

11.3.2设施管理的目的286

11.3.3设施管理的范围286

11.3.4设施管理的特点286

11.3.5设施管理的内容287

11.4事件管理287

11.4.1事件管理的定义287

11.4.2事件管理的目的287

11.4.3事件管理的范围288

11.4.4事件管理的流程288

11.4.5事件管理的绩效290

11.4.6事件管理的改进291

11.5故障管理291

11.5.1故障管理的定义291

11.5.2故障管理的目的291

11.5.3故障管理的范围291

11.5.4故障管理的流程291

11.5.5故障管理的绩效292

11.6问题管理292

11.6.1问题管理的定义293

11.6.2问题管理的目的293

11.6.3问题管理的范围293

11.6.4问题管理的流程293

11.6.5问题管理的绩效294

11.7变更管理294

11.7.1变更管理的定义294

11.7.2变更管理的目的294

11.7.3变更管理的范围295

11.7.4变更管理的流程295

11.7.5变更管理的绩效296

11.8配置管理296

11.8.1配置管理的定义296

11.8.2配置管理的目的296

11.8.3配置管理的范围296

11.8.4配置管理的流程296

11.8.5配置管理的绩效297

11.9安全管理297

11.9.1安全管理的定义297

11.9.2安全管理的目的297

11.9.3安全管理的范围297

11.9.4安全管理的主要内容298

11.10风险管理299

11.10.1风险管理的定义299

11.10.2风险管理的目的299

11.10.3风险管理的范围299

11.10.4风险管理的主要内容299

11.10.5风险处置300

11.11应急管理301

11.11.1应急管理的定义301

11.11.2应急管理的目的301

11.11.3应急管理的范围301

11.11.4应急管理的流程301

11.11.5应急管理的改进302

11.12容量管理303

11.12.1容量管理的定义303

11.12.2容量管理的目的303

11.12.3容量管理的范围303

11.12.4容量管理的流程303

11.12.5容量管理的绩效304

11.13能效管理304

11.13.1能效管理的定义304

11.13.2能效管理的目的305

11.13.3能效管理的范围305

11.13.4能效管理的内容305

11.13.5能效管理的措施306

11.13.6能效管理的改进306

11.14资产管理306

11.14.1资产管理的定义306

11.14.2资产管理的目的307

11.14.3资产管理的范围307

11.14.4资产管理的流程307

11.14.5资产管理的绩效308

11.14.6资产管理的改进308

11.15供应商管理308

11.15.1供应商管理的定义309

11.15.2供应商管理的目的309

11.15.3供应商管理的范围309

11.15.4供应商管理的流程309

11.15.5供应商管理的绩效310

11.15.6供应商管理的改进310

11.16文档管理311

11.16.1文档管理的定义311

11.16.2文档管理的目的311

11.16.3文档管理的范围311

11.16.4文档管理的流程311

11.16.5文档管理的绩效312

11.16.6文档管理的改进312

第12章数据中心常用工具及仪表313

12.1安全用具313

12.2常用工具314

12.3常用计量仪表315

12.4常用检修仪表316

12.4.1电气系统常用检修仪表316

12.4.2通风空调系统常用检修仪表323

12.4.3智能化系统常用检修仪表326

12.5数智工具329

12.5.1数智工具的背景329

12.5.2数智工具的更新迭代329

参考文献334

本书按照工作任务顺序展开，专业知识与标准规范相结合，实践经验与实操规范相结合，职业技能与工作任务相结合，实训项目与技能鉴定相结合，循序渐进，层次清晰，图文并茂，好学易记。

    本书依据中国电子学会发布的《数据中心基础设施运维与管理职业技能等级标准》和考核大纲编写。本书共12章，涵盖了数据中心概述、数据中心基础设施典型架构及基本要求、数据中心配电系统运行维护及应急、数据中心柴油发电机系统运行维护及应急、数据中心不间断电源系统运行维护及应急、数据中心水冷系统运行维护及应急、数据中心空调末端系统运行维护及应急、数据中心智能化及IT基础设施运行维护及应急、数据中心基础设施跨系统应急调度、维护作业手册编写、数据中心基础设施运维管理和数据中心常用工具及仪表等内容。

    本书梳理了数据中心基础设施运维与管理人员应掌握的基本知识和职业技能，编写过程中充分结合了数据中心的实际场景和职业教育场景，提炼了新技术、新方法及前沿成果，从数据中心各个专业设备系统的组成、原理、安全运行、维护方法到应急处置和专业管理都进行了详细阐述，是运维管理人员不可或缺的工具书。

    本书适合数据中心行业管理者，数据中心运行维护人员,与运营相关的技术支撑人员，承担数据中心外包运维服务、测试、搬迁的第三方服务公司人员，承接服务器托管的IDC、EDC及云基础设施的管理和运维人员阅读参考。