美国数据中心标准ANSI/BICSI的基础设施可用性类别综述

文│ 杭州吾久数据机房工程研究有限公司 黄 锴

1 引言

2011年3月，美国国家标准协会ANSI与美国国际建筑业咨询服务协会BICSI共同颁布了数据中心标准ANSI/BICSI 002–2011 Data Center Design and Implementation Best Practices（数据中心设计与实施的最佳实践）。该标准是至今较为完善的数据中心设计与实施标准，在北美乃至在世界范围内，将对数据中心工程行业产生巨大的影响。

美国BICSI协会组织起草编制标准文献《数据中心设计与实施的最佳实践》，2007年1月发布了该标准文献的第一版草案文本之后，经过对该标准文献进行多次的修改评审，在2010年发布了BICSI 002版本，在2011年1月通过了ANSI审批，于2011年3月正式颁布发行ANSI/BICSI 002-2011数据中心标准。

2 标准出台的背景与意义

数据中心的建设近年来呈上升的趋势，随着数据中心更大容量、更高效率和更高的利用率等需求推动下，数据中心的设计和投运变得更加复杂。由于这个原因，当前的数据中心设计师（从业人员）往往需要具有工艺、暖通、电气和通信等多方面的综合技术知识，而BICSI认为在现行数据中心行业内的标准或手册中没有一本能够全面包含这些所需的综合技术知识的文献。

ANSI/BICSI 002标准对现有可引用的标准进行了大量补充，在标准中以“规定”、“建议”和“附加信息”的形式，考虑到了在规划和建造数据中心时需要的综合技术知识，如选址、平面布置、环境热系统和安全等方面的技术知识。

ANSI/BICSI 002通过一册标准文本，向读者提供了重要的技术与知识，并含丰富的信息，它为数据中心的设计人员和运管人员提供了一个很大的资源信息库。

3 标准中的可靠性与可用性的定义及其特色

3.1 可靠性与可用性的定义

在ANSI/BICSI 002标准中，对可靠性、可用性的定义如下：

可靠性是一个部件或系统在规定的时间内预期运行的概率。

可用性的解释有二：一个是系统或部件在特定时间内运行的可能性；一个系统或部件在给定的时间间隔内可用的运行时间除以运行的总时间。

3.2 ANSI/BICSI 002标准的特色

在ANSI/BICSI 002标准中，对表征数据中心基础设施可靠性与可用性特征的方式，采用了五种运维等级与五类风险程度构成两维的基础设施可用性类别F0～F4。这一分类方式具有良好的科学性和更大的包容性，适宜各种规模类型与技术需求的数据中心，在建设初期进行风险管理和设计定位后，对表征建设等级的可用性类别进行多因素的组合考虑。

这与人们熟悉的GB 50174的ABC三级和TIA942的Ⅰ～ Ⅳ Tier有着较大的差异。

4 可用性类别F0～F4的确定

4.1 五种运维等级

在ANSI/BICSI 002标准中设定了五种运维等级（F0～F4），并设定了各个对应等级的数据中心基础设施允许年度计划维护时间范围，并予以详细的特征说明。如表B1所示。

4.2 五类风险程度

在ANSI/BICSI 002标准中设定了五类风险程度，主要是依据停机涉及地域范围的程度以及停机时间对关键业务设施和企业的影响所确定。如表B3所示。

4.3 基础设施可用性类别F0～F4

在ANSI/BICSI 002标准中，数据中心基础设施设置了五级的可用性类别F0～F4，并通过五种运维等级与五类风险程度构成两维矩阵表格。如表B4所示。

5 可用性类别F0～F4的特性汇总

在ANSI/BICSI 002标准中，分别罗列了数据中心基础设施可用性类别F0～F4的基本特性。同时，也指出了确定设施的可用性类别是风险管理的重要步骤。在数据中心的建设实践中，在很大程度上，数据中心基础设施设计决策取决于所确定的可用性类别（注：ANSI/BICSI 002标准中，各专业系统的有关设计与实施的要求与描述基本是以该可用性类别F0～F4的等级编写相关的规定、建议）。因此，充分了解每个可用性类别的含义是必要的。每个可用性类别涉及下列四个方面的特性因素：

表B1 五种运维等级与允许年度计划维护时间范围

表B3 停机对任务影响的分类等级（风险程度）

表B4 数据中心基础设施的可用性类别

（1）冗余部件可为关键的高风险提供冗余以及系统中低可靠性部件提高可靠性。

（2）系统冗余提高了可靠性，即使是通过提供系统级的冗余。

（3）设施的设计和实施需要高品质的质量控制（质量保证），从而降低由于初始安装或过早磨损的失效引起的停机风险。由于MTBF是确定系统可靠性的一个主要指标，按理说，高质量的部件具有较低的故障率，将使系统更可靠。

（4）生存能力是指抵御和防范如实体攻击、安全漏洞和自然灾害等外部事件，降低停机的风险。

表B2是根据ANSI/BICSI 002标准中有关可用性类别F0～F4的基本特性整理编制的F0～F4的特性汇总表。

5 结束语

在国内，人们较为熟悉的是GB 50174-2008的ABC三级和TIA 942的Ⅰ～ Ⅳ Tier的数据中心等级划分，了解美国数据中心标准ANSI/BICSI 002，其采用两维矩阵形式的“基础设施可用性类别F0～F4”五级划分是一种“创新”，主要是从多个角度和多种因素的组合关联的方式，来确定数据中心的建设等级，这一分类方式具有良好的科学性和更大的包容性，适宜各种规模类型与技术需求的数据中心，同时，作为一种新的概念、新的思维、新的分类、新的方法，可为国内从事数据中心设计建设的行业人士提供借鉴和参考。

表B2 可用性类别F0～F4的特性汇总表