机房等级 t1 机房安全等级划分标准
什么是宽带接入Qos服务等级
在IP网络中,IPv4报文中有三种承载QoS优先级标签的方式,分别为基于二层的CoS字段(IEEE802.1p)的优先级、基于IP层的IP优先级字段ToS优先级和基于IP层的DSCP(Differentiated Services Codepoint)字段优先级。每种优先级的定义如下:
(1) IEEE802.1p优先级
它是位于二层带标签的以太网帧的CoS字段,和VLAN ID在一起使用,在字节中的位置如下:
其中:IEEE802.1p优先级:3bit(P2-P0)
未用(CU):1bit
VLAN ID:12bit(V11-V0)
IEEE802.1p优先级值有8个(0-7),0优先级最低,7优先级最高。报文分为三种情况:带优先级和VLAN ID的标签报文,其优先级值是自身带的值;只带优先级的标签报文,此时VLAN ID为0,其优先级值是自身带的值;未带标签的报文,一般默认的优先级值为0,也可以进行更改指定新的优先级。
(2) IP优先级
它由IP分组报头中的服务类型(ToS)字节中的3位组成,其在字节中的位置如下:
P2 P1 P0 T3 T2 T1 T0 CU
其中:IP优先级:3bit(P2-P0)
服务类型(ToS):4bit(T3-T0)
未用(CU):1bit
IP优先级值有8个(0-7),0优先级最低,7优先级最高。在默认情况下,IP优先级6和7用于网络控制通讯使用,不推荐用户使用。ToS字段的服务类型未能在现有的IP网络中普及使用。
(3) DSCP优先级
它由IP分组报头中的6位组成,使用的是ToS字节,因此在使用DSCP后,该字节也被称为DSCP字节。其在字节中的位置如下:
DS5 DS4 DS3 DS2 DS1 DS0 CU CU
其中:DSCP优先级:6bit(DS5-DS0)
未用(CU):2bit
DSCP优先级值有64个(0-63),0优先级最低,63优先级最高。事实上DSCP字段是IP优先级字段的超集,DSCP字段的定义向后与IP优先级字段兼容。目前定义的DSCP有默认的DSCP,值为0;类选择器DSCP,定义为向后与IP优先级兼容,值为(8,16,24,32,40,48,56);加速转发(EF),一般用于低延迟的服务,推荐值为46(101110);确定转发(AF),定义了4个服务等级,每个服务等级有3个下降过程,因此使用了12个DSCP值((10,12,14),(18,20,22),(26,28,30),(34,36,38))。
由于存在三种优先级,因此就有相应的6种优先级的映射关系,即:Dot1p-DSCP、DSCP- Dot1p、IP Pri-DSCP、DSCP-IP Pri、Dot1p-IP Pri和IP Pri- Dot1p,其中最常用的是Dot1p-DSCP和DSCP- Dot1p两种映射关系。
在IP网络中,IPv6提供了一定的QoS控制策略。IPv6分组头定义了一个4比特的优先级区域,可以指示16种优先级别,同Ipv4平台的ToS字节类似。16种优先级别中的9种用于非实时传输业务,其余的8种用于实时传输业务。但在协议中并没有严格规定IPv6路由器应如何使用这一优先级区域。
在未来的IP网络中,优先级标签并不是IPv6标识分组QoS的唯一方法。IPv6的分组头还包括1个24比特的信息流标签,这个标签可由程序来设定,指示某组数据分组属于某个特定的IP信息流。这样,设备不需检查地址、端口或其它信息,就可将数据分组分类。但是,信息流标签并没有指明QoS的提供方式,所以仍需使用RSVP和其它预留协议。
3 IP网络中QoS服务模型的选择
在IP QoS网络架构的基础上,IETF已经建议了很多服务模型和机制,以满足QoS的需求。其中比较有名的有:IntServ(Integrated Service)综合业务模型,DiffServ(Differentiated Service)区分业务模型,MPLS多协议标记交换,TE(Traffic Engineering)流量工程和约束路由等。
目前IP QoS主要的几种服务模型描述如下:
(1)尽力而为(Best-Effort)服务模型
尽力而为是一个单一的服务模型,网络尽最大的可能性来发送报文,对时延、可靠性等性能不提供任何保证。该模型为最早的无QoS保障的服务模型,这也是IP网络最基本的特点所决定的。
(2) IntServ综合业务服务模型
其基本思想为“所有的流相关状态信息应该是在端系统上”,它基于每个流(单个的或是汇聚的)提供端到端的保证或是受控负载的服务。IntServ使用资源预留协议RSVP(Resource Reservation Protocol)作为每个流的信令。RSVP信息跨越整个网络,从接收方到发送方之间沿途的每个路由器都要为每一个要求QoS的数据流预留资源。
在IntServ流中,定义了三种类型的业务:保证业务、受控负载业务和尽力而为的业务。同时IntServ定义了四个功能部件:资源预留协议RSVP(RFC2205)、访问控制、分类器和.队列调度器。
该模型的优点是:能够提供绝对有保证的端到端QoS服务质量;RSVP在源和目的地间可以使用现有的路由协议来决定流的通路;该模型使得QoS能够在Unicast和Multicast下均能实现。
该模型的缺点是:IntServ结构最致命的一个问题是其可扩展性很差;由于所有路由器必须实现RSVP、访问控制,因此其对路由器的要求也很高;该模型不适合短生存期的流。
(3) DiffServ区分业务服务模型
基本思想为:在网络入口为每个包加以标记,产生不同的级别,每个级别的包得到不同的服务级别。该模型是由IntServ发展而来的,它采用了IETF的基于RSVP的服务分类标准,抛弃了分组流沿路节点上的资源预留。区分业务服务将会有效地取代跨越大范围的RSVP的使用。
区分服务区域的主要成员有:核心路由器、边缘路由器、资源控制器。在区分服务中,网络的边缘设备对每个分组进行分类、标记DS域,用DS域来携带IP分组对服务的需求信息。在网络的核心节点上,路由器根据分组头上的DS码点(Code Point)选择码点所对应的转发处理。资源控制器配置了管理规则,为客户分配资源,它可以通过服务级别协定SLA与客户进行相互协调以分享规定的带宽。
DiffServ也定义了三种业务类型:最优的业务、分等级的业务和尽力而为的业务。DiffServ提供了一种简单的方法对各种服务加以分类。目前的单中继段行为PHB(Per-hop Behavior)的标准中对两个最有代表性的服务等级作了规定:
EF(Expedited Forwarding)快速转发:有一个单独的码点(DiffServ值)。EF可以把延迟和抖动减到最小,因而能提供总合服务质量的最高等级。任何超过服务范围(由本地服务策略决定)的业务被删除。
AF(Assured Forwarding)保证转发:有四个等级,每个等级有三个下降过程(总共有12个码点)。超过AF范围的业务不会象“业务范围内”的业务那样以尽可能高的概率传送出去。这意味着业务量有可能下降,但不是绝对的。
该模型的优点是:伸缩性较好,DS字段只是规定了有限数量的业务级别,状态信息的数量正比于业务级别,而不是流的数量;便于实现,只在网络的边界上才需要复杂的分类、标记、管制和整形操作。核心路由器只需要实现行为聚集(BA)的分类,因此实现和部署区分型业务都比较容易。
该模型的缺点是:无法完全依靠自己来提供端到端的QoS服务。需要大量网络单元的协同动作,才能向用户提供端到端的服务质量。解决这一问题的方法有两种:一是用功能强大的全局策略管理器来完成这一任务;另外一种就是利用MPLS将第三层的QoS转换为第二层的QoS,通过运营网中第二层的交换机来实现端到端的服务质量保证。
(4) MPLS服务模型
基本思想为:MPLS是一种前向转发策略,在进入MPLS作用域时给包赋予一定的标签,随后包的分类、转发和服务都将基于标签完成。MPLS是利用IntServ模型中现有的技术的主要思想与优势,制定出一个统一的、完善的第三层交换技术标准。MPLS规定了一整套协议和操作过程,在IP网内实现快速交换。MPLS中的关键概念是用标签来识别和标记IP报文,并把标签封装后的报文转发到已升级改善过的交换机或路由器,由它们在网络内部继续交换标签,转发报文。
MPLS实现信令的方式有两类,一类是LDP/CR-LDP,它是基于ATM网络的。另外一类是RSVP,它基于传统的IP网。RSVP和LDP/CR-LDP是两种不同的协议,它们在协议特性上存在不同,有不同的消息集和信令处理规程。
MPLS网络由标签边缘路由器(LER)和标签交换路由器(LSR)组成。在LSR内,MPLS控制模块以 IP功能为中心,转发模块基于标签交换算法,并通过标签分配协议(LDP)在节点间完成标签信息以及相关信令的发送。
MPLS服务模型的优点为MPLS有着传统IP技术所无法实现的功能,可以将ATM和IP很好地结合在一起;缺点为MPLS协议规定的标签只具有本地意义,LDP信令以及标签绑定信息只能在MPLS相邻节点间传递。LSR之间或 LSR与LER之间依然需要运行标准的路由协议来获了拓扑信息。
其它的服务模型:流量工程是一种安排通信流量如何通过网络的过程;约束路由在寻径路由时会受到一定的约束,如带宽或时延的要求。
通过以上对各种主要QoS服务模型的分析,则在可运营的电信级IP网络中实现QoS服务机制时,应考虑如下:
(1)核心/骨干网络的QoS
当前,由于DWDM等技术的发展,使得核心/骨干网络的带宽得到大幅度的增长。带宽的增长为QoS服务质量减轻了压力。但是,随着网络流量的增加,特别是IP网络的路径不确定性和流量的突发行为,使得网络的流量具有较大的突发性和不均衡性。因此,仅仅依靠带宽是不足以提供良好QoS服务质量。
在核心/骨干网络中提供QoS服务质量有两种方法:一种是采用流量工程,一种是部署DiffServ区分服务模型。目前,流量工程的实施一般都是静态手工或半静态,缺乏动态实时的进行流量工程的工具。因此,流量功能很难对短期突发行为进行调节。而区分服务从长远来看具有更完整的QoS提供能力,通过和流量工程、MPLS等机制结合,可以发挥更大的作用。
(2)汇聚/接入网络的QoS
由于在汇聚层和接入层,一方面网络的带宽较小,另一方面网络的情况也比较复杂,涉及到多种接入技术,如以太网、ATM、FR等。因此,汇聚/接入网络的QoS实现是一个比较复杂的问题。
为了能快速、简单、有效地部署和实现QoS服务质量,一般在这个汇聚/接入网络层次采用区分服务的思想实现QoS,即通过流量分类和优先级处理。实际上,包括以太网、ATM、MPLS在内的多种网络技术都支持报文的标记能力,这为报文的区分和标记提供了基础。而网络设备,特别是接入设备一般都提供流量分类、标记和限制的能力。因此,在汇聚/接入网络中部署区分服务模型是一个可行的方案,也是一个必然的发展趋势。
4汇聚/接入设备中实现QoS的DiffServ服务模型
通过前面的分析,在可运营的电信级IP网络中,在汇聚/接入层次的设备中部署DiffServ服务模型是实现完善的QoS服务机制最适合的方案。
由于汇聚/接入层次设备的多样性、复杂性,因此在部署QoS的DiffServ服务模型时,要力求简单、有效、实用。因此,参考IP QoS的网络架构,汇聚/接入设备中应该首先考虑实现以下QoS功能:数据平面的缓存器管理、拥塞避免、报文标签、队列和调度、流分类、流策略和流量整形;管理平面的计量管理和策略管理等。
(1)缓存器管理(Buffer Managment)
汇聚/接入设备中应该拥有报文收发、交换的缓存器,并可对其进行设置、管理。实现对端拥塞控制(HOL)、背压等控制的功能。
(2)拥塞避免(Congestion Avoidance)
拥塞避免是为了在报文较多,超出转发速率时,通过一些算法丢弃转发队列中的一些报文,从而达到避免拥塞的产生。拥塞避免算法有尾部直接丢弃(Tail-Drop)、随机早期检测(RED)和加权的随机早期检测(WRED)等。在汇聚/接入设备中应该首先考虑支持尾部直接丢弃(Tail-Drop)和加权的随机早期检测(WRED)。
(3)报文标签(Packet Marking)
通过前面我们已经了解到IP报文中承载QoS优先级标签的有三种: IEEE802.1p优先级(CoS字段)、IP优先级(ToS字段)和DSCP优先级(DSCP字段)。因此,在汇聚/接入设备中应该支持以下功能:
对入口未带优先级标签的报文可以加上各种新的优先级标签;
对入口携带优先级标签的报文可以更改其各种优先级标签,变为新的优先级标签;
支持报文携带新的优先级标签从出口输出;
支持按一定的映射关系实现各种优先级之间的映射,特别是IEEE802.1p优先级和DSCP优先级之间。
(4)队列和调度(Queuing& Scheduling)
为了能够实现较完善的QoS服务机制,支持VoIP、IPTV、视频会议等多种业务。在汇聚/接入设备中应该支持多个队列的机制,一般情况下应该至少支持4个队列。
队列调度有多种算法,在汇聚/接入设备中比较适用的有:严格优先级队列调度(PQ)、加权循环队列调度(WRR)和加权公平队列调度(WFQ)。同时,也应该支持对WRR的队列权重和WFQ的参数进行设置的功能。
(5)流分类(Traffic Classification)
汇聚/接入设备是处于网络的边沿,因此对数据流的分类是其一项非常重要的功能。通过对入口数据流按一定的规则进行匹配,区分出需要QoS保障的业务流来。一般用于匹配规则的字段应该有:
eth-type:以太网包的类型(IP/ARP/RARP)
ip-type:ip包的类型(ICMP/IGMP/TCP/UDP)
source-ip:源IP地址的匹配
dest-ip:目的IP地址的匹配
source-mac:源MAC地址的匹配
dest-mac:目的MAC地址的匹配
source-port:源端口的匹配
dest-port:目的端口的匹配
cos:CoS优先级的匹配
dscp:dscp优先级的匹配
vlan:VLAN的匹配
(6)流策略(Traffic Policing)
在汇聚/接入设备中应该支持对区分出来的业务流按一定的策略进行处理。即对通过流分类之后的业务流类进行行为控制,一般策略中对流的动作有:对流的速率限制、优先级标签的更改、VLAN的更改、超出速率的丢弃或更改优先级等。
(7)流量整形(Traffic Shaping)
在汇聚/接入设备的入口和出口,应该支持对数据流的流量整形,并可以设置流量整形的粒度,从而实现对入口或出口突发数据流的缓冲和整形。
(8)计量管理(Metering)
在汇聚/接入设备中,应该支持对通过流分类之后的业务流进行速率的计量管理,从而达到设备中对各种业务的精确计量管理,保证各种业务的QoS服务质量。
(9)策略管理(Policy)
在汇聚/接入设备中,应该支持对各种流分类的统一管理,即策略管理,从而达到设备对整体资源的统一调度,对各种业务流的统一协调处理,保证资源的合理应用和各种业务的QoS服务质量。
参考资料:
数据中心的等级分别都有哪些呢
揭秘T4(Tier4)数据中心:顶级标准与卓越性能
在全球数据中心认证的领域,Uptime Tier认证因其权威性和认可度而备受瞩目。作为数据中心等级体系的巅峰,T4级别代表着数据中心的最高标准,它不仅提供卓越的容灾服务,还确保了在计划性和非计划性情况下都能保持服务连续性。
Uptime Tier的T4认证分为四个等级,每个等级都代表着数据中心设计、建设和运营能力的提升。 Tier 1至Tier 4,每一步都旨在消除单点故障,增强冗余和稳定性。Tier 4机房的核心特色在于其容错功能,确保在任何情况下,关键负载的中断风险被降至最低。
国内数据中心服务主要以IDC为主,普遍处于T2级别。然而,T3和T4级的差异并非仅限于规模或配电,它们在带宽和维护灵活性上也显著提升。T3级允许在线维护,而T4级则要求全冗余系统,确保即使在维护过程中也能提供无间断服务。
让我们深入理解T4级数据中心的四个级别:
T1:基本型,接受计划性和非计划性中断,设备仅基础冗余。
T2:组件冗余,提供高架地板和冗余系统,N+1备份,可实现部分中断维护。
T3:在线维护(全冗余),支持计划性动作,大型冷冻水系统和双路由供电,能处理部分非计划性中断。
T4:容错系统,严格要求双路冗余供电,N+N架构,能规避所有计划性动作导致的重要负荷停机风险。
Uptime Institute作为数据中心行业的权威机构,其《Data Center Site Infrastructure Tier Standard》和《Operational Sustainability》等标准已经成为全球数据中心建设的黄金标准。众多国家,如英国、美国、沙特阿拉伯等,已经广泛应用这一认证体系,认可T4级数据中心的卓越表现和高标准。
总而言之,T4级数据中心不仅是技术的集大成者,也是企业确保业务连续性和数据安全的坚实保障。在日益激烈的数字化竞争中,选择符合T4标准的数据中心,意味着选择了卓越的性能、弹性和可靠性。
电子信息系统机房设计规范代表什么
概述《电子信息系统机房设计规范》(GB50174-2008)将于2009年的6月1日起实施,其中有不少强制性条文必须严格执行,同时原有的《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)将终止使用。
比特网(Chinabyte)记者有幸采访了电子信息系统机房设计规范编制组组长、中国电子工程设计研究院副总工程师钟景华先生,请他对机房新标准进行了详尽解读。
新规范名称有内涵关注机房发展的人们可能会注意,新标准的名称是《电子信息系统机房设计规范》,没有延用之前的《电子计算机机房设计规范》或改为数据中心设计规范。
钟景华一语道破了其中的缘由:“在规范立项之初,编制组考虑到如果仍然延续《电子计算机机房设计规范》这一名称可能会过于局限。
现代的机房名称很多,有数据中心、信息中心、电脑中心、计算机房等等,如何让这个规范涵概更广,成为大家关注的一个问题。
”
然而无论机房名称怎样,归根到底其传输、存储、运算的都是电子信息。
所以,编制组最终把新规范定义为《电子信息系统机房设计规范》,它不仅涵概传统的计算机机房,并将所有具有电子信息传输、存储、运算功能的场所都归入其中。
让不同级别的数据中心都有据可依在《电子信息系统机房设计规范》立项时,编制组就为规范制定了四个要求:科学性、先进性、协调性和可实施性。
现代数据中心的规模、应用和需求各不相同,如何让不同级别的数据中心都有据可依?即如何实现可实施性?钟景华介绍:“当时编制组和们认为一定要将机房分级,而这恰恰与当时还没看出版的美国通信行业协会标准TIA/EIA-942《数据中心通信设施标准》不谋而合。
”立项会议后几个月TIA/EIA-942来到了中国,编制组马上进行了翻译,认为新标准的分级不能完全参照TIA-942,因为其中的T3级并不附合中国国情。
T3要求系统采用“一用一备”的运行方式,在主用系统检修时直接切换市电工作,这一做法在电源质量比较好的情况下可行,但国内电源谐波和瞬间断电情况较多,如果直接用市电,可能造成信息丢失、传输错误或者造成设备的损坏。
最终,新规范将电子信息系统机房根据使用性质、管理要求及其在经济和社会中的重要性划分为A、B、C。
对应TIA/EIA-942的T4,B级对应TIA/EIA-942的T2,C级对应TIA/EIA-942的T1。
T3可以归类为,但是很勉强,需要在设计时完善。
这是新规范与旧规范相比最大的特点。
除此以外,新规范中增加了术语和符号、机房分级标准、电磁屏蔽、网络布线、机房监控与安全防范五个章节和附录。
充份关注节能环保“据统计2006年美国境内数据中心耗电量为600亿度,占美国全年耗电量的1.5%,到2011年这一数字将超过1000亿度。
只是这些数字还不够直观,我举两个例子:一是三峡水电站一共设置了32台发电机组,如果全部开启一年的发电量也就是1000亿度;二是全国照明用电,包括家庭、办公和生产耗费的照明电,全年约为1000亿度。
”钟景华说到。
节能是数据中心的一个非常重要话题,新规范中特别增加了关于大型数据中心节能的条文。
规范7.4.13条规定,空调设计应根据当地气候条件,选择采用以下节能措施:大型机房宜采用水冷冷水机组空调系统;北方地区采用水冷冷水机组的机房,冬季可利用室外冷却塔作为冷源,通过热器对空调冷冻水进行降温;空调系统可采用电制冷与自然冷却相结合的方式。
钟景华解释:大型机房通常指数千至数万平方米的机房。
在这类机房中,安装的设备多、发热量大、空调负荷大,而水冷冷水机组的能效比高,可节约能源,提高空调制冷效果。
在北方冬季还可利用室外冷却塔作为冷源,通过热器对空调冷冻水进行降温,进一步节约了能源。
新规范中关于节能的条文还很多,例如机柜的摆放方式、照明光源、机房窗户设置等细节,充分体现了对节能环保的关注。
新规范中的强制条文“建设部101号文中明确表示《电子信息系统机房设计规范》中的第6.3.2、6.3.3、8.3.4、13.2.1、13.3.1为强制性条文,”钟景华为比特网记者介绍:“这五条强制性条文都涉及到生命安全和节能环保的内容。
”第6.3.2条规定,电子信息系统机房的耐火等级不能低于2级。
第6.3.3条规定,当或B级电子信息系统机房位于其他建筑物内时,主机房与其它部位之间应设置火极不低于2小时的隔墙,隔墙上的门应采用甲级防火门。
第8.3.4条规定,电子信息系统机房内所有设备的金属外壳、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构等必须进行等电位连接并接地。
第13.2.1条规定,采用管网式洁净气体灭火系统或高压细水雾灭火系统的主机房,应同时设置两种火灾探测器,且火灾报警系统应与灭火系统联动。
第13.3.1条规定,凡设置洁净气体灭火系统的主机房,应配置专用空气呼吸器或氧气呼吸器。
以上五条都涉及了人身和设备安全的条文,必须严执行。
另外,关于强制条文在规范的说明部分都有明确的解释。
要求高于国家规定的编制过程计算机技术的发展速度平均是2.5年一代,而《电子计算机机房设计规范》从1993年实施至今已经进入了第15个年头。
而早2005年初中国电子工程设计院在对标准进行整理时发现原有的标准已不能适用于现代数据中心的设计要求时便向建设部和信息产业部提出了修编的申请,并得到了相关部委的高度重视,很快发文委托中国电子工程设计院对标准进行修编。
按照国家相关规定,标准的编制要分四个阶段,分别是准备阶段、征求意见稿阶段、送审稿阶段和报批稿阶段。
然而《电子信息系统机房设计规范》的编制工作远远超出了这四个阶段。
钟景华介绍:“准备初期编制组调研了40多个机房,取得3000多个数据,并编写200多页的调研报告,并且还研究和翻译了美国通信行业协会的TIA-942《数据中心通信设施标准》、电气和电子工程师协会的IEEE-1100《电子设备供电和接地作规程》等相关国外标准,吸取了其中适合中国国情的部分。
”从调研到草稿完成经历了一年的时间,之后编制组按照建设部的规定开始了为期两个月的向全社会征求意见阶段,期间收集意见330余条。
意见中很多涉及很多机房疑难问题,如何取舍编制组慎之又慎,并对每一条不采纳的意见都回复了具体的理由。
比如关于机房接地的意见,编制组邀请了国内知名的王红宇等对每条意见进行分析、讨论,彻底解决了长久以来对于机房接地的争论,除此以外编制组还组织了并于供电、空调、综合布线及消防等方面的意见研讨会。
此后,又经历了征求意见稿修改、送审稿讨论和修改、报批稿修改等阶段。
最终,建设部于2008年11月12日发布第101号公告,批准了《电子信息系统机房设计规范》规范,从立项到批准经历3年多的时间。
与旧标准相比,新标准的内容更加科学和更具实施性,然而整个编写过程却比旧标准缩短了一半的时间。
钟景华还从新规范的角度为数据中心建设提了几条建议,首先要量力而行,数据中心投资费用非常高,建设成本平均要1.5万/平米,新规范中、B级、C级机房的投资差别是相当大的,一定要根据自己企业的性质、数据中心的重要性来定出数据中心建设的级别。
第二,数据中心建设一定要考虑标准化和模块化,这也是节省投资和运行费用的重要因素。
最后,钟景华谈到,按照建设部的委托中国电子工程设计院正在编制《电子信息系统机房环境检测标准》,专门解决目前检测没有依据、没有方法的问题。
其中包括了数据中心温度、湿度、电源质量、布线等参数如何检测的规范标准,将于2010年完成。
另外,中国电子工程设计院还承担了建设部委托的编制《电子信息系统机房设计与施工的国家标准图集》任务,图集可以帮助设计和施工人员理解规范,目前图集已经出版。