一、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施綜合測(cè)試概念

嚴(yán)格意義上的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施綜合測(cè)試是指從“圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審查、設(shè)備選型審查、工廠測(cè)試見證、到貨檢查見證、單機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)測(cè)試、聯(lián)合系統(tǒng)測(cè)試”等一個(gè)完整的測(cè)試驗(yàn)證過(guò)程。

在國(guó)內(nèi)，“圖紙?jiān)O(shè)計(jì)審查、設(shè)備選型審查、工廠測(cè)試見證、到貨檢查見證”這四個(gè)階段一般由于項(xiàng)目時(shí)間緊張、業(yè)主的重視及理解程度被忽略掉了，而更側(cè)重于“單機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)測(cè)試、聯(lián)合系統(tǒng)測(cè)試”等環(huán)節(jié)。實(shí)際上，以上七個(gè)步驟完整的執(zhí)行完畢對(duì)項(xiàng)目的順利交付及后續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行是有非常大的幫助的。

一般來(lái)說(shuō)，綜合測(cè)試是由業(yè)主聘請(qǐng)的經(jīng)驗(yàn)豐富的第三方專業(yè)測(cè)試機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，項(xiàng)目的各承建方、設(shè)備供應(yīng)商、設(shè)計(jì)院、管理公司、監(jiān)理等各單位配合執(zhí)行的一項(xiàng)系統(tǒng)工程。第三方專業(yè)測(cè)試機(jī)構(gòu)通常提供測(cè)試所需要的各種儀器、儀表、工具、測(cè)試用假負(fù)責(zé)、測(cè)試方案、測(cè)試流程等，并主導(dǎo)具體的測(cè)試過(guò)程。各承建方、供應(yīng)商對(duì)自己承擔(dān)的施工安裝、設(shè)備性能、調(diào)試質(zhì)量負(fù)責(zé)，在執(zhí)行測(cè)試時(shí)由其提供設(shè)備專用工具并進(jìn)行具體的設(shè)備及系統(tǒng)操作，在發(fā)現(xiàn)安裝問(wèn)題、設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題、調(diào)試等其他問(wèn)題時(shí)及時(shí)進(jìn)行整改，以便支持后續(xù)綜合測(cè)試計(jì)劃。設(shè)計(jì)院對(duì)設(shè)計(jì)意圖、設(shè)計(jì)圖紙負(fù)責(zé)，遇到問(wèn)題時(shí)需參與解決。甲方、管理公司、監(jiān)理需見證測(cè)試過(guò)程，并召集各方參與測(cè)試并解決測(cè)試過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題。

綜合測(cè)試的核心是通過(guò)假負(fù)載模擬“數(shù)據(jù)中心正常運(yùn)行時(shí)、故障運(yùn)行時(shí)”的各種狀態(tài)是否與設(shè)計(jì)意圖符合，包括驗(yàn)證施工質(zhì)量、設(shè)備質(zhì)量、調(diào)試質(zhì)量、各種邏輯功能等。使用的假負(fù)載以機(jī)架位假負(fù)載為宜，具有可調(diào)功率的能力。根據(jù)不同的設(shè)計(jì)，機(jī)架式假負(fù)載也存在不同的形式。如按高度可分成2U、3U、4U的假負(fù)載，按假負(fù)載風(fēng)扇的不同形式可分為可調(diào)風(fēng)扇假負(fù)載、不可調(diào)風(fēng)扇假負(fù)載，按電流不同形式可分為交流交付在、直流假負(fù)載等。

綜合測(cè)試?yán)碚摳敿?xì)的介紹在第三節(jié)中詳述。

二、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施綜合測(cè)試在國(guó)內(nèi)的發(fā)展概況

綜合測(cè)試在美國(guó)、歐洲是一種常規(guī)性的測(cè)試，在數(shù)據(jù)中心、醫(yī)療系統(tǒng)、艦船等關(guān)鍵設(shè)施都會(huì)進(jìn)行綜合測(cè)試，甚至在辦公樓項(xiàng)目中也會(huì)進(jìn)行，是一種社會(huì)上普遍接受的驗(yàn)證項(xiàng)目實(shí)施正確性的技術(shù)性措施。

在國(guó)內(nèi)，直到2008年底世紀(jì)互聯(lián)公司對(duì)其自有項(xiàng)目進(jìn)行了國(guó)內(nèi)第一次綜合測(cè)試，2009年初百度公司對(duì)其自有項(xiàng)目進(jìn)行了更深入、更完整的綜合測(cè)試。這兩次綜合測(cè)試的執(zhí)行均引入國(guó)外的專家資源，可以說(shuō)是國(guó)內(nèi)綜合測(cè)試發(fā)展的開端。

最近幾年，綜合測(cè)試的理念越來(lái)越被數(shù)據(jù)中心業(yè)主重視，已經(jīng)有越來(lái)越多的項(xiàng)目進(jìn)行了各種不同程度的綜合測(cè)試。特別在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)、金融行業(yè)有更深入的接受程度。在這兩個(gè)行業(yè)里，進(jìn)行過(guò)嚴(yán)格意義上綜合測(cè)試的數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)期往往有更好的穩(wěn)定性與業(yè)務(wù)連續(xù)性。

綜合測(cè)試的理念在數(shù)據(jù)中心行業(yè)已經(jīng)扎根發(fā)芽，未來(lái)會(huì)有更多的業(yè)主接受這種嚴(yán)謹(jǐn)理念，行業(yè)中也會(huì)涌現(xiàn)出更多的專業(yè)測(cè)試機(jī)構(gòu)。在其他重要的領(lǐng)域，如重要會(huì)議、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等的機(jī)電系統(tǒng)也已經(jīng)開始涉足綜合測(cè)試。

未來(lái)，需要在綜合測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)制定、推廣、測(cè)試機(jī)構(gòu)的培育、業(yè)主的認(rèn)識(shí)上下更多更大的功夫，推進(jìn)行業(yè)迅速發(fā)展，以便關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施得到良好的交付與穩(wěn)定的運(yùn)行。

三、數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施綜合測(cè)試方法論

1. 綜合測(cè)試可以給我們解決哪些問(wèn)題？

(1) 排除設(shè)計(jì)不合理問(wèn)題

目前，國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心行業(yè)設(shè)計(jì)圖紙的錯(cuò)漏碰缺問(wèn)題較多，是行業(yè)的普遍現(xiàn)象。導(dǎo)致此問(wèn)題的主要原因是：1）行業(yè)發(fā)展快，項(xiàng)目周期緊，留給設(shè)計(jì)院出圖的時(shí)間不多；2）行業(yè)最近幾年發(fā)展較快，具備很強(qiáng)專業(yè)能力的設(shè)計(jì)院和工程設(shè)計(jì)人員比較稀缺，缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的積累與設(shè)計(jì)效果的驗(yàn)證。

另外一個(gè)方面，針對(duì)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目，業(yè)主單位或者機(jī)電顧問(wèn)單位的設(shè)計(jì)審核能力也不足以應(yīng)對(duì)機(jī)電設(shè)計(jì)問(wèn)題。綜合測(cè)試專業(yè)機(jī)構(gòu)具備較多項(xiàng)目的測(cè)試經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)大量項(xiàng)目的測(cè)試積累了很多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，可以通過(guò)其的設(shè)計(jì)審核提前發(fā)現(xiàn)眾多問(wèn)題，避免在實(shí)際實(shí)施及運(yùn)行維護(hù)時(shí)出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題。有些問(wèn)題可以在實(shí)施過(guò)程中調(diào)整，有些不具備調(diào)整的空間。

(2) 排查施工質(zhì)量問(wèn)題

與設(shè)計(jì)問(wèn)題類似，國(guó)內(nèi)針對(duì)數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目的優(yōu)質(zhì)的施工單位較少，施工問(wèn)題非常的多，大多數(shù)項(xiàng)目都會(huì)排除出數(shù)百、上千個(gè)施工質(zhì)量問(wèn)題。根據(jù)過(guò)往數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，施工質(zhì)量問(wèn)題在所有問(wèn)題中起碼占50%以上。

這些施工質(zhì)量問(wèn)題包括：電纜壓接不實(shí)、電纜型號(hào)錯(cuò)誤、電纜接錯(cuò)、控制電纜虛接、未按圖紙及規(guī)范施工、成品保護(hù)不到位、電氣設(shè)備內(nèi)存有施工廢料、電纜沒(méi)有規(guī)范的編號(hào)、電氣設(shè)備定值設(shè)置錯(cuò)誤、未完成調(diào)試、設(shè)備參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤等等各種各樣的問(wèn)題，不一而足。這些問(wèn)題往往會(huì)帶來(lái)災(zāi)難性的后果，有些問(wèn)題甚至讓運(yùn)維人員無(wú)從下手。如電纜壓接不實(shí)，當(dāng)負(fù)載較低時(shí)不會(huì)發(fā)生問(wèn)題，當(dāng)負(fù)載越來(lái)越高存在燒毀電纜的可能；再如，控制電纜虛接，在設(shè)備發(fā)送控制信號(hào)時(shí)可能產(chǎn)生時(shí)靈時(shí)不靈的現(xiàn)象。這些細(xì)小的問(wèn)題往往成為關(guān)鍵業(yè)務(wù)的巨大災(zāi)難。

施工質(zhì)量的檢查需要全面地進(jìn)行，通過(guò)核對(duì)圖紙檢查施工情況，通過(guò)專業(yè)設(shè)備檢測(cè)各種施工質(zhì)量。

(3) 排查設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題

設(shè)備在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、運(yùn)輸、安裝等各個(gè)階段均可能存在問(wèn)題，很多性能及功能性的問(wèn)題通過(guò)調(diào)試時(shí)無(wú)法排查出來(lái)的，如不在交付之前發(fā)現(xiàn)真正的問(wèn)題，在實(shí)際使用時(shí)往往在負(fù)載越來(lái)越高時(shí)帶來(lái)災(zāi)難性的后果。根據(jù)過(guò)往的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題往往占20-30%的比例。

這些問(wèn)題諸如：設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，關(guān)鍵元器件的批量質(zhì)量問(wèn)題，元器件焊接松動(dòng)，運(yùn)輸過(guò)程中元器件損壞，設(shè)備真實(shí)容量不足等等。

綜合測(cè)試可通過(guò)模擬設(shè)備真實(shí)負(fù)載來(lái)檢驗(yàn)設(shè)備的標(biāo)稱性能及功能是否達(dá)標(biāo)。

(4) 驗(yàn)證系統(tǒng)能力

由于數(shù)據(jù)中心電氣系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)的復(fù)雜性，在工程調(diào)試階段往往無(wú)法驗(yàn)證機(jī)電系統(tǒng)的真實(shí)能力，如系統(tǒng)容量、系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)能力、故障模式等。

通過(guò)模擬假負(fù)載，將系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行起來(lái)，可以檢驗(yàn)機(jī)電系統(tǒng)的真實(shí)能力，避免運(yùn)行期的各種莫名其妙的故障。

2. 完整的綜合測(cè)試過(guò)程

完整的綜合測(cè)試包括以下7個(gè)過(guò)程，在項(xiàng)目實(shí)施時(shí)盡量全部實(shí)施。如不具備條件，可根據(jù)實(shí)際情況縮減，但是后三個(gè)過(guò)程是不可缺少的。這7個(gè)過(guò)程是順序的過(guò)程，不可前后顛倒。以下每個(gè)步驟都需要有詳細(xì)的審查計(jì)劃或測(cè)試流程，檢查完成需要有詳細(xì)的報(bào)告。

(1) 設(shè)計(jì)審核

設(shè)計(jì)審核一般包括需求審核、方案設(shè)計(jì)審核、初步設(shè)計(jì)審核、施工圖審核、深化設(shè)計(jì)審核。

(2) 工廠測(cè)試

所有重要設(shè)備均需進(jìn)行工廠測(cè)試，需要完整的驗(yàn)證設(shè)備與訂貨技術(shù)要求的符合性，重要環(huán)節(jié)需要進(jìn)行試驗(yàn)。如高壓柜需在工廠進(jìn)行邏輯測(cè)試，發(fā)電機(jī)需進(jìn)行帶載能力測(cè)試，自控系統(tǒng)需進(jìn)行自控邏輯測(cè)試。

工廠測(cè)試內(nèi)容非常之多，具有較好經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)測(cè)試機(jī)構(gòu)可以提供全套支持。進(jìn)行過(guò)全面工廠測(cè)試的項(xiàng)目可大大減少設(shè)備質(zhì)量問(wèn)題，也可以避免做假的不良行為。

(3) 到貨檢查

到貨檢查也是個(gè)不可獲缺的過(guò)程，設(shè)備在發(fā)貨、運(yùn)輸時(shí)可能存在各種錯(cuò)誤，如發(fā)錯(cuò)設(shè)備，設(shè)備數(shù)量不足，運(yùn)輸時(shí)損壞等。在這一過(guò)程中認(rèn)真檢查設(shè)備，可避免在安裝時(shí)出現(xiàn)的各種問(wèn)題，避免由于錯(cuò)誤導(dǎo)致的工期延期或者根本無(wú)法發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。

(4) 安裝審查

安裝審查需要在安裝過(guò)程中進(jìn)行檢查，特別是對(duì)隱蔽工程（如電纜鋪設(shè)及壓接電纜）需要著力審查。在某個(gè)系統(tǒng)剛開始安裝時(shí)就需要審查安裝計(jì)劃、安裝的樣品，避免安裝完成時(shí)才發(fā)現(xiàn)安裝錯(cuò)誤。

(5) 單機(jī)測(cè)試

不管電氣設(shè)備還是空調(diào)設(shè)備都需要進(jìn)行單機(jī)測(cè)試，以便驗(yàn)證設(shè)備的性能及功能。單機(jī)測(cè)試需要開啟假負(fù)載模擬真實(shí)情況時(shí)的負(fù)載及功能。

單機(jī)測(cè)試需要有詳細(xì)的測(cè)試方案及測(cè)試流程，每個(gè)測(cè)試步驟均需要嚴(yán)謹(jǐn)列明，并需要征得設(shè)備供應(yīng)商的同意。

單機(jī)測(cè)試完成，證明設(shè)備合格后可進(jìn)行單系統(tǒng)測(cè)試。

主要的單機(jī)測(cè)試包括：高壓柜、變壓器、低壓柜、不間斷電源、列頭柜、PDU、發(fā)電機(jī)、制冷機(jī)組、水泵、冷卻塔、空調(diào)機(jī)組、ATS轉(zhuǎn)換開關(guān)、蓄冷罐、變頻設(shè)備等的測(cè)試。

以下表格是UPS單機(jī)測(cè)試案例：

　　(6) 單系統(tǒng)測(cè)試

單系統(tǒng)是指一個(gè)功能單元的集合，如一組并機(jī)的UPS系統(tǒng)、一套并機(jī)的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)，一套冷凍水空調(diào)等。單臺(tái)設(shè)備合格不意味著單系統(tǒng)合格，需要進(jìn)行實(shí)際的驗(yàn)證才能得到證明。

單系統(tǒng)測(cè)試需要在單機(jī)測(cè)試合格后進(jìn)行，需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)容的所有環(huán)節(jié)檢查合格后方可進(jìn)行。

單系統(tǒng)測(cè)試需要制定完整的測(cè)試方案及測(cè)試流程，每個(gè)步驟都需要得到工程實(shí)施單位及設(shè)備供應(yīng)單位的認(rèn)可，如遇到分歧需進(jìn)行討論以便達(dá)成共識(shí)。

單系統(tǒng)的測(cè)試方法主要是通過(guò)假負(fù)載模擬單系統(tǒng)真實(shí)運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)及故障模式時(shí)的各種狀態(tài)，通過(guò)一定時(shí)間的運(yùn)行，驗(yàn)證系統(tǒng)是否合格。

主要的單系統(tǒng)測(cè)試包括：高壓系統(tǒng)、低壓系統(tǒng)、不間斷電源系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等的測(cè)試。

具體測(cè)試包括25%帶載、50%帶載、75%帶載、100%帶載，突發(fā)加減載，關(guān)閉冗余設(shè)備等。

在單機(jī)測(cè)試、單系統(tǒng)測(cè)試完成后，經(jīng)整改合格后方可進(jìn)行聯(lián)合測(cè)試。

以下是UPS并機(jī)系統(tǒng)測(cè)試案例：

　　(7) 聯(lián)合測(cè)試

聯(lián)合測(cè)試指數(shù)據(jù)中心所有機(jī)電系統(tǒng)作為一個(gè)整體進(jìn)行測(cè)試，通過(guò)全額假負(fù)載模擬真實(shí)運(yùn)行時(shí)的各種運(yùn)行狀態(tài)及故障模式時(shí)的各種狀態(tài)。進(jìn)行全額假負(fù)載投入的成本非常大，如無(wú)法獲得高額預(yù)算可減少假負(fù)載的數(shù)量，但不能少于25%的帶載量。

聯(lián)合測(cè)試在綜合測(cè)試中具有最高的技術(shù)含量，是驗(yàn)證整個(gè)系統(tǒng)所有功能的最佳測(cè)試方法。

聯(lián)合測(cè)試需要所有的實(shí)施單位、設(shè)備供應(yīng)商到場(chǎng)執(zhí)行操作，需要按嚴(yán)格修訂的操作票執(zhí)行每一個(gè)步驟。操作票需要和各方達(dá)成共識(shí)。

具體的測(cè)試內(nèi)容舉例如下：

　　作者簡(jiǎn)介：

朱永忠，現(xiàn)任平安科技(深圳)有限公司基礎(chǔ)架構(gòu)首席總監(jiān)、云計(jì)算發(fā)展與政策論壇用戶委員會(huì)副主任。曾在百度歷任系統(tǒng)部高級(jí)經(jīng)理、副總監(jiān)、總監(jiān)、高級(jí)總監(jiān)，加入百度之前供職于中國(guó)最大的商業(yè)數(shù)據(jù)中心服務(wù)提供商——世紀(jì)互聯(lián)(Nasdaq:VNET).擁有十多年數(shù)據(jù)中心建設(shè)、運(yùn)營(yíng)和管理經(jīng)驗(yàn)，是百度數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的總設(shè)計(jì)師、規(guī)劃師和推動(dòng)者。在百度的七年時(shí)間中，永忠組建和培養(yǎng)了國(guó)內(nèi)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最強(qiáng)大的數(shù)據(jù)中心團(tuán)隊(duì)，打造出中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域最領(lǐng)先的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，為百度的大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略打下了良好的基礎(chǔ)。永忠是國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的頂尖技術(shù)專家，身為中國(guó)數(shù)據(jù)中心專家技術(shù)委員會(huì)副主任委員，和工信部數(shù)據(jù)中心工作組特聘專家，主持和參與了多項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及白皮書的編寫和審核工作，為過(guò)去幾年中國(guó)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的大發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。