数据中心机房建设解决方案

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数据中心机房建设解决方案

数据中心机房建设时需要注意哪些问题

计算机机房建设方案

机房建设需要考虑哪些方面?

一、数据中心机房建设解决方案

转自 “ 通信电源人 ”

高密度数据中心的核心需求及其特点

数据中心随着数据存储技术的发展日新月异。作为IT基础设施的综合布线对于未来数据中心业务的发展至关重要。高密度刀片式服务器及存储设备数量增多，数据中心面临着网络性能、散热、空间、能耗等等一系列挑战。一个符合当下及未来长期要求的新一代数据中心应当符合以下要求：

结构化

由于数据中心的网络路由复杂、布线交叉以及维护管理的频率较高，所以应采用主配线区域（MDA）作为布线管理核心的星型结构化布线。这种结构既简单又可靠，可以使数据中心利用率达到最高。数据中心网络规模越大，机构化布线的优势也越明显。

可靠性

数据中心作为企业的大脑，是服务器、网络设备和存储设备等核心设备的互联中心，因此，数据中心布线系统的可靠性非常重要，除了采用一般的设备冗余、物理备份以外，需要在布线整体结构规划设计以及施工和提高布线产品本身的可靠性等多方面采取有效的措施保证。

易扩容性

由于业务需求增加，数据中心的配置可能经常升级。而系统的升级往往需要布线系统作相应的改动，因此布线系统需要尽可能采用模块化、系统化的安装，使其升级能快速便捷地完成。

优化投资、绿色节能

数据中心是整个企业或者使用单位的核心设施，数据中心的使用空间有限且单位价值昂贵，因此要求其中的每种设备尽量节约空间。作为数据中心的基础设施，布线系统采用小尺寸、高密度的解决方案，节约宝贵空间，从而提高数据中心的使用效率。

数据中心的四个等级

按照EIA/TIA-942标准，数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会造成的损失或影响程度分为等级1-4级。从下表中不难看出，数据中心等级越高，可靠性越高，冗余和备份的量也越多。

数据中心的综合布线系统——区域和空间

谈及数据中心整体需求的时候，我们需要采用标准来进行整体布局和设计。《TIA-942：数据中心电信基础设施标准》全面阐述了数据中心的综合布线系统，并定义在典型的企业数据中心里需具备以下区域和空间。

主配线区（MDA）

水平配线区（HAD）

进线间（ISP）

设备配线区（EDA）

区域配线区（ZDA）

数据中心10G布线解决方案

万兆光缆解决方案

上图为BasecOM4室内紧套式多模光缆性能表

万兆铜缆解决方案

上图为Basec7类屏蔽布线系列产品链路示意图

综合布线系统在数据中心中的绿色节能研究

降低能耗，打造绿色数据中心

- 采用高密度的接口（MPO)和配线系统，减少布线系统的机房占用空间。

- 采用10G/40G传输性能的铜缆和光缆系统，能够支持未来几代网络应用的产品及解决方案，尤其是融合技术的产品，推迟数据中心物理设施升级的年限。

- 选用线径更细的线缆，节约走线通道的空间，减少对冷热空气对流的阻隔。

- 选择容错性能好，抗干扰能力强的布线系统，提高网络运行效率。

- 建议采用上走线，增加地板下空气的流动空间，如果采取地板下走线，线缆路由最好在热通道下。

高密度预端接光缆解决方案

MPO预端接解决方案的优势

- 在MDA-HDA区域，建议使用预端接光缆系统（MPO），不仅可以支持目前主流10G以太网的应用，还可以便捷升级至25G/40G/100G应用，避免未来网络升级的局限性。

- MPO的光纤系统在出厂之前已经做了预连接的技术，保证了光纤性能稳定。

- MPO密度12芯，直径12.6毫米，6A的直径是MPO的2倍，可以节约40%的安装空间。

- 相比于传统的系统，MPO在机柜里需要的配件架较少，可以节约柜机的安装空间，降低客户能源的安装费用。

- MPO的安装不需要安装工具，布线难度低，有效提高布线效率，为后期的管理提供了便利性和灵活性。

高密度MPO光缆系列产品

参考依据

1

网络中心机房新建，改建和扩建项目。

2

网络中心机房建设除执行本标准外，应符合国家现行的标准、规范和指标规定。本方案参考的依据有:

国家标准《电子计算机机房设计规范》(GB50174-93)

国家标准《计算站场地技术要求》(GB2887-89)

国家标准《电子计算机机房施工及验收规范》(SJ/T30003-93)

国家标准《计算机机房活动地板的技术要求》(GB6650-86)

国家标准《计算站场地安全技术》(GB9361-88)

国家标准《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》(GB50169-92)

中华人民共和国公共安全行业标准GA/T75-94《安全防范工程程序与要求》《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》

中心机房场地技术指标

1

选址：机房必须具备防尘、防潮、防雷、抗静电、阻燃、绝缘、隔热、降噪音等物理环境，防盗设施齐全，应避开强磁场的干扰，应选择设在建筑物的中间层，方便管理和布线。避免设在最高层、地下室和用水设备下层。

2

组成：中心机房包括主机房和辅助房。主机房是存放各类服务器、网络设备、机柜等重要设备的专用房间；辅助房用于存放UPS电源、维护工具等设备，辅助用房根据实际情况可与主机房合并使用。

3

面积：根据学校规模和实际应用需求确定网络中心机房大小，主机房原则上面积不小于20㎡，层高不低于2.8m，能满足现有各类设备的存放要求，并为今后的发展预留可扩展的空间。

计算公式：S=KA（S-指机房面积；K-指系数，取4.5-5.5 m2/台（架），A-指设备台（架）总数）

4

管理员办公室必须与主机房分离，面积根据人员、设备及需要而定。

中心机房装修工程

1

吊顶：中心机房应采用金属天花板吊顶，梁、顶应做防尘处理。

2

墙体：墙面应进行隔音、防火、防水、防尘、防辐射和屏蔽处理，墙面刷高档防火乳胶漆。

3

隔断：机房内区域间隔墙应采用12mm防火钢化玻璃隔断。

4

地面：机房地面必须平整。并做防水处理。地板采用架空防静电可拆卸地板，高度为15cm至35cm之间。

5

门窗：在主机房进出口应安装防火防盗门，机房窗户应安装防盗防护窗，同时外窗安装防水雨棚来防止雨水溅入，窗帘采用双层结构，外层应采用防光隔热窗帘材料，避免阳光直接照射。

6

照明: 一、主机房的平均照度不低于300lx（距地面0.3m处）；二、基本工作间、辅助房间的平均照度不低于150lx（距地面0.3m处）。平均照度(Eav)= 单个灯具光通量 Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽)。

中心机房供配电系统

1

供电：供配电系统是机房整个工程的重点，采用双回路供电（照明、空调等通用设备由市电供电，服务器等专用设备经UPS后供电，所有线路分相独立走线）。机房采用独立接入的三相五线制或单相三线制电源。有条件的学校可为中心机房配备独立的发电机。

2

配电柜：机房应分别设立市电和UPS配电柜，配电柜应显示各相输入、输出电压、电流强度等基本信息，标明各开关的用途。

3

UPS配置：UPS作为中心机房建设的基本设备，各校应采购UPS设备为机房提供稳定、持续的供电，并在断电情况下保障机房一定的供电时间。UPS容量应是总用电功率的1.5倍进行预留，在线备用时间应大于2小时（ups放电时间计算公式:负载的有功功率×支持时间=电池放出容量×电池电压×ups逆变效率）。

4

插座：固定插座分为UPS插座和市电插座，移动插座应采用标准的220V，16A防浪涌插座。机柜采用UPS供电，机柜之间插座不能共用。所有插座都必须独立分相走线。原则上每个机柜应配备两个UPS插座和一个市电插座。

5

电缆：电缆应选择符合国家标准的高质量铜芯线缆，主干进线截面积至少达10平方毫米，UPS插座电源线截面积为4 平方毫米，照明用电源线截面积可用2.5 平方毫米，3P空调插座电源线截面积至少达4平米毫米。线缆应置于桥架或PVC管内，防止电磁干扰设备，并标明去向和功能，方便维护。

中心机房综合布线系统

1

布线：应采用综合布线系统，包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统布线，线路铺设可采用上走线或下走线方式。上走线还要采用线路固定架，走线要全部经桥架或PVC线槽。工作区子系统、水平子系统采用超五类或六类非屏蔽双绞线，管理子系统采用RJ45配线架及光纤终端盒，统一管理。主干线路要有冗余。强电、弱电单独走线，彼此尽量不要交叉。

2

KVM：对服务器操作原则上采用KVM或集成远程管理端口进行统一管理。

3

机柜：中心机房采用机柜方式统一管理，网络设备、服务器、配线架等设备统一安装到机柜里面。机柜应整齐排放，机柜与墙体的距离不小于0.6m（如房间面积允许，宜留1m），方便管理和维护。服务器机柜标准：1000*650*2000，交换机机柜标准：800*600*2000。

4

标签：机房所有设备和线路都必须贴标签，明确去向和作用。

中心机房设备配置指标

1

交换机: 中心机房应至少采用可网管快速以太网交换机，能满足整个校园网的数据交换，设备的日常负载应保持在其最大负载能力的20-40%之间。

2

路由器：作为校园网的总出口设备，其路由转发能力满足学校各种应用所需的带宽要求，设备的日常负载应保持在其最大负载能力的10-30%之间。该设备也可由三层交换机或防火墙代替。

3

服务器：中心机房的服务器应至少满足学校各种应用所需的计算能力和承载空间，应用需求应占服务器最大负载的40%以内。

4

存 储：中心机房的实际数据使用空间应保持在总存储空间的50%以内，重要的数据应采用实时备份，有条件的学校可采用高速、大容量设备实现集中存储。

5

软 件：中心机房基本软件包括操作系统、数据库系统、设备管理系统、流量监控系统、病毒防治系统等，应尽量采用正版软件。

6

防火墙: 中心机房可采用硬件或软件防火墙，配置防火墙的原则是根据网络规模、实际并发连接和流量选择设备的类型。

7

入侵防护: 有条件的学校可配置入侵防护系统，入侵防护系统必须与防火墙保持联动，形成一个防护体系。

8

上网行为管理: 中心机房必须具有可控制本区域用户上网行为的管理系统，该系统可以采用本地或远程（区域统一平台）的方式，可实现网络行为监测、记录、控制等功能。

9

杀毒软件：中心机房做为本区域病毒防治的核心应选用网络版杀毒软件，并设置准入门槛来规范和约束网络用户的客户端使用行为。

中心机房安防系统

1

门禁系统：有条件的学校可以安装门禁系统，通过感应卡或密码能够自动识别持卡人身份，自动记录人员进出的时间、地点和卡号等信息。

2

监控系统：学校必须安装网络监控摄像机和温湿度监控系统等设备，构成一套完整、先进的全数字化安全防范和监督系统。

3

消防设备：配备应急照明设备、维修工具和气体灭火器（严禁使用干粉和泡沫灭火剂）。

4

电磁辐射防护：中心机房管理人员必须配备专业的电磁辐射防护服。

第九章 中心机房空调系统

5

温度：中心机房必须达到恒温、恒湿等基本运行条件，机房温度不高于25℃，同时必须配置温度报警系统。

6

湿度: 中心机房相对湿度应保持45%-65%，达到中华人民共和国国家《计算站场地技术条件》标准A级水平。

7

空调：中心机房必须安装两台以上空调设备，并配备空调自动控制系统，确保24小时不间断运行。有条件的学校可配置精密空调。

8

接地：建设大楼必须安装室外的独立接地体，机房机柜必须接地，接地可单独接地或与同大楼共用接地体。

9

防雷：主要包括建设物内、外两层防护措施，外部防护由建设物自身防雷系统承担，网络中心机房金属线缆必须作防浪涌处理。由于机房设备的特殊要求，为了消除雷击和过电压的危险影响，必须在机房的配电柜内单独安装灵敏度高的电源二级防过电压防雷保护系统，机房电源系统至少二级防浪涌处理，重要负载末端防浪涌处理。

中心机房档案管理

1

管理制度：网络中心机房应有完整的管理制度，并做到制度上墙。

2

图纸资料：中心机房建设过程中应完整保留各种施工档案和图纸资料，并标明相关信息。

3

资产管理：中心机房对采购的各类设备有完整记录，做到帐册相符。

一、数据中心机房建设时需要注意哪些问题

1、数据中心选址：数据中心有着严格的选址标准，要考虑自然地理条件、配套设施、周边环境、成本因素、政策环境等各个因素。首先，数据中心要避开低海拔、地质缺陷带、释放污染源的工厂等区域，降低洪涝、地震、污染等情况的发生。其次，数据中心的稳定运行离不开人的维护，要考虑到当地是否拥有比较充足的数据中心技术人才，也要考虑资产的安全问题以及可能发生的损失。与此同时，为了保证数据中心间的快速链接，和其它数据中心的距离也要合适。当然除了安全因素，选址时也要考虑环保、节能、政府扶持政策等因素。
2、数据中心的综合布线：对动辄成百上千平方米的数据中心建设来说，综合布线在机房建设中尤为重要。选择什么样的线缆和布线方案，对今后的维护和升级改造都会有很大影响。
3、数据中心设备的布局：机柜摆放，正确的摆放方式应该是将服务器机柜面对面或者背靠背的摆放，这样便形成了冷风通道和热风通道，机柜之间的冷热风不会混合在一起，形成短路气流，大大提高制冷效果，保护好冷热通道不被破坏。IT设备摆放，针对高功率负载和高密度的服务器集中摆放，容易导致数据中心的局部热点和单路电源功耗过高问题，可以将这些高功率设备和高密度服务器分在每个机柜内，这样就不会出现高功率密度设备群。
4、数据中心运维：数据中心机房运维管理工作责任重大，随着互联网、信息化产业的不断发展，作为各种信息载体的数据中心发挥着越来越重要的作用，因此数据中心的安全运行变得尤为关键，数据中心运维管理工作也变得越来越复杂。

二、计算机机房建设方案

关于计算机机房建设，施耐德电气有限公司对能源及基础设施、工业、数据中心及网络、楼宇和住宅市场提供整体解决方案， 其中在能源与基础设施、工业过程控制、楼宇自动化和数据中心与网络等市场处于世界领先地位。在计算机机房建设方案里面可以提供有效方案，使计算机机房建设得到有效的处理。同时也可以为网络机房建设中定制高效的设计和解决方案，施耐德电子可以迅速发现故障并提供充足的后备时间，让他们顺利完成工作或平稳关闭系统，从而保护设备安全。

三、机房建设需要考虑哪些方面?

机房建设不仅包含机房中所涉及的各个专业，如机房装修、供配电、空调、综合布线、安全监控、设备监控与消防系统等，还包括从数据中心到动力机房整体解决方案咨询、规划、设计、制造、安装和维护服务，因此不能孤立看待机房的各个系统，而应看成一个更大的统一系统来进行设计和实施，以提高整体方案实施的可靠性、可用性、安全性和易管理性。

需要考虑机房环境空间的要求，机房位置的选择，防火，承重以及电力系统要求，消防要求，空调新风，机房屏蔽，机房装修，静电防雷与接地的要求，机房监控要求等等