關于某機房改造工程的實施思考

文｜太極計算機股份有限公司 王海紅

近年來，隨著經濟大環境的不斷發展，相關行業數據中心機房的規模也在同步增長，機房改造的需求也越來越普遍。本文就結合某機房改造工程展開討論，不妥之處，還請指正。

工程背景：某機房因部分業務遷移、部分業務擴容，需要對原機房進行在線改造。原機房存在問題有：布線混亂，可維護性極差；空調氣流組織混亂，機房內局部熱點突出；設備布局混亂，利用率低；配電系統存在明顯故障點，無法進行在線維護等。

1 現場條件及需求整理

本階段主要完成對現有條件、用戶需求的整理，為設計、規劃奠定基礎。

（1）現有機房場地條件排查。主要核實地面承重、室內凈高、原有配電進線容量、回路數、運行方式、原新風設計、原空調系統、UPS、電池等重型設備的布置、原線纜路由等。特別提醒地面承重必須復核，避免后期規劃時設備布置超重，否則需要加固；原有配電容量必須復核，如需增容需要及時報批；線纜路由必須核實清楚，否則對在線改造影響極大，特別是原線纜遷移、利舊。本工程所有終端布線（含桌面語音、數據）均利舊。

（2）現有機房業務設備排查。此環節必須把每臺在用設備逐臺統計，包括用電量、發熱量、電源規格、電源端口及數量、單機重量、占用高度等，以便把設備根據需要調整到每臺機柜。同時，要對布線結構進行復核，包括語音及數據，以便對配線架、布線柜進行合理規劃、布置。此部分內容整理完成后必須和用戶復核確認，要求盡量詳細。

（3）現階段業務設備的規劃。在現有機房業務設備排查的基礎上，明確哪些設備保留、哪些設備遷移出機房；同時，要明確施工界面，特別是不在本工程范圍內的施工都得明確，為后期的工程實施奠定基礎。由于機房工程是個整體，特別是在機房的在線改造上，需要把整個工程因素都考慮進去，否則會對在線改造造成致命影響。本工程存在三個外部關鍵節點：一是電信接入及設備的移位及恢復；二是內部語音交換的移位及恢復；三是在用業務的計劃停機及恢復。此部分內容整理完成后必須和用戶復核確認，要求盡量詳細；牽涉多方單位或部門的內容，最好有多方的備忘錄。

（4）遠期業務設備規劃。這個環節要落實兩個方面的內容：其一明確規劃；其二未明確的遠期預留。明確的規劃主要指根據業務發展對業務設備能列出明確清單，施工方必須逐臺統計并裝入機柜內。對于未明確的遠期預留，可以根據用戶提供的規劃，按機柜為單位進行用電量及發熱量預留；布線的預留可以僅考慮骨干預留，此部分內容，需要用戶為主導，避免盲目預留、造成浪費。

（5）機房等級的明確。這是設計的最基點，機房的等級必須結合行業規范、用戶實際、現場條件，不要盲目追求高等級、高配置。機房等級只是設計的基點，可以繼續細化，甚至可以按專業細化、按區域細化。本工程的等級標準參考A級。如：因現場沒有條件配置油機，故市電按2路獨立電源考慮，不考慮油機，即按B級標準；但是UPS按2N配置，達到A級要求。

2 原有機房運行情況調查及分析

主要目的：通過調查，列出在用機房存在的問題，對癥下藥，避免改造時出現同樣的問題。情況調查主要了解的內容有：

（1）場地條件，如供電容量、UPS、空調、有無局部熱點、是否有負壓現象、潔凈度、溫濕度狀態、有無漏水等；運行狀態：實際運行負荷、UPS負載率、空調的用備、空調的四季運行工況、有無運行故障及故障原因、有無臨時改造及改造的原因及效果、維護周期及維護范圍、合理建議等。

（2）業務需求：主要了解場地設施是否滿足現有業務設備的配置、有無針對性要求、有無相關工程建議或需求。

（3）通過調查，發現本工程的問題有：機柜布置未采用冷熱通道；局部熱點突出；空調配置沒有冗余；氣流組織混亂；多次臨時改造，造成布局、布置混亂，可維護性極差；配電系統分級過多、配置散亂，未統籌考慮，存在明顯單點故障；配電系統未針對負荷類型做差異化的優化配置；原空調的室外機選型偏小，造成高溫季節頻繁報警等。

3 工程設計

通過以上環節的準備，可以進行改造的工程設計，工程設計要完成的主要圖紙有：

（1）現場條件圖：即原有機房的現狀。一定要完全將相關設備布置、線纜路由、場地要素等信息完全在圖紙上顯示，同時要明確標示出哪些要遷移、哪些要保留。其實，這就是把此前的大部分工作成果圖紙化，為后面的設計、改造、實施做好準備。特別要注意，一定要把相關信息圖紙化，因為有的設計師對現場考察、調查很充分，也整理出了明晰的文字記錄，但就是沒有把這些信息再次進行加工反映到圖紙上，其實，不管是什么工程，最終的施工文檔就是施工圖紙。在本工程中，我們把此圖也歸類到現場條件圖紙中。當然，如果原來有竣工圖紙，此工作就相對簡單些；如果沒有，就必須自行繪制，特別是存在多次臨時改造的工程，把所有問題都歸結到現場處理的做法是很危險的，有時是致命的。例如：用戶要求所有桌面端線纜利舊，那么在后期設計中就要核對線纜路由、重新布局對長度的影響。

（2）改造的工程施工圖：其實就是本次工程的施工圖。施工圖要把現有條件、現階段及遠期規劃結合起來形成最終的圖紙。有的人習慣于把遠期規劃用“待定”兩字一筆帶過，作為完整的工程設計，一定要把設計要素交代清楚，特別是所謂的“預留”，一定要在圖紙中注明“預留的依據、預留的結果”，特別是要在所有專業中都有體現。舉個簡單的例子：電氣專業有了預留，空調專業也必須有預留。即在所有的設計內容中（包括預留），都要進行完整的各專業的資料互提，確保整個工程的一致性、各專業之間的匹配。

本次工程的大致思路是：設備按類進行邏輯分區（如電信接入區、內部交換區、數據布線柜區、語音布線柜區、公共設施區、專營業務區、配電及UPS區、電池區、空調區等）；強弱電全部上走線、無吊頂；空調上送風下（側）回風，按N+1方式配置；市電雙路本地互投、機房內IT設備UPS按2N、雙母線配置；核心業務桌面終端采用獨立UPS 單電源方式供電等。

4 在線改造的銜接設計

此部分內容其實是實施方案的一部分，主要目的是為了實現“在線改造”而做的輔助設計，是為實現最終設計而進行的臨時性補充設計。但是，它不能簡單歸結到實施方案里，因為此部分內容在圖紙里、實施方案里還是相對獨立的，我們定義為銜接設計，主要是因為在整個工程實施里，它僅僅是過渡措施，存在建設、拆除、恢復三個過程，且會發生實質性的物資消耗。特別是利舊部分，在此部分內容里要體現出來；同時，此部分內容也要體現全專業的匹配，確保“在線”的功能性。

本工程主要考慮的難點有：

裝修系統的銜接設計：臨時劃定使用區、后期實施區、臨時使用區的恢復。臨時使用區：為了方便其余大部分區域的場地建設，同時要保證在用設備、系統的正常使用而設立的相對獨立的臨時區域。后期實施區：是可以較獨立且無需過多考慮在線需求的區域。臨時使用區的恢復：在后期實施區完成且具備投運條件后對臨時使用區的恢復。整個分區要方便實施及恢復，保證“無塵”實施的要求，實現配電、空調等專業的配合。

配電系統的銜接設計：怎樣在有限的計劃停電時間里完成配電系統的正常實施？簡單講，分為三個方面：首先是針對臨時使用區的改造，把在用的設備、系統的配電進行臨時改造，配置獨立的、臨時的配電系統；此環節的目的有兩個，一是確保在后期改造期間此部分系統可正常工作；二是不影響后期改造的實施。務必強調“獨立”的含義不僅是系統上，也要同時考慮物理區間的臨時獨立。其次是后期實施區的正常建設，此部分要包含臨時使用區的正常配電。最后是臨時使用區的配電恢復，即實現臨時和正常的切換。特別注意此部分的配電，務必包含IT設備配電和空調系統的配電等。

空調系統的銜接設計：和配電系統一樣，也需要和裝修進行匹配銜接，此部分內容也是“在線”改造的重要環節。

其他系統的銜接設計：如消防報警、消防滅火、安防、門禁、環境監控等。由于是銜接設計，有些系統可以盡量簡化甚至采用臨時措施取代。

5 實施方案

關于實施方案，和其他工程一樣，主要是完成人力、物力的有效組織，確保施工質量、進度、成本控制等。和其他工程的區別在于要重點考慮“在線”改造的工程需要及實施。下面就“在線”改造談幾點注意事項。

第一施工原則：由易到難、先簡后繁；確保重點在線業務的安全運營。本工程把語音和數據分開實施，且分區域實施，按先語音后數據、先小區后大區、大區拆化為多個小區的方案進行實施。

第二列出難點、重點，關注無塵化、在線的特點。本工程的重點是確保關鍵業務的運營，采用先建后移的模式。先建指的是確保機房內核心設備正常運行起來；后移指的是待已建完成且正常運行后分批次對后端線纜完成遷移。無塵化的措施主要體現為邊拆邊清、邊建邊清、加工外移、無塵工藝等。

第三重點關注在線改造中新建和利舊的關系。有的人會簡單的提出全部利舊，能否實現？因為牽涉在用設備，所以要謹慎分析。一般情況下，劃歸到臨時使用區的物資很難實現在線改造的利舊，務必仔細考慮，建議從備用角度去考慮物資的利舊。如地板利舊，除非地板可以在正常的施工工序中按期到位，否則就無法實現；其他如空調、UPS、機柜等，都存在這個問題。從備用角度考慮，可以把臨時使用區的物資作為正常區域的備用物資。

第四外包或工程范圍外所涉及的工程銜接。如：電信接入、交換、IT設施等，均不在場地設施范疇，但都和在線改造的需求息息相關，所以要在施工計劃里統一體現。

第五關于隱蔽工程及驗收。由于是在線改造，人們往往忽視此環節，希望盡快完工并盡快投運。和其他工程一樣，隱檢和驗收務必重點關注。為了確保工期，所有的驗收、檢查環節都必須詳細的列入施工計劃里，避免影響工期。