高校網絡機房的科學設計與構建

向 青

（四川行政學院，四川 成都 610073）

在數字化時代的今天，隨著計算機及網絡的普及、應用和發展，網絡機房的建設已經成為我校信息化工程的重要部份，它是衡量學校教學質量、學生學習效率、教師科研水平的一項重要標準.所以，怎樣設計和構建高校標準化的，安全、科學的網絡機房，營造一個快速、簡單、明了的信息通信新平臺，為教師和學生提供一個高效、精準、現代化的教學環境，構建一個適應計算機高速發展的現代化網絡機房，是我們高校計算機工程技術人員一直在討探并為之努力的一個課題.

與普通辦公環境不同，機房設計方案既要嚴格遵循教育、教學標準，同時還要因地制宜，根據實際數據和情況，最大程度發揮其優勢.我們在網絡機房的設計上嚴格執行標準性、規范性、安全可靠性、可擴展性、經濟實用性、先進性、可管理性等原則，充分考慮每個機房系統的工作性質和任務，參照國家有關安全標準及高校網絡機房的功能和技術要求，根據我校所建計算機系統運行特點，提出了科學的構建高校網絡中心機房的設計方案.在設計和構建新的網絡機房的過程中，我們嚴格遵循了電子計算機機房設計規范和其他相關行業標準，根據其標準及實際情況，詳細規劃和設計了我校網絡機房的新建工程，以下就是具體的構建方案.

1 網絡機房的裝修設計

網絡機房里放置了各種重要信息設備，裝修的目的在于保證機房的安全運行和最大程度地發揮其功能，并合理的運用裝飾材料對機房空間進行美化.我們在設計上兼顧安全和美觀，根據國家相關技術規范，采用耐火性能較高的非燃燒材料或難燃燒材料，即燃燒性能為A級或B1級.對機房的位置進行選擇，對頂棚、墻面、地板等進行詳細設計，構建成安全、人性化、美觀、實用的機房環境.

1.1 機房位置的選擇和面積的確定.計算機網絡機房位置適宜設置在通風效果相對良好、密封性較好、干潮的建筑物中層.機房應選擇在不易被地震、洪水等重大自然災害損壞的場所，遠離對周圍環境產生較大污染的廠礦或者化工企業，杜絕易燃、易爆、易腐蝕的化學物質靠近機房.在機房選址上，盡量與高壓輸電線保持一定的安全距離，并且遠離無線電發射臺等干擾源.為了防止大量粉塵的進入對機房造成較大影響，盡量遠離排放塵埃的工廠.考慮到實際應用和具體條件，機房面積應適中，既要保證教學機的相對集中，又要有舒適的使用及維護空間，還要留出足夠的散熱和擴充空間.一般來說，機房面積應為設備占用面積的5-7倍，保證每臺單機有2平方米左右的面積，我校就先后構建了從60到100余平方米的網絡機房，為不同的需求提供了面積不同，功能不同的機房.

1.2 機房地面設計.機房地面設計是計算機及網絡設備安全運行的重要前提，地面建筑材料除了考慮防靜電、防潮、防滑、防鼠疫等，還要考慮到經濟實用、安裝簡便等因素，保證機房地面能夠支撐所有設備的重量.我們選擇的是防銹、防火、防塵、防裂、耐油、耐腐蝕功能強并且承載力高的國產活動防靜電地板，地板高度為20MM至40MM，既安全可靠，又清新自然，安裝簡單.這種防靜電地板既保證了機房各種電纜設備的隱弊性又防止了意外損壞，在活動地板下建造成架空層，形成抽排送風靜壓.在線路出現問題的時候，管理人員可以輕松把地板取下，排除線路故障后，又重新安裝好活動地板.這樣的地面設計安全度高，經濟實用，也為機房管理人員將來的維護管理提供了便利和快捷.

1.3 機房墻面的設計.機房墻面處理得好與壞關系到防水、防火和機房線路的暢通.墻面應該選擇防火、防浸蝕、涂層均勻的材料，墻面我們一般選用的是不易附塵埃，且容易清潔的立邦乳膠漆.在施工過程中，應密切配合土建方，做好線槽鋪設的墻體抹平和涂刷，對有滲水部分應該作特別的防水處理.1.4 機房頂棚的設計.機房理想的頂棚材料既要美觀又要滿足消防的需要，我們選用了耐高溫，燃燒性能為A 級的非燃燒材料鋁合金吸音方形天花板，選擇淺色花形，裝飾效果特別好，機房顯得干凈、明亮.這種鋁合金吊頂板不易吸塵，內襯還附有吸音阻燃紙，由于拆裝十分簡單，無論是吊頂內的線路檢修還是燈具的維修，都可以方便、快捷地進行.1.5 機房門窗的設計.機房的門窗的選擇一般要求與墻體協調，選擇防火、防盜門窗.門的大小除了滿足機器正常運輸的出入，還應該具有良好的密封性，達到隔音防塵的目的.機房內貴重設備較多，應采用安全性能高的甲級不銹鋼防盜門.真空玻璃隔音效果好，應該成為機房內門窗材料的首選，我們還安裝了防照射和防幅射的窗簾，保證既有通透、明亮的環境，又能調節溫度，防止陽光及紫外線直射，對設備起到了有效的保護作用.

2 網絡機房綜合布線的設計

機房內的裝修布線，我們采用的是較為合理的上走線和下走線相結合的方式，為了使強電、弱電完全分開，采用通訊線路上走線，供電線路下走線的方式.根據這樣的裝修布線，我們選擇了機房內交叉連接結構的綜合布線設計，形成一個合理的通信鏈路.綜合布線同傳統的布線相比較，有著許多優越性，是傳統布線無法比擬的，綜合布線取代單一、昂貴、復雜的傳統布線，是信息時代的要求，也是必然趨勢，還較好地解決了傳統布線方式存在的許多問題，其特點主要表現在它具有兼容性、開放性、靈活性、可靠性、經濟性的優勢，在設計、施工和維護方面也給我們帶來了許多方便.

3 網絡機房電源系統的設計

網絡機房的電源系統只有處于安全和穩定的狀態，才能為機房的正常運行提供最有力的保障.如果電源系統出現問題，情況嚴重還會造成設備的損壞，通信系統的中斷，系統的崩潰和系統數據丟失等后果.為了確保網絡機房的設備安全、可靠地運行，我們建立了良好的配電預案，采用雙電源，一旦一路電源出現停電的情況或發生故障，通過自動切換的方式轉換至另一電源，避免突然斷電給設備帶來的損壞.在市電中斷的情況下，我們采用UPS即不間斷電源，它是機房臨時供電的重要設備，是將蓄電池與主機相連接，通過主機逆變器等模塊電路將直流電轉換成市電的系統設備，還能對電壓過高或過低進行處理，保證提供穩定電壓.我們還引進了UPS管理軟件，可以對UPS的運行狀態進行實時監控，并可將運行狀態的信息通過短信發送到管理人員的手機上，這樣管理人員可以實時掌握UPS的運行狀態，避免電源系統長時間的中斷.

4 網絡機房溫度、濕度等環境的設計

計算機網絡機房的環境包括溫度、濕度等重要指標，它們直接關系著設備的壽命以及計算機網絡系統的正常運行.如果機房的溫度過高，計算機的性能會因設備的溫度上升而受到一定影響，嚴重時會加快各原件老化的速度，甚至造成設備損壞；機房的溫度過低則會造成設備完全不能正常啟動和運行.網絡機房相對濕度也有一定的要求，相對濕度過高可能引起各插件接觸不良，嚴重的還會損壞到集成芯片；相對濕度過低，會因靜電感應造成靜電干擾以至產生各種故障.按照國家有關標準及環境指標要求，以空調回風口為測量點，機房的溫度應保持在21-300C,相對濕度最好控制在40%-60%.根據這一溫度和濕度的要求，需要選擇實用并符合標準的空調和新風系統.機房內的計算機及設備要求在恒溫、恒濕的條件下運行，普通空調難以達到相應要求.因此，從設備的數量和熱負荷因素出發，應配備制冷、制熱、加濕、去濕、濾塵效果不錯的精密空調或中央空調.為了保持機房內的新鮮空氣和合理的正壓，獨立的窗式新風和排風系統也是必不可少的.空調系統和新風系統的正常運轉，為機房設備提供了溫度、濕度相對良好的運行環境，也能發揮出各種設備的最大工作效率.

5 網絡機房照明系統的設計

根據機房的設計要求，機房照明既要保證正常教學足夠的光線，但又不宜過亮，長期使用宜造成視覺疲勞.機房不同于普通工作環境，光照要求較大，需要分布均勻的光線，又不能直射，更應避免強光直接照射屏幕和操作臺，造成光線反射，產生視覺盲區.根據國家相關標準，我們全部采用嵌入式亞光節能日光燈管，保證燈源與地面之間的機房設備無照明死區，有效防止了視覺上的疲勞.燈具采用集中控制、分組開關的方式，同時在機房均勻布置照明大于30勒克司照度單位并且帶蓄電池的應急照明燈，防止突然斷電對機房設備造成的損壞，在機房的出口和樓道處均設置了應急出口指示燈，便于緊急情況下的人員的快速撤離.

6 網絡機房監控系統的設計

現代化的網絡機房要求達到高度智能化的管理，即時和全面監控設備所處的物理環境和使用者的情況，并用較少的管理人員和最先進的維護技術，使管理達到高度集中化、自動化，保證機房的設備和人員的安全.機房的監管需要一個完整、全面的標準化系統，我們把它分成以下幾個子系統：即門禁系統、視頻實時監控系統、和及時報警系統.我們設計了采用微機網絡技術的感應式門禁系統，學生使用觸摸式指紋門禁打卡，嚴格控制人員進出，并且在日常行課過程中對學生的出入情況進行記錄，也為任課教師考勤提供了依據，還防治了非上課學生違規進入機房.我們還設置了視頻實時監控系統，根據機房的具體情況，在機房不同方位安裝了多臺攝像頭，對機房內各區域進行監視，盡量避免監控死角，監控畫面將及時傳輸至監視總控制臺，以便管理人員隨時掌握機房內人員和設備的情況.同時在總控制臺對視頻記錄的圖像進行保存，以便日后在需要的時間隨時查詢和調用.網絡機房設備較多，一旦設備有任務異常情況，維護人員將第一時間發現并做出最快的處理.機房的報警系統是在安全和消防有異常的情況下，自動發出警報，在緊急條件下，提醒管理人員最及時地處理突發情況.

7 網絡機房消防系統的設計

為了最有效地防范火災對機房的致命破壞，網絡機房設計中最必須的一個環節就是建立一套快速、有效的火災防范系統.除了門窗、隔斷、吊頂、墻面、桌椅、文件柜等采用防火阻燃材料外，還應配備高效、可靠的氣體感應裝置和機房專業滅火系統.機房內應配置足夠的，適合機房用的二氧化碳滅火器材和其他消防應急器具，我們每個機房都安裝了HGF-227ea氣體滅火裝置，并有專人定期維護，確保設備的完好，以便隨時待命工作.機房內設計了兩個以上的安全出口，設置了嚴禁煙火、嚴禁攜帶易燃易爆物品、疏散指示等標志.機房內按消防規定安裝了火災自動報警裝置，讓火災防患于未然.

8 網絡機房防雷接地網的設計

機房所在的大樓必須安裝性能良好的避雷針、避雷帶等外部防雷設施.電源線路是雷電過壓侵入的主要途徑之一，從總配電室變壓器低壓輸出端到機房設備端，必須實行分級保護，將雷電過電壓降低到設備能夠承受的水平.在機房做一個接地總匯流排，使交流工作地、安全保護接地、直流工作接地、防雷接地等四種接地共用一種接地裝置.電源線路接地是避雷技術非常重要的環節之一，無論是直擊雷或感應雷，最終都是把雷電引入大地.因此，對于敏感的數據通信設備而言，沒有合理而良好的接地系統是不能可靠避雷的,對接地電阻>1Ω 的大樓地網，需按照規范要求整改，以提高機房接地系統的可靠性.根據具體情況，通過機房大樓建立不同形式的接地網（包括水平接地體、垂直接地體）來擴大接地網的有效面積和改善地網的結構.計算機網絡系統對雷擊的防護要求越來越高，安全、嚴密的防雷系統設計，可以確保在雷電天氣里，不會發生雷電反擊現象，避免計算機網絡系統受到雷擊的干擾，防止計算機設備因雷擊而被燒毀，以免因雷擊造成直接而慘重的經濟損失.

以上介紹了我校網絡機房規劃和設計方案，我們也在實踐中不斷總結和提高.高校網絡機房的規劃和建設是一項綜合性信息化工程，技術含量高，相關涉及面廣，細節多且復雜，也對我們技術人員提出了更高、更新的要求.在網絡機房的建設中，一定要立足于教學和科研的實際使用需要，在現代科學理論與技術中不斷創新.計算機和網絡的發展空間是無限的，我們也有信心，在學習和討探中，在不懈的努力中，在艱辛的勞動中，對計算機網絡機房有更出色的規劃和設計，構建出更加科學的，安全可靠的，實用性強的，高效率的，智能型的現代化計算機網絡機房.

〔1〕陳峰.網絡核心機房設計指南.化學工業出版社，2011.4.

〔2〕李晰.計算機網絡技術.電子工業出版社，2012.7.

〔3〕董毅.計算機機房配電與安裝.重慶大學出版社，2010.9.

〔4〕黎連業.機房工程設計施與管理維護技術，機械工業出版社，2013.6.