數據中心機房建設實踐

袁學松

摘要：數據中心機房是數據信息計算、交換和存儲的中心。設計時需綜合考慮計算機設備運行的可靠和可用性;機房運行的安全性;設計方案的實用性和先進性;機房設備可擴展性和管理的方便性;整體的節能環保等因素。

關鍵詞：數據中心;機房;建設

中圖分類號：TP393 ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）24-0226-02

1 引言

隨著信息化建設不斷發展，智慧校園的概念不斷深入。學校制定的信息化五年發展規劃中也將智慧校園建設作為提升學校實力的一大支撐。智慧校園建設中集中采用人工智能、大數據、移動互聯等IT新技術，為學校高水平大學建設和智慧的教育、學習、管理等提供服務。學校開展大規模信息化建設，數據資源和智慧化應用需求的不斷增加，因此建設一個安全可靠、功能完備、可持續發展、設施先進，綠色環保的智能數據中心機房顯得尤為重要。

本校數據中心機房2007年建設，十多年來，有力保障了校園網和校內各應用系統的正常運行，但也暴露出很多問題：

1）現有數據中心容量已近極限，投入運行已十多年，需要升級改造，但苦于沒有騰挪空間。

2）現有單數據中心架構應對停電、空調故障等突發事件的能力不強，不能保證業務連續性。

3）未安裝自動氣體滅火系統。

4）精密空調只有一臺，缺乏冗余，且該空調因年久失修，已無法正常工作。

因此，迫切需要建設新的數據中心機房，以滿足我校未來10年信息化發展的需要，滿足信息安全等級保護評定的硬件環境條件，對校園網用戶提供不間斷的服務，保證學校信息系統的持久性。

2新機房選址及功能需求

1）新校區有雙路市電供電，可靠性高，符合機房規范及等保標準要求。機房選址在一層，無地下室，結構承重滿足主機房區800kg/m2和配電電池區1600kg/m2的要求，無法另行加固處理，且設備搬運方便。

2）新建數據中心機房將按照《數據中心設計規范》GB50174-2017和《信息安全等級保護管理辦法》的相關標準建設，充分考慮經濟性、實用性、先進性、可靠性、可擴展性的原則，機房裝飾、配電等基礎設施一次建成，內部設備采用模塊化系統（機柜、空調等），可以分期采購，最多可擺放32臺機柜，可以滿足我校未來10年信息化發展的需要，滿足信息安全等級保護評定的硬件環境條件。

3）新建數據中心不影響原機房和各系統運行，建成后，可提供智慧校園、一卡通等系統設備安裝空間，與機房組合成雙活運行模式，同時實現異地冗災備份，使我校的網絡信息和數據存儲更加安全可靠。

3建設范圍和內容

本次機房建設位置位于科技大樓一樓，走廊盡頭的兩間房間，總面積約為227m?。分別為核心網絡機房、運維區域及UPS設備間，本次建設采用一體化整體機房解決方案，同時預留相應空間為后期升級擴容使用，核心網絡機房將采用目前先進的微模塊機柜形式，集成配電柜、列間空調、環境監控等產品，達到應用和美觀的雙重要求。

機房建設的建設范圍和主要內容見下表：

4機房設計

機房設計中依據《數據中心設計規范》GB50174-2017和《信息安全等級保護管理辦法》，參照B級機房標準，采用模塊化機房來建設。

一個完整的機房項目設計主要內容包括：機房平面布局設計、裝飾裝修設計、機房災害維護系統設計、UPS不間斷電源系統設計、防雷（抗浪涌）及接地系統設計、綜合布線工程設計、機柜系統設計、配電系統設計、制冷系統設計、監控系統設計、消防報警及無管網滅火系統設計等內容。下面從機房功能設計和模塊化機房設計兩個部分加以介紹。

4.1 機房功能區設計

根據《數據中心設計規范》（GB50174-2017）要求，數據中心包括主機房區、輔助區、支持區和行政管理區等。新建數據中心包括主機房、總控中心的運行維護辦公室（輔助區）、配電室（支持區）、值班室（行政管理區）等部分，環境和布局都需要滿足相應機房等級標準的要求。此區域相對獨立，實際建設時可以將外圍的走廊封閉，設置安防門禁系統，管理方面也更加安全可靠。詳見機房平面布局圖。

1）功能區設計

本次工程功能區設計為主機房區、運維測試區和配電間三大區域。用于數據處理、存儲、監控，電源設備，人員工作等業務的場所。

此外，在機房區域以外需設計空調室外機、低壓配電室、進線間等區域。空調室外機可置于周邊空地。

2）機房平面布局設計示意

機房區平面布局示意圖如圖1所示。

4.2 模塊化機房系統設計

采用模塊化機房的設計方式，內部包含機柜、空調系統、配電系統等組件，可以方便地進行擴展。內部各系統能夠有效協同工作，支撐整個模塊化機房智能、高效運行。

模塊內主要配置了服務器機柜（600*1200*2000mm）17臺、精密配電柜1臺、行級精密空調2臺。UPS主機配備2臺，每臺分別配備12V200AH電池64節。

1）UPS容量確定

學校目前使用UPS為大約10年前購買的120KW主機，根據目前負載情況，UPS主機容量不低于160KW，并采用模塊化產品形式，方便后期擴容，本次配置兩臺UPS主機，每臺配置64KW模塊，分別供兩路電到設備，每臺UPS配置64節12V200AH蓄電池，保證后續2小時供電需求。

2）機房配電系統

UPS系統供電：由學校配電室提供兩路市電電源，雙路電源互為備用，滿足機房的配電負荷需求，經過互投開關切換后，為機房UPS設備供電。配電箱柜需預留合理的備用開關。

動力系統供電：由學校配電室提供兩路市電電源，雙路電源互為備用，經過互投開關切換后，為動力系統UPS設備供電。所有配電箱柜均需預留合理的備用開關。

我們將根據配電回路及用電設備需求，合理設計電纜路由。配電電纜截面選擇能滿足所在回路開關的整定保護值，載流量不低于開關整定值保護范圍，且合理考慮電壓降及電纜修正系數;所有配電電纜均安裝保護線槽或線管;所有電纜均采用阻燃電力電纜。本次機房弱電均采用上走線方式，強電均采用下走線方式。

3）UPS配電系統

機房設置2臺框架不小于160KVA 模塊化UPS給機房設備供電，后備時間滿足（負載）不低于2小時，且標配SNMP監控卡，UPS需要配置單獨的旁路柜。UPS設備及蓄電池組均安裝于配電區。

UPS系統分別設置一臺UPS輸入、輸出柜，也安裝于配電區位置。UPS輸入輸出配電柜要求顯示主輸入端電壓，電流，頻率。配電柜要求采用RS485監控方式。

精密空調配電柜，要求不小于5路80A/3P 開關，16路16A/2P開關。

5結語

數據中心機房，作為一個承擔著校園網系統應用、辦公等多種業務的學校核心基礎設施平臺，既可為IT設備提供一個安全、可靠的運行環境，同時也為學校管理者提供了一個方便、快捷、舒適的工作環境，在智慧校園建設中必將發揮越來越重要的作用。

參考文獻：

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【通聯編輯：梁書】