
中心机房建设的核心内容
- 机房装修与环境控制系统
- 机房布线系统(网络、电话、DDN、卫星线路等)
- 机房屏蔽与防静电系统(屏蔽网、防静电地板等)
- 机房防雷与接地系统
- 机房安防系统(防盗报警、监控、门禁)
- 机房环境监控系统
- 机房专业空调与通风系统(精密空调)
- 服务器与网络设备机柜/机架
- 机房照明与应急照明
- UPS配电与不间断供电系统
- 设备远程控制与管理系统(KVM)yy易游
机房基本参数与布局设计
在进行网络中心机房设计前,需初步确定机房面积。若无现成场地,可以参考机房建设规范按以下思路估算:
- 机房总体由主机房、基本工作间、第一类辅助房、第二类辅助房、第三类辅助房等组成,使用面积以设备外形尺寸所占投影面积以及运行特点为依据。
- 主机房面积的确定可采用两类情形:
1) 已选定设备后,A = K × ∑S,其中A为主机房使用面积(m²),K为系数,通常取5~7;S为计算机系统及辅助设备的投影面积(m²)。
2) 设备尚未选型时,A = K × N,其中K为单台设备占用面积(约4.5~5.5 m²/台),N为主机房内设备总台数。
- 基本工作间与第一类辅助房间的面积之和应≥主机房面积的1.5倍。外来人员与办公区域等可按每人约3.5~4 m²估算。
确定面积与位置后,需要对机房进行合理布局,遵循机房建设规范与标准,兼顾设备摆放、人员通道、以及企业形象等方面。
机房布局应考虑的要点
- 提高主机房有效使用面积,确保设备与服务器机柜的合理布置,同时兼顾人员进出通道,避免干扰互通。
- 结构要具备一定灵活性,便于扩容与增容。
- 尽量压缩辅助房间面积,提升主机房及一类辅助间的利用率。
- 布局要便于设备摆放与人员操作,并满足空调、配电等需求。
- 进出通道应合理分流,便于管理、维护与参观人员通行。
- 与用户沟通,充分理解对布局及功能区的需求后再进入后续设计。
机房功能区分布与基本原则
- 主机房:安置小型机/服务器、内部与外部网络、存储区域、介质库等。
- 监控室:供值班人员使用,通常与主机房相连,负责对主机房的监控与管理,减少人员频繁进入主机房。
- 资料室、配电室、钢瓶间等按功能需求设置,确保关键设备的供电与安全需求得到满足。
- 辅助功能区包括接待室、维修与开发室、休息室、值班与更衣室、洗手间等,布局应与核心区域形成合理的工作流。
机房布局的总体设计原则
- 机房为封闭区域,走廊两端设置门禁与防火门,主机房周边区域作为同等保护级别的区域,应设在机房内部。
- 配电室、钢瓶室输出管线尽量靠近主机房,管线简洁以节约投资。
- 监控室通常与主机房相邻,负责运行监控与环境监控,避免频繁进入主机房。
- 消防与安保监控需要24小时值班室独立设置。
- 在设计阶段应与用户充分沟通,最终确定布局后再进入具体系统设计。
机房的各子系统设计
第一子系统:机房装饰装修
以人为本的室内环境设计,强调简洁、现代、规范化,兼顾美观与实用性。选用防尘、易清洁、耐火防潮的材料,避免干扰光线的反射与折射。地面采用抗静电活动地板,墙面以轻钢龙骨框架与石膏板结合的饰面,采用铝塑板或彩钢板装饰。天花选用铝合金微孔扣板以降低灰尘、提升美观度。门窗设置以主机房为全封闭为原则,其他区域可设通风窗。为防止凝露与节能,采用必要的隔热材料覆盖地面与天花板,确保舒适的环境温湿度。
第二子系统:机房供配电子系统
这是机房的核心供配电系统,需覆盖设备供电、空调、照明以及安全消防等辅属系统。按负荷等级将机房分为三级:
- 一级负荷:对安全与生产影响极大的场景,需采用不间断供电(UPS)系统。
- 二级负荷:科研或控制系统场景,需具备备用供电能力的系统。
- 三级负荷:一般办公性质的机房,按普通用户供电。
确定供电等级后,选择实际的供电方式,并出具配电图,配置配电柜、线缆与走线等。UPS应覆盖常见设备如服务器、存储、交换机等,并具备适当冗余与余量(通常20~30%),并确保至少2小时的备用时间。UPS的选型要结合现场电网条件、环境、维护水平等因素,优先考虑在线式、可靠性高且具扩展性的型号。
第三子系统:机房综合布线系统
布线系统提供内部网络与通信的基础链路。常采用顶部分布或底部分布的结构化布线,通常以光纤与六类布线为主,将服务器、存储与网络设备汇聚到网络机柜。布线设计应遵循星型汇聚、端接在机柜的模块化配线架,并在两端进行尾纤处理与管理。每台服务器机柜需要预留多股光纤及多根网线,确保充分的带宽与扩展空间。
第四子系统:不间断电源系统(UPS)
UPS用于在电网异常时提供稳定电源,确保关键设备在断电时仍可继续运行,通常需提供不低于2小时的后备能力。UPS容量的确定应基于总负载并留有20~30%的冗余,并考虑不同负载的峰值与瞬态特性。UPS选型应关注输出波形、切换时间、可靠性以及可扩展性,并结合服务商的专业能力与全球品牌支持(如梅兰日兰、APC、山特、科士达、台达、爱默生等)。远程监控、网络化管理、冗余配置和防雷保护等附加功能也应纳入综合考虑。
第五子系统:机房精密空调
数据中心的核心设备需要通过精密空调维持稳定温湿度。开机时的温湿度要求与停机时略有不同,需结合具体机房规模和设备密度进行精确计算。空调送风方式通常为下送风、上回风的组合,以在机房地板下形成静压箱,确保送风均匀、温湿度稳定。室外机安装需考虑距离、管道长度与耐久性,若预算有限,也可考虑机房专用空调或普通柜式空调,但后者通常无法实现恒定湿度。若环境对湿度要求较高,优先选用精密空调。
第六子系统:新风与排风系统
新风系统用于保持室内空气清新、维持一定正压、并协助空调系统实现稳定的温湿度与洁净度。排风系统需与消防系统联动,在平时进行低速排风,火灾时快速排烟,确保安全。
第七子系统:机房防雷接地系统
防雷与接地是机房安全的基石。通常采用三级防雷架构:大楼配电室一级防雷、楼层配电室二级防雷、机房进线端三级防雷,必要时对敏感设备配置防雷电源插座。接地系统采用综合接地,将各类接地点连成一体,确保接地电阻小于1Ω,避免雷击造成的干扰与设备损坏。
第八子系统:气体消防系统
气体灭火系统适用于人员值守较少、设备集中的区域。七氟丙烷等气体灭火系统需专业资质公司设计与施工,面积较小的机房可采用无管网方式,较大机房则需有管网系统。系统应具备火灾报警、自动与手动应急操作等功能,并确保防护区域密闭。
第九子系统:照明与应急照明
机房照明要求在地面0.8米处的照度不低于200 lx,通道与消防出口处的照度按规范设定;应急照明由UPS供电,在消防报警时自动开启,日常由开关控制并保持必要的照度。照明布局应避免眩光,采用分区/分段开关以提高能效与便利性。
第十子系统:安保系统(门禁、视频监控与红外报警)
机房作为信息安全的核心区域,需综合安防系统,实时监控进出人员并提供报警与录像。门禁系统通常覆盖机房入口与关键功能区,可与防盗、报警等系统联动,支持指纹、IC卡等认证方式。视频监控覆盖出入口与重点区域,红外报警用于防止闯入,并可与视频与门禁系统联动。
第十一子系统:KVM与机房设备远程监控
为减少现场进入机房的需要,KVM与远程监控系统通过网络实现对服务器、网络设备及电源的集中管理,确保系统规模扩大时仍能高效运维,提升管理简便性。
第十二子系统:机房环境监控系统
环境监控系统通过传感器与设备接口,对UPS、空调、配电、温湿度、漏水、烟感等关键参数进行集中监控,并支持远程查看与告警,确保机房环境与设备稳定运行。不同厂家产品配置各异,因此需结合实际场景定制方案。
服务器与机柜
中心机房对设备环境与机柜的要求较高,应配置充足的服务器机柜与网络机柜,并预留约30%的扩展空间。机柜需具备强力的前后通风能力(“超级网孔”设计),静态承重通常≥600 kg,移动承重≥300 kg。楼板承重应符合国家标准,如不足需进行承重加固或通过结构改造分散荷载。
以上各子系统共同组成了高可靠数据中心的完整架构。通过科学的面积分配、合理的布局设计、以及多系统的协同优化,可以实现高效、稳定、安全的数据中心运营。