高校網(wǎng)絡(luò)機房的科學設(shè)計與構(gòu)建

向 青

（四川行政學院，四川 成都 610073）

在數(shù)字化時代的今天，隨著計算機及網(wǎng)絡(luò)的普及、應用和發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)機房的建設(shè)已經(jīng)成為我校信息化工程的重要部份，它是衡量學校教學質(zhì)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(shè)計和構(gòu)建高校標準化的，安全、科學的網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)代化的教學環(huán)境，構(gòu)建一個適應計算機高速發(fā)展的現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)機房，是我們高校計算機工程技術(shù)人員一直在討探并為之努力的一個課題.

與普通辦公環(huán)境不同，機房設(shè)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(jù)實際數(shù)據(jù)和情況，最大程度發(fā)揮其優(yōu)勢.我們在網(wǎng)絡(luò)機房的設(shè)計上嚴格執(zhí)行標準性、規(guī)范性、安全可靠性、可擴展性、經(jīng)濟實用性、先進性、可管理性等原則，充分考慮每個機房系統(tǒng)的工作性質(zhì)和任務(wù)，參照國家有關(guān)安全標準及高校網(wǎng)絡(luò)機房的功能和技術(shù)要求，根據(jù)我校所建計算機系統(tǒng)運行特點，提出了科學的構(gòu)建高校網(wǎng)絡(luò)中心機房的設(shè)計方案.在設(shè)計和構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)機房的過程中，我們嚴格遵循了電子計算機機房設(shè)計規(guī)范和其他相關(guān)行業(yè)標準，根據(jù)其標準及實際情況，詳細規(guī)劃和設(shè)計了我校網(wǎng)絡(luò)機房的新建工程，以下就是具體的構(gòu)建方案.

1 網(wǎng)絡(luò)機房的裝修設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)機房里放置了各種重要信息設(shè)備，裝修的目的在于保證機房的安全運行和最大程度地發(fā)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(shè)計上兼顧安全和美觀，根據(jù)國家相關(guān)技術(shù)規(guī)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(shè)計，構(gòu)建成安全、人性化、美觀、實用的機房環(huán)境.

1.1 機房位置的選擇和面積的確定.計算機網(wǎng)絡(luò)機房位置適宜設(shè)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(huán)境產(chǎn)生較大污染的廠礦或者化工企業(yè)，杜絕易燃、易爆、易腐蝕的化學物質(zhì)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(fā)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(shè)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(gòu)建了從60到100余平方米的網(wǎng)絡(luò)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(shè)計.機房地面設(shè)計是計算機及網(wǎng)絡(luò)設(shè)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(jīng)濟實用、安裝簡便等因素，保證機房地面能夠支撐所有設(shè)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(chǎn)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(shè)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(xiàn)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(shè)計安全度高，經(jīng)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(shè)計.機房墻面處理得好與壞關(guān)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(shè)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(shè)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(nèi)襯還附有吸音阻燃紙，由于拆裝十分簡單，無論是吊頂內(nèi)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(shè)計.機房的門窗的選擇一般要求與墻體協(xié)調(diào)，選擇防火、防盜門窗.門的大小除了滿足機器正常運輸?shù)某鋈?，還應該具有良好的密封性，達到隔音防塵的目的.機房內(nèi)貴重設(shè)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(nèi)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(huán)境，又能調(diào)節(jié)溫度，防止陽光及紫外線直射，對設(shè)備起到了有效的保護作用.

2 網(wǎng)絡(luò)機房綜合布線的設(shè)計

機房內(nèi)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(jié)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(jù)這樣的裝修布線，我們選擇了機房內(nèi)交叉連接結(jié)構(gòu)的綜合布線設(shè)計，形成一個合理的通信鏈路.綜合布線同傳統(tǒng)的布線相比較，有著許多優(yōu)越性，是傳統(tǒng)布線無法比擬的，綜合布線取代單一、昂貴、復雜的傳統(tǒng)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(tǒng)布線方式存在的許多問題，其特點主要表現(xiàn)在它具有兼容性、開放性、靈活性、可靠性、經(jīng)濟性的優(yōu)勢，在設(shè)計、施工和維護方面也給我們帶來了許多方便.

3 網(wǎng)絡(luò)機房電源系統(tǒng)的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)機房的電源系統(tǒng)只有處于安全和穩(wěn)定的狀態(tài)，才能為機房的正常運行提供最有力的保障.如果電源系統(tǒng)出現(xiàn)問題，情況嚴重還會造成設(shè)備的損壞，通信系統(tǒng)的中斷，系統(tǒng)的崩潰和系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失等后果.為了確保網(wǎng)絡(luò)機房的設(shè)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(xiàn)停電的情況或發(fā)生故障，通過自動切換的方式轉(zhuǎn)換至另一電源，避免突然斷電給設(shè)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(shè)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(zhuǎn)換成市電的系統(tǒng)設(shè)備，還能對電壓過高或過低進行處理，保證提供穩(wěn)定電壓.我們還引進了UPS管理軟件，可以對UPS的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控，并可將運行狀態(tài)的信息通過短信發(fā)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(tài)，避免電源系統(tǒng)長時間的中斷.

4 網(wǎng)絡(luò)機房溫度、濕度等環(huán)境的設(shè)計

計算機網(wǎng)絡(luò)機房的環(huán)境包括溫度、濕度等重要指標，它們直接關(guān)系著設(shè)備的壽命以及計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運行.如果機房的溫度過高，計算機的性能會因設(shè)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(shè)備損壞；機房的溫度過低則會造成設(shè)備完全不能正常啟動和運行.網(wǎng)絡(luò)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(chǎn)生各種故障.按照國家有關(guān)標準及環(huán)境指標要求，以空調(diào)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(jù)這一溫度和濕度的要求，需要選擇實用并符合標準的空調(diào)和新風系統(tǒng).機房內(nèi)的計算機及設(shè)備要求在恒溫、恒濕的條件下運行，普通空調(diào)難以達到相應要求.因此，從設(shè)備的數(shù)量和熱負荷因素出發(fā)，應配備制冷、制熱、加濕、去濕、濾塵效果不錯的精密空調(diào)或中央空調(diào).為了保持機房內(nèi)的新鮮空氣和合理的正壓，獨立的窗式新風和排風系統(tǒng)也是必不可少的.空調(diào)系統(tǒng)和新風系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，為機房設(shè)備提供了溫度、濕度相對良好的運行環(huán)境，也能發(fā)揮出各種設(shè)備的最大工作效率.

5 網(wǎng)絡(luò)機房照明系統(tǒng)的設(shè)計

根據(jù)機房的設(shè)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(huán)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(chǎn)生視覺盲區(qū).根據(jù)國家相關(guān)標準，我們?nèi)坎捎们度胧絹喒夤?jié)能日光燈管，保證燈源與地面之間的機房設(shè)備無照明死區(qū)，有效防止了視覺上的疲勞.燈具采用集中控制、分組開關(guān)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?guī)铍姵氐膽闭彰鳠?，防止突然斷電對機房設(shè)備造成的損壞，在機房的出口和樓道處均設(shè)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(wǎng)絡(luò)機房監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

現(xiàn)代化的網(wǎng)絡(luò)機房要求達到高度智能化的管理，即時和全面監(jiān)控設(shè)備所處的物理環(huán)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(shù)，使管理達到高度集中化、自動化，保證機房的設(shè)備和人員的安全.機房的監(jiān)管需要一個完整、全面的標準化系統(tǒng)，我們把它分成以下幾個子系統(tǒng)：即門禁系統(tǒng)、視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)、和及時報警系統(tǒng).我們設(shè)計了采用微機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的感應式門禁系統(tǒng)，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(jù)，還防治了非上課學生違規(guī)進入機房.我們還設(shè)置了視頻實時監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)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(nèi)各區(qū)域進行監(jiān)視，盡量避免監(jiān)控死角，監(jiān)控畫面將及時傳輸至監(jiān)視總控制臺，以便管理人員隨時掌握機房內(nèi)人員和設(shè)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(diào)用.網(wǎng)絡(luò)機房設(shè)備較多，一旦設(shè)備有任務(wù)異常情況，維護人員將第一時間發(fā)現(xiàn)并做出最快的處理.機房的報警系統(tǒng)是在安全和消防有異常的情況下，自動發(fā)出警報，在緊急條件下，提醒管理人員最及時地處理突發(fā)情況.

7 網(wǎng)絡(luò)機房消防系統(tǒng)的設(shè)計

為了最有效地防范火災對機房的致命破壞，網(wǎng)絡(luò)機房設(shè)計中最必須的一個環(huán)節(jié)就是建立一套快速、有效的火災防范系統(tǒng).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(yè)滅火系統(tǒng).機房內(nèi)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(shè)備的完好，以便隨時待命工作.機房內(nèi)設(shè)計了兩個以上的安全出口，設(shè)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(nèi)按消防規(guī)定安裝了火災自動報警裝置，讓火災防患于未然.

8 網(wǎng)絡(luò)機房防雷接地網(wǎng)的設(shè)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(shè)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(shè)備端，必須實行分級保護，將雷電過電壓降低到設(shè)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(shù)非常重要的環(huán)節(jié)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(shù)據(jù)通信設(shè)備而言，沒有合理而良好的接地系統(tǒng)是不能可靠避雷的,對接地電阻>1Ω 的大樓地網(wǎng)，需按照規(guī)范要求整改，以提高機房接地系統(tǒng)的可靠性.根據(jù)具體情況，通過機房大樓建立不同形式的接地網(wǎng)（包括水平接地體、垂直接地體）來擴大接地網(wǎng)的有效面積和改善地網(wǎng)的結(jié)構(gòu).計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對雷擊的防護要求越來越高，安全、嚴密的防雷系統(tǒng)設(shè)計，可以確保在雷電天氣里，不會發(fā)生雷電反擊現(xiàn)象，避免計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)受到雷擊的干擾，防止計算機設(shè)備因雷擊而被燒毀，以免因雷擊造成直接而慘重的經(jīng)濟損失.

以上介紹了我校網(wǎng)絡(luò)機房規(guī)劃和設(shè)計方案，我們也在實踐中不斷總結(jié)和提高.高校網(wǎng)絡(luò)機房的規(guī)劃和建設(shè)是一項綜合性信息化工程，技術(shù)含量高，相關(guān)涉及面廣，細節(jié)多且復雜，也對我們技術(shù)人員提出了更高、更新的要求.在網(wǎng)絡(luò)機房的建設(shè)中，一定要立足于教學和科研的實際使用需要，在現(xiàn)代科學理論與技術(shù)中不斷創(chuàng)新.計算機和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)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(wǎng)絡(luò)機房有更出色的規(guī)劃和設(shè)計，構(gòu)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(xiàn)代化計算機網(wǎng)絡(luò)機房.

〔1〕陳峰.網(wǎng)絡(luò)核心機房設(shè)計指南.化學工業(yè)出版社，2011.4.

〔2〕李晰.計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù).電子工業(yè)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(yè).機房工程設(shè)計施與管理維護技術(shù)，機械工業(yè)出版社，2013.6.