淺談中職學校新型模塊化機房建設

念云

摘要：大中專職業(yè)院校作為教育前沿陣地，持續(xù)為國家和社會提供大量的綜合性人才。學校網(wǎng)絡機房作為數(shù)據(jù)處理中心，承載著滿足全校師生教學、科研、辦公等海量數(shù)據(jù)存儲和分析需求的重任。隨著大數(shù)據(jù)、云計算、互聯(lián)網(wǎng)+的爆發(fā)，傳統(tǒng)網(wǎng)絡機房已經(jīng)遠遠落后于信息技術(shù)的發(fā)展，運行速度慢、存儲容量小、數(shù)據(jù)處理能力弱、能源消耗大、投資預算高、擴容能力差、占用空間大等缺點，已成為制約教學與科研發(fā)展的重要因素之一。因此，學校網(wǎng)絡機房建設和應用也應與時俱進，符合當前信息技術(shù)發(fā)展需求。以下，將以我校為例，在基礎(chǔ)架構(gòu)及施工技術(shù)兩點上簡略談談在新信息時代下，應該如何建設一個適合我校教學、科研發(fā)展需求的標準化網(wǎng)絡機房。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù)；模塊化機房；子系統(tǒng)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）03-0142-02

我校為中等規(guī)模中專職業(yè)學校，在校學生約為4000人，結(jié)合我校實際情況及網(wǎng)絡機房工程發(fā)展趨勢，建設一個先進、合理、高性價比符合《電子信息系統(tǒng)機房設計規(guī)范[GB50174-2008]》的B級標準模塊化無人值守機房，可基本滿足我校各種終端設備使用現(xiàn)狀，適應未來多年的發(fā)展需求。

如下圖所示，模塊化機房作為當前一個相對新興的技術(shù)解決方案，將UPS系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、監(jiān)控安防系統(tǒng)、消防工程系統(tǒng)等各個子系統(tǒng)標準化、模塊化。在預制工廠里將各個系統(tǒng)模塊工程化，而后即插即用，搭積木一樣把各個子系統(tǒng)模塊集成一起，形成一個集裝箱式的機房。建成后的機房具有高效安全、平滑擴容、節(jié)能環(huán)保等特性，最大程度的保障計算機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡硬件設備安全、可靠、高效、低耗、環(huán)保地運行。

就信息技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀而言，模塊化機房建設還處于新事物、新技術(shù)階段，其發(fā)展建設還處于不斷的優(yōu)化、完善和成熟過程。為建設好一個現(xiàn)代化的模塊化機房，在前期基礎(chǔ)架構(gòu)設計上必須考慮及遵循以下一些基本原則：

1）整體性

在機房建設中，所有子系統(tǒng)既相互獨立又互相制約，每個子系統(tǒng)互為牽制而后成為一個整體，因此在建設時需要統(tǒng)一規(guī)劃，兼容通用技術(shù)，協(xié)調(diào)制定信息標準以及各系統(tǒng)模塊之間的接口標準。機房使用的軟硬件應該有通用的或公開的標準接口和協(xié)議，以使各系統(tǒng)兼容平穩(wěn)運行。

2）可靠性

為保證模塊化機房內(nèi)各個設備及各項業(yè)務的穩(wěn)定運行，避免單點故障，基礎(chǔ)設施整體必須具有高可靠性。通過對模塊化機房系統(tǒng)進行總體設計，在關(guān)鍵子系統(tǒng)及分系統(tǒng)設備上采用硬件備份、冗余、容錯等可靠性技術(shù)。

3）實用性和先進性

模塊化機房中各模塊應盡量采用當今世界技術(shù)成熟但又相對先進水平的技術(shù)設備，構(gòu)建合理的樹形架構(gòu)體系，不但要滿足當前需要，并且能夠適應信息技術(shù)發(fā)展，在機房擴展性方面要滿足可預見的將來需求。在不影響現(xiàn)有業(yè)務前提下能平滑地擴容升級，提高系統(tǒng)性能和質(zhì)量，保證系統(tǒng)的前瞻性。

4）經(jīng)濟性

在機房設計建設過程中應以項目投資性價比為重要參考指標，軟硬件設備和材料的選擇必須遵守性價比優(yōu)先及市場上容易采購的原則，使資金的投入產(chǎn)出比達到最大值。同時，盡可能滿足較低的運營維護成本，提高機房的整體效能與經(jīng)濟效益。

5）可管理性

作為模塊化機房，各個子系統(tǒng)集成在一起，既獨立又制約，因此數(shù)據(jù)中心的運行管理至關(guān)重要。必須要建立起一套智能化，可視化集中監(jiān)控管理系統(tǒng)，實時監(jiān)測機房運行中的一切狀況，并可以進行遠程管理和故障診斷，這樣可以迅速定位故障，提高運行性能和服務質(zhì)量，簡化機房管理人員的維護工作，為數(shù)據(jù)中心安全、可靠的運行提供最有力的管理保障。在產(chǎn)品和解決方案設計充分考慮日后管理維護的方便和科學性，充分做到各系統(tǒng)的監(jiān)測、監(jiān)控、監(jiān)管的集中統(tǒng)一管理。

6）安全性

安全性是機房建設的核心，所謂機房的安全，不但指在具體的硬件保安措施上，更體現(xiàn)在計算機數(shù)據(jù)的安全性上，系統(tǒng)要求能夠及時自動發(fā)現(xiàn)故障，將故障的影響和波及面減至最小程度與最小范圍，保障機房數(shù)據(jù)安全，更要保障工作人員操作的安全。

7）環(huán)保節(jié)能性

計算機機房應充分體現(xiàn)綠色環(huán)保意識，加強環(huán)保措施，采用綠色材料，使用節(jié)能產(chǎn)品，使其真正體現(xiàn)現(xiàn)代化機房的節(jié)能性、環(huán)保性。模塊化機房建設完成后，作為一個整體運行系統(tǒng)能有效利用能源，達到高效、環(huán)保、節(jié)能的目的。

在遵循以上基本的設計原則同時，為實現(xiàn)這個易安裝易維護易管理高效率低能耗的系統(tǒng)健康良性運行，模塊化機房各主要子系統(tǒng)在建設施工過程中還應考慮及注意以下一系列細節(jié)問題：

1）供配電系統(tǒng)

據(jù)我校機房設在實驗樓5樓的位置特點，設計從實驗樓配電房的兩個不同配電柜分別接入主備兩路電源供電，兩路供電可通過實驗樓配電柜進行自動或手動切換。計算機系統(tǒng)配置雙冗余（以上）總線式在線 UPS 系統(tǒng)作為不間斷電源保障，電池后備時間2小時以上。配電柜設置電流、電壓表以監(jiān)測三相不平衡度，單相負荷應均勻地分配在三相上，三相負荷不平衡度應小于15%。配電柜內(nèi)保護和控制電器的選型應滿足規(guī)范和設備的要求。配電柜應有充足的備用回路。配電柜進線斷路器應設置分離脫扣器，以保證緊急情況下，切斷所有用電設備電源。

在其他用電方面，機房照明、空調(diào)、消防應為獨立的供電系統(tǒng)，與設備供電分開。機房須配備應急照明系統(tǒng)，當照明用電故障時自動開啟，至少50%燈具自帶蓄電池或接入ups電源，當市電線路停電而我校柴油發(fā)電機還沒啟動供電的時間內(nèi)這些燈具可暫時保證機房內(nèi)工作的照明要求。配電系統(tǒng)應設置和消防系統(tǒng)的聯(lián)動裝置，可在發(fā)生火災，氣體噴放時自動切斷動力供電和不間斷電源（UPS）輸入輸出供電。

2）防雷接地系統(tǒng)

我校處于東南沿海地帶，夏季多雷電高溫天氣，所以機房應按二類建筑物防雷等級設計，采用聯(lián)合接地，機房接地與實驗樓聯(lián)合接地網(wǎng)連接，接地電阻小于 1 歐姆。建立三級防雷系統(tǒng)，以防浪涌、間接和直接雷擊，確保機房設備的安全。

3）精密空調(diào)、新風系統(tǒng)

精密空調(diào)采用下送風、上回風的空調(diào)方式，按照N+1（以上）標準進行冗余配備，機柜按照冷熱通道布置，風口地板布置在冷通道，以充分利用空調(diào)送風達到制冷效果。防靜電活動地板下的靜壓箱按照機柜劃分區(qū)域進行隔斷，合理設計送風距離，減少回風循環(huán)風阻，降低風機工作損耗。

維持室內(nèi)正壓所需新風量，保證室內(nèi)人員所需新風量，應按工作人員每人40m3/h 計算。機房區(qū)新風經(jīng)管道均勻的送至房間內(nèi)，新風管道做保溫處理，新風機與管道連接和管道與風口連接處做軟連接和防震處理，易于后期維護。

根據(jù)規(guī)范設置消防排風系統(tǒng)，將滅火后產(chǎn)生的氣體通過設置在房間下部的百葉風口從室內(nèi)抽出，排風量按規(guī)范不小于 5 次換氣量計算，該系統(tǒng)應由消防控制系統(tǒng)實施控制。

4）安防系統(tǒng)

按照設備布局在每個通道及主入口門設置視頻監(jiān)控系統(tǒng)做到無死角監(jiān)控，在設備機房主入口通道門內(nèi)設置紅外防盜報警系統(tǒng)，有外人闖入能立刻報警。在監(jiān)控機房設置視頻監(jiān)控系統(tǒng)及門禁系統(tǒng)，能實時監(jiān)控并存儲在數(shù)字硬盤，圖像信息可以設置保存天數(shù)，能自動清除。具有消防報警聯(lián)動功能，機房停電或火災報警時，門禁能自動打開。安防監(jiān)控、門禁系統(tǒng)須提供數(shù)據(jù)通訊端口，將來可與機房集中監(jiān)控管理系統(tǒng)相兼容。

5）綜合布線系統(tǒng)

布線時，必須特別注意對光纜、線纜的保護，橋架必須要有加固。在規(guī)定的間距內(nèi)必須對橋架進行接地處理，在連接處進行線纜焊接，確保橋架的接地良好性。避免光纜、線纜損壞，線槽、橋架必須具備防蟲、防鼠、防電磁干擾、防雷、防漏電功能。橋架設置必須充分考慮未來的設備拓展需求，一次性架設。

6）機房環(huán)境監(jiān)測控制系統(tǒng)

對機房配電、UPS（電池）系統(tǒng)的重要部位，進行數(shù)據(jù)監(jiān)測，包括開關(guān)通斷狀況、電壓、電流、頻率、負載功耗。設定正常值，出現(xiàn)異常及時報警。實時監(jiān)測機房溫度、濕度，通過智能數(shù)據(jù)接口監(jiān)控空調(diào)各部件（壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、回風溫濕度、濾網(wǎng)等）的運行狀態(tài)與參數(shù)，并設故障報警?？蛇h程修改空調(diào)設置參數(shù)（溫度與濕度），實現(xiàn)空調(diào)的遠程開關(guān)機。

通過智能數(shù)據(jù)接口與消防系統(tǒng)報警控制器連接，同步報警。通過智能數(shù)據(jù)接口與安防監(jiān)控、門禁系統(tǒng)進行同步管理。實時采集各子系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，系統(tǒng)自動執(zhí)行預定的控制策略，同時啟動報警。

7）消防系統(tǒng)

機房滅火系統(tǒng)采用七氟丙烷管網(wǎng)滅火，煙感和溫感探頭分層監(jiān)控（靜電地板下、靜電地板上以及吊頂內(nèi)部）。氣體滅火保護空間需考慮抗靜電地板面下、抗靜電地板與吊頂間、吊頂內(nèi)部三部分。根據(jù)國家規(guī)范設置溫感探測器、煙感探測器，機房入口處設置放氣指示燈、緊急啟停按鈕。氣體消防聯(lián)動系統(tǒng)可自動和手動啟動氣體滅火，機房入口上方設置放氣指示燈，氣體滅火系統(tǒng)噴放時，放氣指示燈點亮提醒人員放氣勿入。機房內(nèi)外均設置聲光報警器，機房氣體滅火噴放前發(fā)出聲光報警提醒人員疏散。非消防電源的切斷采用總線制模塊聯(lián)動，發(fā)生火災時由火災報警控制器發(fā)出信號聯(lián)動切斷。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和國家科教興國戰(zhàn)略的實施，校園網(wǎng)絡中心機房建設已逐步成為學校基礎(chǔ)建設重要組成部分，更成為一個學校教育信息化、現(xiàn)代化的重要標志。筆者認為，在建設時只要嚴格執(zhí)行以上各細節(jié)問題，則應能較好的建設好我校網(wǎng)絡中心機房，滿足我校的日常需求，在較長時間處于業(yè)界的領(lǐng)先水平。

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