淺談中職學校新型模塊化機房建設

念云

摘要：大中專職業院校作為教育前沿陣地，持續為國家和社會提供大量的綜合性人才。學校網絡機房作為數據處理中心，承載著滿足全校師生教學、科研、辦公等海量數據存儲和分析需求的重任。隨著大數據、云計算、互聯網+的爆發，傳統網絡機房已經遠遠落后于信息技術的發展，運行速度慢、存儲容量小、數據處理能力弱、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展的重要因素之一。因此，學校網絡機房建設和應用也應與時俱進，符合當前信息技術發展需求。以下，將以我校為例，在基礎架構及施工技術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、科研發展需求的標準化網絡機房。

關鍵詞：信息技術；模塊化機房；子系統

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

我校為中等規模中專職業學校，在校學生約為4000人，結合我校實際情況及網絡機房工程發展趨勢，建設一個先進、合理、高性價比符合《電子信息系統機房設計規范[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狀，適應未來多年的發展需求。

如下圖所示，模塊化機房作為當前一個相對新興的技術解決方案，將UPS系統、供配電系統、制冷系統、綜合布線系統、監控安防系統、消防工程系統等各個子系統標準化、模塊化。在預制工廠里將各個系統模塊工程化，而后即插即用，搭積木一樣把各個子系統模塊集成一起，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、節能環保等特性，最大程度的保障計算機系統、數據庫、網絡硬件設備安全、可靠、高效、低耗、環保地運行。

就信息技術發展現狀而言，模塊化機房建設還處于新事物、新技術階段，其發展建設還處于不斷的優化、完善和成熟過程。為建設好一個現代化的模塊化機房，在前期基礎架構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，所有子系統既相互獨立又互相制約，每個子系統互為牽制而后成為一個整體，因此在建設時需要統一規劃，兼容通用技術，協調制定信息標準以及各系統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議，以使各系統兼容平穩運行。

2）可靠性

為保證模塊化機房內各個設備及各項業務的穩定運行，避免單點故障，基礎設施整體必須具有高可靠性。通過對模塊化機房系統進行總體設計，在關鍵子系統及分系統設備上采用硬件備份、冗余、容錯等可靠性技術。

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成熟但又相對先進水平的技術設備，構建合理的樹形架構體系，不但要滿足當前需要，并且能夠適應信息技術發展，在機房擴展性方面要滿足可預見的將來需求。在不影響現有業務前提下能平滑地擴容升級，提高系統性能和質量，保證系統的前瞻性。

4）經濟性

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先及市場上容易采購的原則，使資金的投入產出比達到最大值。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濟效益。

5）可管理性

作為模塊化機房，各個子系統集成在一起，既獨立又制約，因此數據中心的運行管理至關重要。必須要建立起一套智能化，可視化集中監控管理系統，實時監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量，簡化機房管理人員的維護工作，為數據中心安全、可靠的運行提供最有力的管理保障。在產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，充分做到各系統的監測、監控、監管的集中統一管理。

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，更體現在計算機數據的安全性上，系統要求能夠及時自動發現故障，將故障的影響和波及面減至最小程度與最小范圍，保障機房數據安全，更要保障工作人員操作的安全。

7）環保節能性

計算機機房應充分體現綠色環保意識，加強環保措施，采用綠色材料，使用節能產品，使其真正體現現代化機房的節能性、環保性。模塊化機房建設完成后，作為一個整體運行系統能有效利用能源，達到高效、環保、節能的目的。

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

1）供配電系統

據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。計算機系統配置雙冗余（以上）總線式在線 UPS 系統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%。配電柜內保護和控制電器的選型應滿足規范和設備的要求。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、消防應為獨立的供電系統，與設備供電分開。機房須配備應急照明系統，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電機還沒啟動供電的時間內這些燈具可暫時保證機房內工作的照明要求。配電系統應設置和消防系統的聯動裝置，可在發生火災，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

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，采用聯合接地，機房接地與實驗樓聯合接地網連接，接地電阻小于 1 歐姆。建立三級防雷系統，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、新風系統

精密空調采用下送風、上回風的空調方式，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域進行隔斷，合理設計送風距離，減少回風循環風阻，降低風機工作損耗。

維持室內正壓所需新風量，保證室內人員所需新風量，應按工作人員每人40m3/h 計算。機房區新風經管道均勻的送至房間內，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。

根據規范設置消防排風系統，將滅火后產生的氣體通過設置在房間下部的百葉風口從室內抽出，排風量按規范不小于 5 次換氣量計算，該系統應由消防控制系統實施控制。

4）安防系統

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

5）綜合布線系統

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。在規定的間距內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）機房環境監測控制系統

對機房配電、UPS（電池）系統的重要部位，進行數據監測，包括開關通斷狀況、電壓、電流、頻率、負載功耗。設定正常值，出現異常及時報警。實時監測機房溫度、濕度，通過智能數據接口監控空調各部件（壓縮機、風機、加熱器、加濕器、去濕器、回風溫濕度、濾網等）的運行狀態與參數，并設故障報警?？蛇h程修改空調設置參數（溫度與濕度），實現空調的遠程開關機。

通過智能數據接口與消防系統報警控制器連接，同步報警。通過智能數據接口與安防監控、門禁系統進行同步管理。實時采集各子系統運行數據，一旦發現異常情況，系統自動執行預定的控制策略，同時啟動報警。

7）消防系統

機房滅火系統采用七氟丙烷管網滅火，煙感和溫感探頭分層監控（靜電地板下、靜電地板上以及吊頂內部）。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、吊頂內部三部分。根據國家規范設置溫感探測器、煙感探測器，機房入口處設置放氣指示燈、緊急啟停按鈕。氣體消防聯動系統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，氣體滅火系統噴放時，放氣指示燈點亮提醒人員放氣勿入。機房內外均設置聲光報警器，機房氣體滅火噴放前發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動，發生火災時由火災報警控制器發出信號聯動切斷。

隨著經濟的發展和國家科教興國戰略的實施，校園網絡中心機房建設已逐步成為學?；A建設重要組成部分，更成為一個學校教育信息化、現代化的重要標志。筆者認為，在建設時只要嚴格執行以上各細節問題，則應能較好的建設好我校網絡中心機房，滿足我校的日常需求，在較長時間處于業界的領先水平。

參考文獻：

[1] 張衛.計算機網絡工程[M].2版.北京：清華大學出版社，2010.

[2] 陳恩，鐘根仔，江用勝，等.大功率電子設備冷卻系統設計[J].流體機械，2014，42（5）：84-87.

[3] 陳峰.網絡核心機房設計指南[M].北京：化學工業出版社，2011.