高校数据中心机房建设与实践

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摘要：作为高校信息化建设的“硬核”，数据中心的经济社会价值举足轻重，已引起各高校高度重视。而作为保证数据中心关键设备和装置安全稳定可靠运行的数据中心机房，其建设的规范性

作为高校信息化建设的“硬核”，数据中心的经济社会价值举足轻重，已引起各高校高度重视。而作为保证数据中心关键设备和装置安全稳定可靠运行的数据中心机房，其建设的规范性、安全性、易扩展性和高可维护性，也要求更为专业。本文以上海某任职教育院校数据中心机房建设为例，通过详细设计论证和严格的建设管理实施，提升了整个数据中心的安全性，节约了建设维护成本，使用绿色节能环保，维护管理灵活便捷，取得了预期的建设效益。

一、需求分析和关键技术分析

（一）需求分析

新建机房，在业务上，立足未来10-15年的使用和运维需求，托管学校各类关键信息设备，承载运行各类信息系统，备份容灾重要信息数据，并充分考虑将来业务拓展对数据中心机房升级改造的要求；在安全上，按照等级保护原则分功能区建设，确保设备安全、数据安全，做到能够规避多种灾难，使用安全可控；在管理上，使用界面友好、环境舒适，管理方便灵活，节能环保。

（二）关键技术分析

新建机房规避传统机房设计上的不足，紧跟时代步伐，采用最新科技手段，如物联网、云计算、5G网络通信等信息技术，以及电气、制冷、新材料运用等相关学科关键技术，重点考虑机房供配电、暖通制冷、气体消防、防雷接地、基础网络、综合布线、装修布局、运行数据采集管理等模块前沿技术的运用，做到机房环境安全可控、使用智能绿色环保。

二、模块设计

按照数据中心机房设计的流程，先平面整体布局，后基础环境设计，再网络布线、硬件陈设规划，最后机房运行管理的流程逐步展开，重点介绍六个模块：装修布局、机房供配电、暖通制冷、气体消防、网络布线、机房运行管理。

（一）装修布局

按安全等级、功能需求、维护管理等维度，划分出不同的使用区域，如设备集中陈列区、监控操作区、网络配线区（含电话通信站）、UPS电源站（强电配电区）、钢瓶间、备件库、维修室，规划相应的使用面积、空间布局。各功能区根据业务应用再进一步细分，如按照安全等级将设备集中陈列区设主辅区域各一个、主区域为云计算区，存放内部资料，辅区域为屏蔽安全区，存放秘密资料，另立单间设互联网机房，对外部署应用。主辅区域又根据业务特点设若干个冷热封闭通道，规划列头柜（强电柜、配线架等）、服务器、存储、安管设备、交换路由设备以及其他配套基础设施的空间布局。各区域按照消防规定、节能标准、外观布局采用不同的物理材料进行隔离装修。

（二）机房供配电

安排至少两路不同来源市电给数据中心机房供配电，确保一路市电掉线时另一路市电能及时接管，通过技术参数设置实现双回路供给，确保机房网络设备、气体消防系统等关键设施设备不间断运行。设立强电配电区，建立UPS电源站，平时储电，应急时供电。新建机房UPS电源站建设至为重要，目前主流机房均采用铅酸电池储电，随着技术进步，将来会逐步考虑配置锂电池储电，实际建设中可根据需求程度和经费支持，灵活选择、灵活配置。建立储电可以确保无市电时仍有模块化UPS系统通过双路母线向机房设备供电，支撑相当时间电源供给，减少关键核心设备宕机概率，确保学校信息化业务不断线。条件具备可在中心机房近旁建立发电站，通过燃油发电。本案例设计中在中心机房楼宇地下设立简易发电站。

（三）暖通制冷

保持机房恒温湿度是确保机房不发生消防事故等系统性风险、延长机房存放设备使用寿命的关键一环，历来是机房建设重中之重。机房制冷模式经历了由壁挂空调柜式空调等房间级空调，到大功率超大功率中央空调，到行间级精密空调，再到冷热通道新风系统配合使用的发展历程。目前制冷主要围绕风速稳定、温湿度均匀、绿色节能的目标发展，采用新风系统给机房制冷换气，采用精密空调、建立冷热通道，精准给信息设备制冷保温。新风系统充分考虑节能，如对进排风口按照风向合理设置区域位置，采用弯曲管道采集冷凝水地下水制冷，大大提高了节能效果。采取热通道封闭、冷热通道分离的先进技术，精密空调采用下送风，保证了机房空调制冷的高效节能。本次建设多措并举，充分利用自然冷却条件，广泛运用各种节能技术，实现了数据中心PEU（能源使用效率）值在1．9以下。另外，在设计中还充分考虑机房内温湿度数据采集方式以及精密空调漏水威胁等环节。

文章来源：《能源与节能》 网址: http://www.nyyjnzz.cn/qikandaodu/2021/0207/809.html

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