互联网IDC数据中心机房规划设计及建设探讨

左鹏 高峰

【摘要】伴随我国的发展，互联网已经成为人们生活的重要组成部分，无论是信息检索、休闲娱乐还是网上购物，互联网都为人们提供了一个丰富多彩的世界。从我国IT行业的情况来看，目前在设备耗电、空调制冷等方面投入了大量资金，另一方面，IDC的机房在设计和建设过程中也不得不花费巨额资金，两者的结合给企业带来了很大的经济压力，对企业的可持续发展产生了一定的影响。在本文中，我们将实施IDC数据中心机房整体规划和模块化设计，对整个数据中心机房、综合布线、网络宽带、电源配置、空调规划进行规划设计，打造一个有效的数据中心，支持IDC数据中心机房运营。

【关键词】互联网;IDC数据;中心机房规划设计;建设探讨

中图分类号：TN92                       文献标识码：A                 DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2022.06.023

IDC（互联网数据中心）为社会各行业提供信息服务平台，运营商不仅会从IDC机房中受益匪浅，而且需要投入大量资金在设计和建设问题中。具体施工，首先要考虑IDC设备，如机架地板、发电机组等基础设备。实际情况下，运营商如果在这些基础设施上投入更多，效果会更好，但相对的经济效益也会下降。近年来，IDC的运营成本越来越高，而且还在逐年增加。从当前的情况来看，IDC数据中心机房建设周期长、投资大、能耗高，内部结构不够合理。为了改善这种情况，需要进行有针对性的调查，确保设备的稳定性和安全性，提高IDC机房经济效益。因此，在进行整体设计和规划时，对数据中心计算机进行电源设计、冷却系统和网络规划。机房必须合理设计，以满足IDC数据中心机房的基本操作要求。

1. IDC 机房基础建设的基本原则

1.1 安全性原则

安全原则是比较注重IDC机房基础设施建设过程的原则。机房的建设过程需要及时采取措施避免这些危险因素，认真考虑各种软硬件的安全隐患和有效的处理措施。首先，必须全面落实多层次的软硬件安全体系，特别是网络安全。可以在相应的网络设备上设置相应的安全密码，例如加密密钥，进行操作，确保网络安全。硬件安全需要机房管理员和主管对硬件进行有效的监控和管理，避免硬件损坏。

1.2 大容量扩展原则

众所周知，根据当时的发展情况进行建设的是IDC机房基础设施，所需要的数据量但是在后续的发展中，也有所增加，所以IDC机房基础设施具有大容量的可扩展性原则，为以后的扩展打下基础。

1.3 可控性原则

从安全性和可靠性的角度分析，安全性可和控性原则是直接相关的。只有确保IDC机房基础设施具有强大的控制能力，并提供机房监控，及时通过报警装置通知负责人，才能发现机房运行过程。此外，可控性原理使得在发生事故时能够轻松提供高可靠性的分析数据，全面保障机房的稳定运行。

2. 数据中心机房总体布局规划

在设计和规划机房整体布局时，必须遵循灵活扩展、考虑设备统一、经济实惠、安全使用、分步实施的原则。在综合数据中心建设机房时，应遵循适当的预订原则，减少机房分区，室外屋面设施的要求，以及核心主机房位置，不应相距太远。在数据中心建造机房可能很耗时，因此应考虑预留空间。如果IDC数据中心的机房按照A级机房标准建设，需要规划一个更大的核心机房，对应的消防气瓶机房、变更和配送检测、NOC网关中心，需要规划精密套房和人员配备区域。

3. IDC机房设计重点

IDC机房设计需要考虑以下几个重要问题：首先，设计要保证系统的完整性，注重电气统计分析、规范配置、容量、合理的UPS设置、变压器优化设计等。其次，如果运行中的设备可靠，设计时应尽可能保证设备运行正常。例如，使用定期维护和修理。第三，我国各地区气候差异较大，在冬季，考虑机房的空间，以确保机房清洁，夏季要保证机房空调的最小风量。在施工中，除了保证可能对设备产生谐波影响，铁磁损耗过大，避免变压器负载不足，还有也需要考虑IDC机房冷冻设备的正常运行。在分析机架布局时，需要考虑空调的位置与风量、风力等因素的关系。冷通道和热通道的方向和送风方式必须严格遵守相关标准的要求并严格执行，以确保IDC机房的制冷质量，图1为IDC机房制冷系统。

4. 电源配置规划

IDC中心机房提供的服务种类比较特殊，为IDC数据中心机房提供不间断电源需要一个完整的电源和直流电源。IDC数据中心机房必须配备具有安装市电能力的高性能发电机，对于IDC数据中心机房的大部分通信设备，20ms为电源终端时间。如果超过，操作系统出现故障，设备运行终端，IDC机房癱痪，瘫痪会增加恢复时间。IDC机房通信负载具有高次谐波，因此在规划电源配置时，应选择大容量UPS，提高电源稳定性，使UPS系统能够承受系统压力。由于UPS输出配电系统对于整个供电系统的运行非常重要，提高UPS供电系统的可靠性，需要提高负载设备的配电功能，IDC数据中心机房可以使用总线冗余UPS为配置电源。

5. 综合布线规划

IDC数据中心机房布线时，必须是开放兼容的。接口可以显示不同网络结构的转换，所有布线接口必须符合行业标准，采用跳线管理系统在IDC布线系统中创建插座，终端可以非常灵活地连接。IDC数据中心机房选用的部件必须经过权威机构的认证和检验，IDC数据中心机房的产品质量必须得到保证。在IDC数据中心建设机房综合布线时，需要考虑用电、建筑、空间布局等多方面因素IDC机房的整体布局，在拆分功能时要注意，增加通讯设备数量，方便空间布局，让管理员更好的管理机房内的线缆。

6. 機房精密空调规划设计

在整个机房的示意图中，微模块数据中心配备了精密空调，送风方式为前送回风，可以消除传统空调的弊端。为了让机房内的设备快速冷却而不出现局部过热，需要采用冷通道封闭的方式，将冷空气引入设备进行冷却。同时，冷通道关闭也是可能的。请避免热风和冷风分开，即使风量不足，空调的送风也有效降低能耗。按照机房设计规范的标准，进行IDC数据中心机房空调系统的结构设计，主机房正压应为保持外部空气量稳定，对主机房空气粉尘浓度进行检测，在规定范围内核心主机房微模块区域的热负荷，空调系统必须能够在房间内保持正压;行间空调的室内机应为电源、EC风扇、压缩机，需要采用冷通道送风方式作为空调气流的回风方式。

7. 网络规划

IDC数据中心机房内的网络是指为IDC服务器提供联动接口的宽带，网络运营商的表现必须是专业的。IDC网络接入层环境必须接入节点控制，用于根据IDC机房接入设备与不同节点的连接情况来区分IDC机房级别，20Gbit/s为出口带宽。需要根据网络设备的建设标准部署端口限速功能，使用SNMP协议进行端口管理。在网管系统中，网关IDC中心机房系统必须涵盖IDC库功能，如IP地址、故障处理、管理、集中监控等，对网络设备进行全面管理。

8. 基于IDC技术机房建设技术

8.1 网络机房综合布线设计

当前，我国布线行业在相应的区域标准对布线工程进行整体实施，主要参照北美、国际、欧洲标准、国家行业标准。布局设计通过综合布线系统进行，实现各系统模块化、实用性、通用性的集成。施工前协调消防、空调、照明等安装工程，避免不必要的施工碰撞。放布时，如果条件允许，电源线的地线应与信号线分开，并在弱电架上通入弱电，以减少电磁干扰的可能性。电缆的水平部分应以大约20厘米的间隔进行绑扎。由于网络设备的需求快速发展，解决方案的选择应尽可能广泛。在光纤设计中，预制末端光缆可用于互连和连接机架中的设备，以最大限度地减少它们的布线距离。铺设光缆时要特别注意转弯半径。如果回转半径太小，链路将显示丢失。应仔细注意每根光缆、现货光缆的回转半径和实心法兰，项目完成后的主要检查点是头部接触。同时，必须严格要求施工电缆的弯曲半径。首先，网线外径的4倍必须至少为非屏蔽网线的弯曲半径。其次，电缆外径的6-10倍至少应为屏蔽网线的弯曲半径。第三，光缆外径的15倍必须至少为光缆的弯曲半径。目前网络设备性能达到国际标准，价格优势高。由于设备故障的次数影响用户的减少，核心IDC机房也需要扩展为分布式结构，所以购买家用设备方便，服务及时，适应性强。

8.2 供电系统检核方案及接地

供电系统用于建设中小型IDC机房的基础设施，这种电源模式通过ATS双电源自动开关在市电和发电机之间自动切换，这实现了两个电源之间的高速负载切换。（APF）有源电力滤波器通过三相电源动态抑制谐波，补偿无功电路。禁用的电源电路滤除多次高次谐波，有效增加了电源设备的负载，不会引起谐振。低系统功率因数降低了用电设备和发电、输电的有效容量和效率，从而减少了线路浪费、设备浪费和功率损耗。零序（3的倍数）时为三相四线谐波电流，系统中性线过载，有效消除事故。该机房设计为独立运行，采用双UPS系统，每个机柜单独供电，实现每机柜双电源系统。这种设计简化了供电系统，减少了它们之间的影响。在只有一台UPS故障的UPS正常供电情况下，每台UPS承担大约一半的负载，旨在提供4小时的设备供电时间，因此提高UPS各相的效率，运行控制在45%以内，控制系统的可靠性得到控制。在接地网的建设中，国家设计规范最近允许防雷、保护接地和工艺接地共用同一个接地网。防止人为撞击和损坏设备和线路是接地的主要作用。在通信中，主要为小电流设备提供良好的工作场所，降低设备噪声。

综上所述，将传统机房与网络相结合是IDC数据中心机房的建设，在传统机房的基础上进行扩展和应用，提供资源的场所是IDC数据中心机房。因此，在建设机房时，要考虑到各个组成部分的规划设计，保证安全，提高网络带宽运行性能，加强供电建设，再进行管理和维护。

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作者简介：左鹏，山东省淄博人，工程师，研究方向：数字电视技术、网络通讯技术;高峰，工程师，研究方向：网络通讯技术、大数据