传统机房存在的问题和模块化数据中心机房

曲靖市广播电视局：张旭东

在信息技术的快速发展下，传统机房已经不能满足现今市场发展过程中的需要，急需要建立起以新技术为依托的新型数据中心。模块化数据中心机房也具有自身独有的优势，即较高稳定性、灵活性、容易维护等，这在新型数据中心中应用最广。所以加强建设模块化数据中心机房具有重要的现实意义。

1.传统机房在建设过程中存在的问题

1.1 观念上的问题

1.1.1 运营管理以及规划设计较为落后

具体的表现是：机房管理工作不能跟紧时代发展的步伐，忽视了对机房设施的建设力度。如，某单位烧毁了一台服务器，价值五十万，使得单位连续停业两天，出现这种情况主要是因为缺少防雷系统。

1.1.2 机房在系统性、可用性方面较低

在设计机房整个系统过程中，需要保证具有一定的均衡性，不能有较大差距。对机房可用性产生影响的系统是供电、监控、空调、机架系统。传统机房在规划设计、安装、选型、维护等方面都有一些问题。

1.1.3 不重视扩展性要求

用户在刚刚开始建设机房的时候，并不会考虑到未来是否要添加一些新的服务器，导致系统扩容的时候，机柜中的配电会出现非常大的问题，都是插线板、电缆线，机房存在着非常大的安全隐患。

1.1.4 和IT设备机架化发展趋势脱节

用户经常会忽视机柜中的配风问题，在建成机房以后，会出现一些地方有热点的情况。由于设计和维护不当，现今阶段还存在着非常多机房外部面临着负压的情况，导致机房中的灰尘洁净度出现了严重的超标。有非常多经常从事于传统机房工作的人员，皮肤会非常的干燥，也会快速衰老，尤其对女性来说有很大影响。

1.2 工程上的问题

①长期在太高的温度下会降低机房设备使用的寿命；要是温度太低就会发生静电，导致机器的主板烧毁。②机房中正压没有达到标准，使得机房外的尘埃进入，降低了设备的绝缘性，导致电路发生短路的情况。③机房中的噪音发生了超标的情况，使得工作人员难以正常的工作，长期下去听力也会下降。④防静电地板、接地等方面做得不好，使得在正常情况下产生的静电缺少良好的泄放路径，还会使得工作人员在工作中经常发生不适，严重的情况下还会烧毁机器。⑤无线电以及电磁场的干扰太强，会让机器在工作过程中出现异常，甚至还会影响到数据在传输过程中的质量，导致数据丢失。⑥机房中的紧急照明照度没有达标，使得其没有达到消防验收，在遇到火灾的情况下使得人员发生伤亡的情况。⑦配电回路线之间的绝缘电阻没有达标，非常容易发生线路短路，甚至会发生火灾。⑧防水措施没有达到标准，使得机房中出现大面积的进水，对机房正常工作产生影响。

2.数据中心机房建设的总体规划

在建设过程中，融媒体中心数据中心机房总建设目标是：达到功能齐全、节能高效、具有现今水平的模块化数据中心机房。为保证该目标的得以实现，就必须要结合融媒体中心发展的实际需求、现有条件展开，在进行了深入、细致的分析后，为该项工作的开展做出科学规划，并制定出科学的实施方案。

2.1 机房的选址

在数据中心机房中放置着大量的精密设备，在运行中为保证设备处于良好的运行环境中，所需要考虑的首要问题就是物理安全，接下来需要进行考虑的就是运输和安装中的问题。融媒体中心的数据中心机房需要选择在周围没有强大磁场的区域中，将机房放置到一楼，具有足够的承重能力，而且在运输时也有很大的便利性；机房所在的位置紧靠大楼的外墙部，因此在空间上也会相对充足，在这一空间上就可以将空调室的外机安装到此处；机房、电房之间的距离不足100米，因此在接入动力电缆的时候会相对便捷，这一过程中也会节约更多的建设成本。

2.2 规划机房区域布局

融媒体中心数据中心机房所处的位置在一楼西侧，所占面积是三百平方米。根据场地的需求情况以及使用的具体功能，具体来说可以将其具体划分为不同的区域，分别是：光纤配线、配电房、核心机房区、消防气瓶间。其中在核心机房区中放置了三组模块化机柜组、三台精密空调（100kw）和配件柜等，该区域属于整个机房的核心区域，主要用来存放不同类型的设备；配电房由输入输出配电柜、2台UPS主机、电池组组成。该区域对保证机房的正常运行来说发挥着重要的作用；光纤配线间主要是用来连接电视电缆线路；消防气瓶间内设有消防报警控制器和消防气瓶，为机房的安全运行提供了保障。

2.3 机房装饰装修

通过观察数据中心机房的装修情况可知，其与一般室内装修有很大的不同，这是因为机房在装修时不仅需要考虑到整体的美观性，还需要考虑到安全、实用性，因此在实际装修时会使用到隔断、门窗、墙面、天花等。如，机房中的不同功能区域间使用的隔断都是防火的，目的就是为了有效防火；堵住机房中以前的窗户，目的就是为了提高整个机房的密封性。出入口所采用的也是向外开启钢质双层防火门，以确保满足防火要求；房间吊顶时，首先需要在底部使用防尘漆，然后将整体都喷黑，不仅可以起到防尘的作用，还能便于后期维护。经过灯光的作用，产生的视觉效果也会相对更好；机房中的墙体和立柱也可以采用彩钢板覆盖，通过这种方式能够在一定程度上起到防尘、防干扰作用。此外，现代感非常强，使机房给人一种美观大方的感觉；安装机组、精密空调、UPS主机、电池承重钢框。在其他区域安装距离地面40cm的钢制防静电地板。此距离为精密空调等设备送风管道预留的距离。

3.模块化数据中心机房主要功能系统设计

3.1 高性能封闭冷通道系统

在融媒体中心数据中心机房中，所采取的是模块化机柜组，最终形成三个相对独立的模块化微数据中心。一个模块组中包括了二十六个机柜位，每一组中都有配置一个配电列头柜，2个配线柜，23个服务器设备柜，采用闭式冷通道设计，三组共78个柜。

在封闭冷通道系统中，也具有着自己独有的工作原理，即利用机房内环境、机柜或其他部件，对冷热空气的流动进行干预，使得冷热空气分离，流入机柜集中散热，从而进一步提高散热的效率。依托于封闭冷通道系统，原有的全机房级的散热问题逐渐转化为机柜级的散热问题。这样可以有效降低空调工作中的压力，降低能耗的产生。封闭冷通道工作模式如图1所示。

融媒体数据中心机房内每组封闭冷通道涉及到了机柜、天窗以及端门。其中机柜的规格是19英寸42U，前后门板都采用的是镂空的方式，两排机柜对应放置，中间通道宽度是1.2m，通道两端还装有双开的玻璃推拉门，最后使得通道形成一个封闭的空间。精密空调在机房内产生的冷空气通过地板下的管道输送，接下来会借助通道上的空心地板进入冷通道中，从空心门板进入到机柜中，通过设备中所具有的散热装置，将产生的热气从机柜背面排出，这样设备产生的热量也能随之排出去，为设备起到良好的降温作用。为进一步提高冷通道的封闭性，没有安装机柜的地方都会利用盲板来进行遮挡。

图1：封闭冷通道工作模式图

3.2 机房中的综合布线

数据中心机房有大量的设备，如数据存储、处理和交换设备，综合布线是连接机房内所有设备的基本条件，它直接决定了机房内设备和业务系统的有效运行。

融媒体数据中心机房还设置出了三组精密冷通道。每个冷通道包含两列服务器机柜，每列配置一个网络走线头柜，作为线汇聚柜。每个服务器机柜配置24端口6型配线架和24芯单模光纤配线架，用于连接服务器、存储设备和综合布线柜。

机房布线采用上接线方式。通过吊杆安装在吊顶上，将网格桥架吊装到机柜上方合适的高度和位置。弱电电缆采用码线装置固定，排列整齐。机柜顶部必须安装专用强电走线槽，用于敷设机柜电源电缆。强、弱电源线通过机柜的离线端口连接，实现线缆的隔离。

在机房内设置专用的光纤配电室，主要用于光缆线路的物理跳跃，使数据中心机房与校园网实现有效的互联互通。

3.3 精密空调系统

3.3.1 计算机房热负荷

机房中的热量都来自于运行的设备，此外也有照明、新风、人员等产生的热量。机房总发热量计算公式是Qt=Q1+Q2，而Qt代表的是总发热量、Q1代表的是设备发热量（按照功率80%进行计算），Q2代表的是环境发热量（参考基数是0.12-0.18KW/m2）。例如在某融媒体中心中，主机房中的设备功率是253.5KW，那么设备的发热量就是202.8KW；区域面积在250m2，环境发热量就按照一平方米0.15KW进行计算，这样Q2就是37.5KW；Qt就是240.3KW。在UPS主机房中，其中也涉及到了配电柜、电池组以及UPS，发热量方面也相对较小，一般来说并不能计算设备发热量情况，在实际参考基数方面是每平米0.18kw，在计算的时候需要结合房间中的实际面积进行，以这种方式来计算出环境最大发热量。实际计算工作开展中，获得的配电房总发热量是Qt=8.28KW。

3.3.2 精密空调配置

在计算机房热负荷的时候，根据最终的计算结果可知，融媒体数据中心机房中也存在着核心机房，并且在该机房中还配置了三台精密空调，满足制冷工艺需要。3台精密空调对应3组冷通道，送风通道相互连通。计算机房刚投入使用时，上网设备的数量并不多，三台空调就能够轮流使用，这也让空调的使用寿命得以延长。在配电房区中也有两台正面送风精密空调，一主一备轮流使用可满足该范围的制冷要求。

4.结束语

在数据中心业务规模不断扩大下，出现了一些新兴技术，建立数据中心，这保证了数据中心在具体操作中具有更大的灵活性。未来，数据中心也将实现模块化和智能化。智能数据中心还可以为政府单位和企业提供高效的数据进行业务决策，提高使用效率，降低运行成本。