数据中心机房建设解决方案(新).ppt

数据中心机房建设解决方案 本课程培训目的 本课程学习对象 工程师 老板 IDC管理人员 本课程学习目的 了解数据中心的基本概念 组成数据中心的基本要素 掌握数据中心的基本设计方案和思路 本课程学习时间 1 5小时的听讲 15分钟自由发言 本课程学习效果 学完本课程后 你将对数据中心有个基本概念 能清晰阐述有关数据中心建设的来龙去脉 1 2 目录 3 IDC数据中心简介 数据中心等级 1 数据中心的等级分为A级 B级和C级 A级为容错型B级为冗余型C级为基本型 5 6 数据中心等级 2 IDC需具备的基本条件 IDC应符合电信级机房的建设规范 具备并符合机房功能 机房建筑 机房环境 供电系统 空调系统 布线系统 网络系统 KVM系统 网管系统 网络安全系统 数据存储备份系统等基本条件 7 IDC数据中心环境要求 8 IDC机房的环境应满足计算机等各种微电子设备和工作人员对温度 湿度 洁净度 电磁场强度 噪音干扰 安全防范 防漏 电源质量 振动 防雷和接地等的要求 并应该是一个安全可靠 舒适实用 节能高效和具有可扩展的机房 9 9 10 11 Internet接入网络结构实例 12 核心交换 Cat6509多层交换机 全冗余 分布层交换或周边建筑物内主干 Cat4006交换机 接入层交换机 Cat2924XL交换机 网络建设 网络包括其LAN WAN和与Internet接入等方面 LAN的建设 包括其LAN的基础结构 LAN的层次 LAN的性能 WAN的建设 即IDC的各分支机构之间相互连接的广域网的建设等 用户接入系统建设 即如何保证IDC的用户以安全 可靠的方式把数据传到IDC的数据中心 或对存放在IDC的用户自己的设备进行维护 这需要IDC为用户提供相应的接入方式 如拨号接入 专线接入及VPN等 IDC与Internet互联的建设 邮件系统 网站系统等与Internet互联 IDC的网络管理建设 由于IDC的网络结构相当庞大而且复杂 要保证其网络不间断对外服务 而且高性能 必须有一高性能的网络管理系统 13 网络安全的考虑 网络的安全 主要通过防火墙和入侵检测系统来体现 防火墙 可以将网络划分成几个安全等级不同的部分 对于要求安全等级高的部分 还可以通过部署多级防火墙来提供安全保护 入侵检测系统 可以对恶意的入侵行为进行探测 进行记录 14 服务器建设 基础服务系统服务器和应用服务系统服务器基础系统服务器 这类服务器是保障IDC为用户提供各种服务的前提 这类服务器有DNS服务器 目录服务器 网络管理服务器 防火墙服务器 各类安全服务器 IDC系统性能监控服务器等等 数据库服务器 它是保证IDC可以为用户提供各种应用服务的基础 IDC的数据库服务器必须能支持大容量访问 多种数据库等 数据备份服务器 它是IDC为客户提供安全服务的内容之一 保证客户的数据安全可靠 由于IDC的服务器种类繁多 有多种数据库 所以数据备份要支持多机型 多种数据格式等等 而且容量要大 应用服务器 是IDC为用户提供相关应用服务的服务器 具有很好的扩展性 以及支持各类应用软件的数量要多 服务器的负载均衡 服务器的负载均衡可由硬件设备 如网络交换设备 或软件的方法实现 15 存储系统的建设 存储系统是IDC的重点建设内容之一 作为一个IDC 其存储系统是相当庞大的 特别是在现在的企业中 数据的容量以由GB级增长到TB级 1 磁盘阵列 2 磁带机 3 NAS 4 虚拟机备份 5 16 软件系统的建设 软件系统Web系统 IDC开展Web Hosting服务内容之一 Web系统软件应支持在一个系统上能建立为多家企业服务的Web系统功能等 电子邮件系统 电子邮件系统应支持多种电子邮件协议 如SMTP POP3 IMAP4 Web Mail和Voice Mail等 同时电子邮件系统应有很好扩展性等 数据库系统 IDC应建立多厂家的数据库系统 如应有Oracle Informix SQLServer SyBase等厂家的数据库 以满足不同用户的需求 安全系统 如防火墙软件 硬件防火墙除外 防黑客入侵 防病毒软件等 这是保证IDC为用户提供安全服务器的前提 数据备份软件 支持多备份设备 多种厂家的机器 多种数据库等等 应用开发系统 IDC应提供相应的开发系统平台 提供相应的开发工具 满足用户或IDC开发相应应用的需求 17 计算机机房基础建设系统介绍 18 18 机房监控系统 5 标准机房 示意图 数据中心机房建设是一个系统工程 它由 主机房 包括网络交换机 服务器群 存储器 数据输入 输出配线 通信区和网络监控终端等 基本工作间 包括办公室 缓冲间 走廊 更衣室等 第一类辅助房间 包括维修室 仪器室 备件间 存储介质存放间 资料室 第二类辅助房间 包括低压配电 UPS电源室 蓄电池室 精密空调系统用房 气体灭火器材间等 第三类辅助房间 包括储藏室 一般休息室 洗手间等 组成的 基础系统建设 机房布局 IDC基础系统建设 21 1 一般规定 计算机房的室内装修工程施工验收主要包括吊顶 隔断墙 门 窗 墙壁装修 地面 活动地板的施工验收及其他室内作业 室内装修作业应符合 装饰工程施工及验收规范 地面及楼面工程施工及验收规范 木结构工程施工及验收规范 及 钢结构工程施工及验收规范 的有关规定 在施工时应保证现场 材料和设备的清洁 隐蔽工程 如地板下 吊顶上 假墙 夹层内等 在封口前必须先除尘 清洁处理 暗处表层应能保持长期不起尘 不起皮和不龟裂 机房所有管线穿墙处的裁口必须做防尘处理 然后对缝隙必须用密封材料填堵 在裱糊 粘接贴面及进行其他涂复施工时 其环境条件应符合材料说明书的规定 装修材料应尽量选择无毒 无刺激性的材料 尽量选择难燃 阻燃材料 否则应尽可能涂防火涂料 22 基础系统建设机房 机房装修 计算机机房吊顶板 表面应平整 不得起尘 变色和腐蚀 其边缘应整齐 无翘曲 封边处理后不得脱胶 填充顶棚的保温 隔音材料应平整 干燥 并做包缝处理 按设计及安装位置严格放线 吊顶及马道应坚固 平直 并有可靠的防锈涂复 金属连接件 铆固件除锈后 应涂两遍防锈漆 吊顶上的灯具 各种风口 火灾探测器底座及灭火喷嘴等 应定准位置 整齐划一 并与龙骨和吊顶紧密配合安装 吊顶内空调 其内表面应按设计要求做防尘处理 不得起皮和龟裂 固定式吊顶的顶板应与龙骨垂直安装 双层顶板的接缝不得落在同一根龙骨上 螺钉间距 沿板周边间距150 200mm 中间间距为200 3000mm 均匀布置 活动式顶板的安装 必须牢固 下表面平整 接缝紧密平直 靠墙 柱处按实际尺寸裁板镶补 根据顶板材质作相应的封边处理 安装过程中随时擦拭顶板表面 并及时清楚顶板内的余料和杂物 做到上不留余物 下不留污 23 机房装修 吊顶 无框玻璃隔断 应采用槽钢 全钢结构框架 墙面玻璃厚度不小于10mm 门玻璃厚度不小于12mm 表面不锈钢厚度应保证压延成型后平如镜面 不不平的视觉效果 石膏板 吸音板等隔断墙的沿地 沿顶及沿墙龙骨建筑围护结构内表面之间应衬垫弹性密封材料后固定 当设计无明确规定时固定点间距不宜大于800mm 竖龙骨准确定位并校正垂直后与沿地 沿顶龙骨可靠固定 有耐火极限要求的隔断墙竖龙骨的长度应比隔断墙的实际高度短30mm 上 下分别形成15mm膨胀缝 其间用难燃弹性材料填实 全钢防火大玻璃隔断 钢管架刷防火漆 玻璃厚度不小于12mm 无气泡 安装隔断墙板时 板边与建筑墙面间隙应用嵌缝材料可靠密封 用自攻螺钉固定墙板宜符合 螺钉间距沿板周边间距不大于200mm 板中部间距不大于300mm 均匀布置 其他要求同2 24 机房装修 隔断墙 机房装修 铝合金门窗和隔断 铝合金门框 窗框 隔断墙的规格型号应符合设计要求 安装应牢固 平整 其间隙用非腐蚀性材料密封 当设计无明确规定时隔断墙沿墙立柱固定点间距不宜大于800mm 门扇 窗扇应平整 接缝严密 安装牢固 开闭自如 推拉灵活 施工过程中对铝合金门窗及隔断墙的装饰面应采取保护措施 安装玻璃的槽口应清洁 下槽口应补垫软性材料 玻璃与扣条之间按设计要求填塞弹性密封材料 应牢固严密 25 IDC基础系统建设 26 基础系统建设 配电系统 27 供配电 电气系统 供配电系统 应为380V 200V 50HZ 计算机供电质量达到A级 供配电方式 为双路供电系统加UPS电源及柴油发电机设备 并对空调系统和其他用电设备单独供电 以避免了空调系统启停对重要用电设备的干扰 供电系统的负荷包括如下 服务器功率 单台服务器功率 服务器台数 总功率UPS总功率 一般采用n 1备份方案 亦即并联UPS台数多加壹台 以防止某一台机组出现故障 目前UPS效率均在90 以上 故按照服务器总功率可以计算出UPS的总KVA数 恒温恒湿精密空调负荷 工作区面积 200 250kcal hr m2 总的空调所需制冷量办公区空调 照明等负荷其它用负荷由上可以计算出一个数据中心机房所需的用电负荷总功率 28 供配电 电源 一类电源为UPS供电电源 由电源互投柜引至墙面配电箱 分路送到活动地板下插座 再经插座分接计算机电源处 电缆用阻燃电缆 穿金属线槽钢管敷设 二类电源为市电供电电源 由电源互投柜分别送至空调 照明配电箱和插座配电箱 再分路送至灯具及墙面插座 电缆用阻燃电缆 照明支路用塑铜线 穿金属线槽及钢管敷设 三类电源为柴油发电机组 是作为特别重要负荷的应急电源 应满足的运行方式为 正常情况下 柴油发电机组应始终处于准备发动状态 当两路市电均终断时 机组应立即启动 并具备带100 负荷的能力 任一市电恢复时 机组应能自动退出运行并延时停机 恢复市电供电 机组与电力系统间应有防止并列运行的连锁装置 柴油发电机组的容量应按照用电负荷的分类来确定 因为有的负荷需要很大的启动功率 如空调电动机 这就需要合理选择发电机组容量 以避免过大的启动电压降 一般根据上述用电负荷总功率的2 5倍来计算 29 供配电 UPS电源系统 UPS的用途主要有两方面 一是应急使用 防止突然断电而影响设备正常工作 给用电设备造成损害 二是消除市电上的电涌 瞬间高电压 瞬间低电压 电力线噪声和频率偏移等 电源污染 改善电源质量 为用电设备提供高质量的电源 UPS主要由整流系统 储能系统 变换系统和开关控制系统四个部份组成 在电力供电系统供电时整流系统就是一个将交流电 AC 转化为直流电 DC 的装置 经滤波稳压后供给逆变器或者给储能系统充电 起到充电器的作用 供配电 UPS专柜 供配电 UPS电池柜 供配电 配电柜 配电箱 柜应有短路 过流保护 其紧急断电按钮与火灾报警联锁 配电箱 柜安装完毕后 进行编号 并标明箱 柜内各开关的用途以便于操作和检修 配电箱 柜内留有备用电路 作机房设备扩充时用电 33 供配电 插座 机房内用电插座分为两大类 UPS插座市电插座机房各工作间均留有备用插座安装在墙壁下方供设备维修时用 34 供配电 电缆 电线 电缆 电线 在铺设时应该平直 电缆 电线 要与地面 墙壁 天花板保持一定的间隙 不同规格的电缆 电线 在铺设时要有不同的固定距离间隔 电缆 电线 在铺设施工中弯曲半径按厂家和当地供电部门的标准施工 铺设电缆时要有留有适当的余度 地板下的电缆穿钢管或在金属线槽里铺设 35 照明系统 机房照明及应急照明系统主机房按 电子计算机机房设计规范 GB50174 93 要求 照度为400Lx 电源室及其它辅助功能间照度不小于300Lx 在机房各处安装了疏散指示灯 安全出口标志灯 照度大于1Lx 机房内 走廊 楼梯口装有应急备用照明灯 照度不小于30Lx 注 Lx 光照度 简称照度 是表示受光表面被照亮程度的一个量 表示照度的单位是勒克斯 Lux 代号 Lx 36 照明系统 照明灯具 照明灯具采用嵌入式安装 事故照明用备用电源自投自复配电箱 市电与UPS电源自动切换 灯具内部配线采用多股铜芯导线 灯具的软线两端接入灯口之前均应压扁并搪锡 使软线与固定螺丝接触良好 灯具的接地线或接零线 必须用灯具专用接地螺丝并加垫圈和弹簧垫圈压紧 在机房内安装嵌装灯具固定在吊顶板预留洞孔内专设的框架上 灯上边框外缘紧贴在吊顶板上 并与吊顶金属明龙骨平行 在机房内所有照明线都必须穿钢管或者金属软管并留有余量 电源线应通过绝缘垫圈进入灯具 不应贴近灯具外壳 37 IDC基础系统建设 38 接地系统 机房接地形式为机房专用直流逻辑地 设一组新的接地极 接地电阻小于1 机房配电系统的交流工作地 安全保护地采用建筑物本体综合接地 其电阻小于4 1 电源防雷可采用三级防雷措施 A 第一级防雷器 在大楼总进线的低压配电房处进行第一级避雷保护 B 第二级防雷器 在机房的UPS的输入端或在机房所在楼层的分层配电处进行第二级避雷保护 C 第三级防雷器 在机房的各工作点进线的输入端加装第三级避雷保护 对于重要设备 如服务器 交换机 路由器等 可加装精细电源防雷器 2 网络通信线路防雷应满足以下要求 A 进入网络中心机房的通信线路光纤 可不进行防雷保护 但应在通信线路进大楼处将金属护管和光纤的金属保护层做等电位连接 B 进入网络中心机房的通信线路若采用铜缆 除了应在通信线路进大楼处将金属护管和光纤的金属保护层做等电位连接外 还要将铜缆接入专用网络避雷器后 再与网络设备相连 3 接地机房的接地应当有直流工作接地 交流工作接地 安全保护接地 防雷保护接地等四种接地方式 A直流工作接地 计算机电路的逻辑地 即直流公共连接点 接地电阻应按计算机系统具体要求确定 应小于1 B交流工作接地 交流电源的中性线接地 地极电阻应小于4 C安全保护接地 设备外壳的安全接地 地极电阻应小于4 D防雷保护接地 在有防雷设施建筑体中可不另设此接地 在没有防雷设施接地建筑体中应该设防雷地线 其接地电阻应小于10 防雷系统 41 大楼沿低压线路进户的传导直击雷是不大可能的 中心机房内设备主要需要进行直接雷击引起的电阻耦合方式 地电位反击 的防护 以及附近高层建筑落雷时造成的电感性 电容性耦合干扰的防护 防雷系统 1 等电位接地的处理接地是避雷技术最重要的环节 而且小型机以上的计算机系统对接地要求也很高 其接地地阻通常要求小于1欧姆以下 但对于避雷技术来说 地阻小于4欧姆即可 应将避雷接地 电器安全接地 交流地 直流接地统一为一个接地装置 避免不同的地之间产生反击 2 电源部分防雷设计根据雷电流大 防雷器存在残压及设备耐冲击水平低的特性 应遵循多级保护 层层泻能的原则 选择安装避雷器 进行电源线路的过压保护 3 信号系统的防雷设计机房的数据通信线路有以太网双绞线 DDN专线 光纤线路以及电话线备份线路 必须对进出机房的的所有通信线路进行防雷处理 才能保护机房的安全 IDC基础系统建设 42 机房视频监控和门禁系统 基础系统建设 综合布线系统 现代的建筑物 其楼内信息传输通道系统 布线系统 已不仅仅要求能支持一般的语音传输 还应能够支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互连 可适应各种灵活的 容错的组网方案 同时由于新技术 新产品不断出现 传输线路要能够在若干年里适应发展的需要 因此建立一套能够全面支持各种系统应用如通信网络中心 数据处理中心 本身又具有开放 兼容 可靠性高 实用性强 易于管理 具有先进性 面向未来的综合布线系统 对于现代化建筑是必不可少的 综合布线系统 机房地面 数据中心的总体建筑结构根据电信级数据中心的特点设计建造 地面具有高达8级的抗震强度 每平方米有1600公斤的承重能力 可在各种特殊情况下最大限度地保障客户设备和数据的安全 综合布线系统 地板工程 活动地板在计算机房中是必不可少的 机房采用的是架空抗静电全钢活动地板 地板敷设高度为0 4米 地板下敷设电源线管 线槽 综合布线 消防管线等以及一些电气设施 插座 插座箱等 面上铺设抗静电活动钢质地板 规格600 600 35 铺设高度约抬高20cm安装 在操作间及设备间设置 地板下刷防尘漆 活动抗静电钢质地板强度高 受温湿度影响小 不易变形 表面坚固耐磨 性能和安全性检测符合EEC106指导性标准 防火性能按最高的防火标准设计和测试 当发生静电时 快速释放静电 活动地板铺设时要支撑牢靠 接缝严密 间缝顺直 整体平整度好 综合布线系统 机柜详细分配图 综合布线系统 网络拓扑图 48 IDC基础系统建设 48 消防报警及灭火系统 消防系统 1 设计依据 高层建筑防火设计规范 GBJ45 82 火灾自动报警系统设计规范 GBJ116 882 消防自动报警及控制系统的组成消防控制中心包括智能火灾报警控制主机 用于集中报警及控制 消防控制中心外围报警及控制包括光电感烟探测器 感温探测器 组合控制器和气瓶等 上述设备位于各楼层现场和端子箱内 49 消防报警及灭火系统 消防系统 无管网 柜式 七氟丙烷气体灭火系统 是轻便可移动式自动探测火灾 自动报警 自动灭火的现代化消防设备 其灭火效能高 灭火速度快 毒性低 对设备无污损 灭火装置性能优良 其控制部分可与消防控制中心相衔接 51 IDC基础系统建设 视频监控和门禁系统 保安监控系统 在公共区域和出入口处 机房内机架间 VIP机房 核心机房 网管中心 动力机房 楼梯与走廊 电梯等均装有摄象机 进行7 24全方位闭路电视监控录像 录象保留30天 专业保安人员24 7 365小时机房值守 随时巡视 在机房的进出入大门里安装被动红外探头 设防其间所有非正常开启将立即触发报警 视频监控和门禁系统 监控系统 1 机房中有大量的服务器及机柜 机架 由于这些机柜及机架一般比较高 所以监控的死角比较多 因此在电视监控布点时主要考虑各个出入口 每一排机柜之间安装摄象机 如果在各出入口的空间比较大 可考虑采用带变焦的摄象机 在每一排的机柜之间 根据监视距离 配定焦摄象机即可 如果机房有多个