09-机房建设2

数据中心（机房）设计,机房建设的现状,2,一、前期设计存在缺陷，缺少前瞻性。二、设计施工单位的专业程度没有达到国家有关机房建设的资质要求，存在鱼龙混杂的现象。三、对有关机房建设标准执行不严。四、片面追求利益最大化，在施工材料上做文章，而缺乏有效的监管。五、对新的材料、设备及施工工艺缺乏了解。,数据中心内放置核心的数据处理设备，是企业的大脑。数据中心的建立是为了全面、集中、主动并有效地管理和优化IT基础架构，实现信息系统高水平的可管理性、可用性、可靠性和可扩展性，保障业务的顺畅运行和服务的及时提供。,1、数据中心定义,3,2、数据中心系统组成,4,主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装、运行和维护的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。,支持空间是计算机房外部专用于支持数据中心运行的设施和工作空间。包括进线间、内部电信间、行政管理区、辅助区和支持区。,按照中国电子信息系统机房设计规范（GB50174-2008），数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度，分为A、B、C三级。A级为容错型B级为冗余型C级为基本型,3、国内外机房等级及分类,5,国际上按照数据中心支持的正常运行时间，将数据中心分为4个等级。按照不同的等级，对数据中心内的设施要求也将不同，越高级别要求越严格。不同等级数据中心可用性指标,3、国内外机房等级及分类,6,7,4、数据中心布线的空间构成,8,9,4.2进线间,10,5、数据中心布线规划与拓扑结构,11,5.2HDA直接连接至EDA,12,HDA通过ZDA区域插座连接至EDA,13,6、支持空间的布线设计,14,15,7、机房的总体设计,对机房的要求主要考虑面积、地面、墙壁、顶棚、门窗和照明等机房位置的选址通常选择在高层大楼的中层为宜机房面积的确定通常网络系统机房面积设计应为设备占用面积的57倍的关系计算机网络系统机房装饰设计机房地面、机房墙面、机房顶棚、机房门窗、机房照明,16,8、机房的环境设计,由于网络系统设备的高精密和系统的接插件多，所以机房环境的设计要求较高通常需要考虑的因素有：电源、灰尘、温度与湿度、腐蚀和电磁干扰等，这些方面也是造成计算机网络系统故障的主要环境因素机房温度与湿度的环境：开机时的机房温度通常要求在1530，停机时的机房温度要求在535；一般湿度保持在2080,17,机房空调容量的设计,机房都主要是靠空调机进行温度和湿度的调节空调容量的设计，通常需要考虑设备发热、机房照明的发热、机房人员的热量、机房外围结构和空气流通等因素计算方法K=(100300)S(大卡)其中K为空调容量，S为机房面积,静态智能散热StaticSmartCooling,优化计算资源的布局优化冷却资源的配置对制冷基础设施的实时控制机架制冷控制,19,要点,结构化布线系统结构化布线系统组成结构化布线系统的设备部件布线系统工程设计网络机房设计网络机房电源设计网络工程案例教学,20,配电系统设计,计算机网络系统设备间或中心机房的供电系统，通常要求不间断地供电，即建立不停电系统，采用一类供电也可以采用两路供电系统，一旦一路停电，立即自动切换到另一路供电系统,21,供电系统的负荷计算,一个机房或一个用电系统，分为照明用电、空调用电和设备用电负载功率有实测法和估算法两种实测法即指在通电的情况下，测量负载电流。如果负载为单相时，则为相电流与相电压乘积的2倍作为负载功率；如果负载为三相时，则用相电流与相电压乘积的3倍作为负载功率估算法则是将各个单项负载功率加起来，所得的和再乘以一个保险系数(可取1.3)作为总的负载功率上述计算仅作为总负载功率的基数，还要考虑为以后扩容设备留余量,22,供电方式,市电直接供电方式适应于电网系统运行稳定，质量又有保证，周围没有大型负载以及电磁干扰UPS系统供电在线型UPS即指其机内的逆变器串联在供电回路上，持续不间断地工作着的UPS后备型UPS是指其机内逆变器通过转换开关并联在供电回路上，只有当市电中断以后才受控工作的UPS综合式供电方式机房内，电源插座应有两种。一种由UPS电源供电，另一种由市电直接供电,23,供电系统的安全,用电设备过载配电系统的设计时，对用电的负荷量要留有充分的余地。防止因用电过负荷使电力线发热而可能引发的电源火灾，同时UPS和交流稳压电源的功率与负载功率相比，要有一定的余量电气保护措施电力线进入机房时，入口处要有保护措施。注意防止雷电影响，设计时需要增加防雷保护装置对静电干扰也要有防止措施电气保护还包括过压保护和过流保护等,24,机房供电设计,电力供应有以下要求电网电压要稳定，通常要求在任何情况下，其偏差不得超过额定值的5要求电网电压杂波少、干扰小防止工业控制系统交变电磁场的辐射干扰电网必须在一定的时间内不间断地连续供电最好不要与大容量的感性负载电网并联运行，以防止高压涌流电网的频率漂移要小，提供计算机网络系统设备的电源的频率偏差不得大于1计算机网络系统所用的电源要有良好的接地,25,电源系统接地设计,所谓接地就是设备的某一部分与土壤之间作良好的电气连接，这就叫作“接地”，与土壤直接接触的金属导体叫作接地体或接地极，连接接地体或设备接地部分的导线叫作地线。接地是以接地电流易于流动为目的，所以接地电阻越低接地电流越易于流动，通常要求接地电阻越低越好，说明接地效果好计算机供电系统的接地，通常包括交流接地、直流接地和保护接地几种,26,接地方式,交流接地是将交流电电源的地线与大地相接，通常是采用较粗的导线与铜排相接之后，埋设于1.52m深地下，并撒放一些粗盐或木炭增加其导电性能。接地电阻小于3直流接地将直流电源输出端的一个极(负极或正极)与大地相接，提供稳定的零电位，以便供电压参考，可以减少数据传输中差错。通常要求直流接地电阻不得大于1保护接地通常是指各种设备的外壳接地。保护接地的作用是屏蔽外界各种干扰对计算机或其他设备的影响，同时防止因漏电流造成的人身安全问题,27,接地示意图,28,数据中心拓扑结构,29,30,31,32,33,要点,结构化布线系统结构化布线系统组成结构化布线系统的设备部件布线系统工程设计网络机房设计网络机房电源设计网络工程案例教学,案例1：教学楼结构化布线系统,案例教学要求理解20层楼宇的结构化布线系统的网络物理传输介质的选择方法和大致使用量。能够用Visio绘制该楼宇结构化布线系统。案例教学环境PC1台，MicrosoftVisio软件1套。,34,教学楼结构化布线系统,设计要点：建造一座20层的教学大楼，每层楼高3m，长度120m，宽40m，在大楼中部设有弱电竖井，可用于安装计算机网络线路。在各个办公室需要部署信息点(即连接计算机网络和电话的地方)，大约平均每2m2一个信息点。楼宇干线传输速率要能够支持1000Mpbs，每层的传输介质一般要能够支持100Mpbs。,35,需求分析和设计考虑,不涉及建筑群子系统，可忽略由于楼宇设有弱电间（竖井），则本结构化布线系统应围绕弱电间进行设计大楼的设备间一般应当选择设置在大楼的中间部位，这样通常可以节省垂直干线子系统的造价。若将大楼设备间选择在10层的话，则向下、向上均约30米。由于该楼宇的干线速率要求支持千兆速率，因此垂直干线子系统选用的介质应当是光缆,36,需求分析和设计考虑,根据用户需求，确定信息点设置并留有一定余量。否则可采用估算的方法：每层面积约360m2，去除走廊等面积约100m2，大约需要130个信息点考虑到有些楼层可能设置实验室或计算机机房等信息点较为密集的场所，需要增加50个信息点这样就可以估算出每层的管理子系统的配线系统所需的容量为180,37,需求分析和设计考虑,由于弱电井位于大楼每层中间部位，从楼层管理子系统出发的水平布线子系统最长距离约为80米这是因为线缆需要从弱电桥架上走，这往往不能走直线。这对于百兆速率可采用6类双绞线，而对于千兆速率则要采用光纤电缆了对于工作区子系统主要是考虑信息插座的位置和样式问题,38,教学楼结构化布线系统的设计方案,39,弱电间的光缆交换机,40,其他设计问题,从弱电间延伸出来的网络线缆桥架，采用“工”字形方式架设，通到该楼层的每个房间，很好地保护了连接各房间与弱电间的双绞线和光缆在同一楼层中，除了传输速率有特殊要求的架设光缆外，其余一律架设6类双绞线为了节省布线成本，可以采用从弱电间只引23根双绞线的方案（2根备份），该线缆到达房间后再用配线架进行两次跳线,41,案例2：机房电源容量估算,案例教学要求：掌握估算一个计算机网络机房电源容量的基本方法。案例教学环境PC1台，MicrosoftVisio软件1套。,42,机房电源容量估算,设计要点：每个计算机网络机房都需要有一个完善的供电系统。为了保障供电安全，需要对机房中所有机器设备的总电力功率进行估算。电功率估算方法是：每台PC计300w，每台交换机计2kw，每台路由器计3kw，每台服务器计5kw；照明电一般与动力电分路供电，可分开按灯具功率计算。,43,需求分析和设计考虑,按“4.6.1网络实验室局域网的设计”设定的条件进行设计。其中PC共80台。实验室组网用交换机22台，另外还有实验用交换机60台，共计86台。实验用路由器20台。实验室用服务器两台。,44,设计方案,该网络实验室的总功率为：乘以保险系数1.3后，得345.8kw，该网络实验室实际配置总功率约为350kw上面提供的电功率估算数值应当根据具体设备的情况加以调整,45,小结,建立网络系统的环境平台是为网络工程奠定物理基础，这包括结构化布线系统设计、网络机房系统的设计和供电系统的设计等内容从系统设计者的角度介绍了基本的相关知识，重点要求掌握结构化布线系统的概要设