机房服务器部署规范企业服务器机房设计和部署

时间：2019-04-17 03:17:10　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：建设一个合格的服务器机房，必须考虑防雷、电磁屏蔽和干扰等电力因素，同时还要充分考虑机房设备、空调、照明等机房必须设备的建筑布局等建筑因素，本文结合实际项目实施经验，从机房基础建筑规划开始到内部线缆部署，完整的提出适合现代企业使用要求的机房建设方案，并结合企业情况设计出不同的消防方式。
　　关键词：机房建设供电消防
　　随着现代企业对信息化程度的要求越来越高，一个或者几个配套的核心机房对于企业将是必不可少的设施。而由于现代企业组织架构明确，导致服务器机房将会由多个部门进行规划建设，容易造成前后建设无法对应造成建设的重复施工，浪费了公司的财力人力。为了避免这种情况，需要在场地建设初期就要做好机房整体规划工作。
　　1 机房及电池间布局设计
　　1.1 机房布局设计。为了保证机房的适用，在机房所在建筑进行施工图设计阶段，机房的应用部门必须积极介入，全程跟踪设计进程。现在市场一般服务器机柜最大载荷在大于800KG，即机柜满载时可能达到800KG，因此最佳机房建设地点在建筑的1楼。如果机房建设在建筑的高层，那么需要对建筑进行特殊加固处理；如果机房建设在车间辅房内，那么就需要考虑车间的振动及灰尘，并且做好充分的防尘处理；对于有腐蚀气体存在的，则还需要做好机房的密封。对于有较强电磁辐射的环境，则需要采用彩钢板作为机房墙面装修材料，既可以防火又可以在一定程度上起到防电磁辐射的作用。如果机房空间如果足够，可以在机房中使用玻璃隔断隔离出操作间，这样日常设备查看、设备维护维修就可以在操作间中完成，有效的避免了工作人员直接接触服务器等设备时引起的灰尘和静电对设备的危害。
　　1.2 电池间布局设计。现阶段各企业机房的主流备用电源的电池为铅酸电池，铅酸电池具有价格低廉、使用寿命长、维修维护便利等优点，但是也存在着腐蚀性强、触水易燃等缺点，因此电池间需要与机房隔离开来，单独建设。考虑到电池间的功能特点，电池间的建筑材料需要采用耐腐蚀、防静电以及防火的材料。同时为了避免铅酸电池产生三氧化硫气体与空气中的水蒸汽结合成的酸雾腐蚀电线电子设备，因此在设计电池间时必须禁止有通水的管道通过，同时要采取必要的措施控制电池间内的湿度，如可以使用专用空调或者吸湿机控制湿度。
　　为了保证设备安放的稳定，机房与电池间地面都需要找平处理。为了保证机房和电池间的阻燃效果以及结构稳定，机房和电池间的全部墙面应该使用实墙设计。此外，除了必须预留的新风机通风口，所有的墙面上均不应该出现窗体，这样可以有效的减少室外灰尘的进入。
　　2 机房供电系统设计
　　2.1 机房防雷设计。现在企业工厂多数建设在远郊区，容易引发雷击灾害。为了防止雷击，机房内服务器等核心电气设备必须要有专用的、可靠的强电保护接地，用以消除瞬间的大电压或大电流的干扰和破坏。强电保护接地线应在机房防水层下方铺置铜网，并使各负载设备的接地线与之相连，以达到使机房内设备等电位的目的；且该铜网应与预埋的接地铜柱相连，网格大小约为1m×1m，铜线及铜柱直径则由所负荷最大功率确定。
　　2.2 供电电路设计。机房供电必须要有多重保护设计，主要为电源的继电保护设计和供电的冗余设计。继电保护故障点采集主要应针对机房内没有连接UPS其它设备，如空调、照明设备等。主要应该在这些备的开关上安装过流或过压保护，以防这些设备故障的动作对其它设备电源造成干扰。
　　供电冗余设计要求机房内的电力布线要采用双路、双UPS 冗余供电的布线模式，布线应注意主要环节：一是要有一定的可扩展性，即对未来新增的扩容设备预留电力接口；二是尽量地使负载对称，使用双UPS单路供电，要保证其续航时间也基本是相同的，若负载不对称则会导致在断电后出现续航不对称，造成意想不到的情况发生。基本设计如图2所示。
　　2.3 机房布线设计。机房设计时根据用途、设备数量、功率等不同因素，对其用电容量进行计算，从而选择相应的电源设备和UPS设备。假设机房的用途系数为γ，已有设备数量为Ni，对应的设备最大功率为Pi（i为设备种类号），则机房的总设计容量C 的经验计算公式为：
　　C=γ(■(NiPi)+1.2C1)
　　公式中的γ根据机房未来新增设备功耗而订，一般需要系数大于2，C1直接应用市电设备（照明、空调）的总和，机房建成后基本不变，其系数取值为1.2。
　　强电布线要与弱电信号线分槽部署，尽量减少与弱电信号线交叉走线，并且应将所有布线进行编号，以便于后期维护。可以根据走线的折角数量选择线的种类（软线或者硬线）。在市电情况下线径的选择可以使用公式D≥I/8来进行计算，其中I为电流容量D为线径，假设需求电量为10A，需要选择等于或者大于1.25mm线径的电线即可满足需求。
　　3 机房消防系统设计
　　防火是机房防灾建设的重点，因为一旦机房发生火灾，将对企业造成严重的资产损失，所以建设一套完备的防火系统，将是机房设计中必不可少的项目。
　　3.1 机房消防基础建设。机房防火要求所有的装修材料都需要选择A级防火材料，地面与线槽都要喷防火漆，机房门需要选择专用的安全防火门。隔墙、门玻璃窗的耐火极限，都应大于0. 5 小时。空调的通风管道的保温材料，应选用A级防火材料。如果使用建筑整体通风道，还用在空调通风管道中安装防火阀。起火报警时，空调系统自动停止运行或自动关闭防火阀，防止火灾蔓延。
　　3.2 机房灭火设备选择。为了防止其它消防报警设备的干扰，机房必须有自己独立的探测报警系统。并且为了报警准确，需要在机房内加设感烟、感温探测器，只有同时触发时才能进行报警。报警设备设有自动、手动方式及急停三种方式，并且在报警后预留时间，让管理人员判断是否进行处理。机房灭火系统选择可以分成两种情况：①如果机房设备不需要经常现场维护，并且机房操作间无人值守的情况下，可以使用七氟丙烷气体灭火系统灭火剂为七氟丙烷（分子式为CF3CHFCF3）、它属于洁净气体、灭火机理为化学方式灭火、通过化学催化作用和化学净化作用。优点是不导电、无腐蚀性、无浸渍、灭火后不留痕迹，缺点是由于化学反映灭火器要求人员在火灾发生后在系统延迟启动时间内必须撤离。②如果机房需要经常现场维护，并且操作间全天有人值守的情况下，为了保证人员的生命安全，建议使用喷淋灭火系统灭火剂为水，优点是人员无法撤离也能保证人员生命安全，缺点是由于水的导电及腐蚀作用，所有机房内的电子设备都将报废。由于以上两种自动灭火设备都有自己的缺点，所以机房还需要配备手提灭火器作为小型火灾的补充，由于干粉及泡沫灭火剂都有一定的腐蚀性，建议配置二氧化碳灭火剂。
　　3.3 电池间灭火设备选择。电池间也需要使用独立的消防报警系统，并且由于蓄电池的电解液为硫酸，灭火剂严禁使用二氧化碳及水。所以最好使用七氟丙烷灭火系统+四氯化碳手提灭火器。
　　4 结束语
　　总体而言，机房的设计涉及多个专业、多个学科。其设计部署需要注意先后顺序，要求从多个方面考虑问题。由于电子设备的特殊重要性，从机房选址开始到设备入住，每一个步骤都需要注意防灾减灾。基础建设时应先注意机房的环境、防震、电磁防护；在注意机房材料的选择。设计供电系统注重电力安全保障措施的到位，依次落实防雷、继电保护、后备供电等保障性问题；再次应该合理选取线材，尽量减少浪费。设计消防系统时，先进行报警系统的设计与设置；再根据实际情况选择灭火剂。这样才能增加机房的可用性，减少资源浪费。
　　参考文献:
　　[1]中华人民共和国工业和信息化部.电子信息系统机房设计规范.2009.
　　[2]范玉顺.高校服务器核心机房供电系统设计和部署研究.煤炭技术，2011.
　　[3]梁江华，归伟夏.有线电视机房防雷技术的分析与实践[J].有线电视.2008.
　　作者简介：
　　谢涛（1982-），男，汉族，辽宁省辽阳市人，学士学位，现任三一重型装备有限公司研究本院PDM工程师，负责研发服务器的管理、PDM系统管理及技术应用。

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