高安全性高可靠性的网络中心机房建设研究 |
| 2012-11-09 14:25 作者：刘敏 刘克龙 周超 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网11月9日文】据《硅谷》杂志2012年第17期刊文称，网络中心机房在信息系统中扮演着越来越重要的角色，把网络中心机房建设成为一个高安全性、高稳定性的场所也就成为信息系统建设首先要考虑的问题之一。在分析影响网络中心机房建设的各种因素的基础上，重点对其中比较重要的机房电力子系统、空调新风系统、电磁屏蔽、防雷防灾、环境集中监控等几个重点方面进行较深入地探讨。实际应用效果表明在网络中心机房建设过程中把以上几个问题解决好对于提高网络中心机房的安全性、稳定性具有非常重要的作用。
0引言
网络中心机房是一个信息网络系统的核心，在信息系统中扮演着越来越重要的角色。网络机房中通常运行着大量的服务器设备、网络设备、存储设备等精密设备。网络中心机房建设的标准高低是关系到信息网络系统能否安全、稳定运行的重要因素。近年来由于机房建设问题而引起的设备或系统故障时常见诸报端，机房建设的安全性和稳定性也越来越引起各信息系统单位的高度重视。
网络中心机房建设是一项全面而又系统的工程，其要求是布局合理、技术先进、操作方便、管理科学，确保主机、存储及网络等重要设备持续、可靠、安全的运行。机房的建设必须满足服务器、网络设备、存储设备等高精度电子设备对于温湿度、洁净度、电磁场强度、供电、照明、防静电、防雷、防水、防火、消防及安全保卫等方面的要求，其中任何一项出现纰漏都有可能给整个系统造成严重的后果。
机房在建设过程中需要对地面、吊顶、墙面都要做相应的处理，比如地面铺设架空地板，地板下水泥砂浆地面和墙面要刷防尘漆用来保证不起尘，不产尘。天花板需要保证消防和保温需要。总之，在土建的时候需要考虑到防尘，屏蔽的安装，便于日后的处理。
1供电电源
服务器、存储等设备都对电力供应有着严格的要求，突然断电或电压的大幅波动都有可能损坏这些设备，造成不可估量的损失。因此必须对供电安全和稳定给予足够的重视。目前机房通常采用多路市电接入、UPS不间断供电电源、备用柴油发电机多种机制结合的方式来保证机房电源系统的安全和稳定。
1.1市电接入
机房应至少保证有两路独立的市电接入，在条件允许的情况下最好能够采用多路市电输入从而降低市电断电所带来的风险。
1.2UPS不间断电源供电
UPS电源在多路市电同时断电的情况下为机房设备的运行提供电力支撑，并且可以对市电进行整流，从而提高机房内精密设备的安全性。UPS电源应根据机房内设备的总负载情况进行选择，一般考虑结构（柜式UPS或新型模块化热插拔式UPS）、额定功率、电池容量（决定续航时间）等因素。
1.3柴油发电机供电
柴油发电机可以在多路市电同时长时间断电，UPS电源无法提供足够续航时间的情况下作为机房的备用电源。但由于此种情况出现的概率相对较低，而且柴油发电设备造价相对较高，只在可靠性要求非常高的机房才会部署。
2空调新风系统
机房内空气环境的好坏也在很大程度上影响着机房内设备的正常运行，其调节主要依靠空调制冷系统和新风置换系统来实现。其中空调制冷系统的主要作用是调节机房内空气的温度、湿度。新风系统的主要作用就是实现房间空气和室外空气之间的流通、换气，还有净化空气的作用。
2.1机房空调制冷系统
网络机房内环境的温湿度、洁净度以及工作人员和设备的产生的热量都会对服务器等设备的稳定性、可靠性造成危害。由于机房内设备对其所处的环境条件极为敏感，需要保证机房环境在特定的温湿度和洁净度从而保证机房内设备的高效稳定运行，如果达不到上述条件，将会引起数据丢失甚至设备完全停止工作。因此机房内要选用机房专用精密空调，并且要求空调具有大风量，小温差，高显热比、循环风量较大等特点。由于空调系统一旦停止运行，机房内的其它设备可能会因为过热而自动关机甚至烧毁，从而对信息系统产生严重危害，所以在条件允许的情况下精密空调应采用双机备份运行。
2.2新风系统
新风系统的作用是通过系统管道向室外排出室内的浑浊空气，使室内外空气形成压力差，从而完成室内外空气的交换，清新室内空气。新风系统中应加装防火阀并且能与消防系统联动，一旦发生火灾事故，便能自动切断新风进风。机房内建立新风与废气排风系统，通过与精密空调的回风系统混风、过滤后再送入机房。
3电磁屏蔽
计算机在使用过程中会在元器件表面积聚大量的静电电荷。而它本身包含有大量的高电磁灵敏度的电路以及元器件，所以在使用过程中如果遇到静电放电现象，出现的后果将不可想象。
电磁屏蔽是屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。具体来讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。电磁屏蔽的建设主要包括屏蔽层的设立和屏蔽层接地两方面的工作。
4防雷防灾
防雷接地系统是弱电精密设备及机房保护的重要子系统，主要保障设备的高可靠性，为了使设备不受雷电损害或将雷电产生的损害降到最低，一般从整体防雷的角度进行防雷系统的设计。现在的防雷系统都采用综合防雷的方案，即对直击雷的防护和对感应雷的防护都应有所考虑，缺少其中的任何一个方面都是不完整的，都会产生潜在的危险和风险。
4.1直击雷防护
如果缺少直击雷的防护，几乎所有由雷电产生的电流都将流经进出机房的各种导电线路，包括电源线和各种信号线，这种情况下产生的危害将会是非常严重的，因此做好直击雷的防护是防雷系统的首要工作。直击雷防护主要使用避雷针及良好的接地系统，目的是保护建筑不受雷击的破坏，给建筑物内的人或设备提供一个相对安全的环境。
4.2电源系统的防护
市电经电缆引入室内配电柜，经空气开关后接一个三相电源防雷器，其接地线接至综合接地排。这种设计可以在配电柜的源头上直接分流大闪电电流并且可以避免电磁耦合。
4.3信号系统的防护
机房内各种设备之间的通信线缆连接非常复杂，那么在雷击的时候这些线缆就有可能感应到过电压，从而影响通信网络的正常运行，甚至会彻底破坏网络系统。通常在各种设备的信号线进线端口和信号线外引商品设置信号电涌保护器来防止这种破坏的发生。
4.4等电位连接及接电
网络中心机房内应设置均压环，将机房内所有金属物体，包括机架、线缆屏蔽层、金属通信管道、金属门窗、设备外壳以及所有进出大楼的金属管道等金属构件进行电气连接，并接至均压环上，以均衡电位。一般防雷接地要求与其它接地应严格分开，并保持一定的距离，一般需大于20m，并装设浪涌电压吸收装置。
5环境集中监控
机房环境集中监控主要是对网络中心机房内的供配电系统、UPS电源、空调、消防系统、门禁系统等设备的运行状态、温湿度、洁净度、配电系统的开关状态、电流、电压、漏水检测系统等进行实时监控并记录历史数据。机房环境集中监控实现对机房远程监视和控制的管理功能，为机房高效、安全的管理提供有力的保障。
机房环境集中监控管理主要有以下方面的特点：
5.1丰富的告警机制
一旦机房发生异常状况，可以在第一时间通过邮件、短信、声光等告警方式告知管理员，及时排除故障隐患。支持邮件、短信、语音拨号和桌面报警等多种方式，确保管理员可以随时随地掌握系统的运行情况。
5.2灵活定制机房监控拓扑图
可以根据需要灵活的定制机房监控拓扑图。当有设备出现故障时，管理人员甚至可以通过机房监控拓扑图查看，哪个具体机柜上，到底是哪个设备有问题。通过机房监控拓扑图，可以找到机房中的任何一台设备。当设备出现故障时，能快速定位到是哪个机柜的那个机架上的设备有问题。有助于快速的解决故障。
5.3强大的数据存储与数据分析能力
系统可记录记存储各种设备运行情况的历史事件和各参量的历史数据，同时能根据管理人要求对所记录的数据生成相应的统计分析报表。使者或系统管理人员通过这些数据及统计分析报表，能及时掌握机房动力环境设备的运行状态和工作趋势，以便为更好地作出相应的关键决策提供依据，从而确保动力环境智能设备的安全性和可靠性。
5.4支持环境参数的监控
系统可以监控到机房温度、湿度、UPS电压、UPS电流、市电、烟感、浸水和门禁系统。通过统一的界面实时的展现机房的环境参数，为企业提供集中的机房管理，为管理员全面提供机房监控所涉及到的所有因素。
6结论
本文针对网络中心机房建设中可能涉及到的问题进行了初步研究，从供电电源、空调新风系统、电磁屏蔽、防雷防灾、环境集中监控等几个方面进行了较深入地讨论，希望本文对即将进行网络中心机房改建设或改造的单位有所帮助。
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