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「数据中心机房工程」学校数据中心机房建设方案!

2020-09-23 14:45:06 编辑:机房建设专业人员 来源:北京飞天恒信公司

  高校IDC机房服务于学校信息化建设中各种IT设备的托管,与商业IDC相比,高校IDC不以盈利为目的,投入少,运维人员不足。在信息化建设过程中,大多数高校没有建设专业化的IDC机房,而是采用与楼宇网络设备共用的方式,这样就造成了众多小机房的出现,单一机房里容纳包括网络设备、服务器、存储等众多IT设备,这些机房规模不大,但承担的任务众多。同时这些机房在安全与节能方案几乎未做规划,供电、制冷等关键系统都没有做冗余配置,管理维护非常困难。

  随着大数据、云计算、科研计算快速发展和应用,对IT基础设施的要求也越来越高,这种建设模式已经严重阻碍了信息化的发展。由于信息化需求和技术的多变性,因此在建设前要充分做好规划。高校数据中心投入资金普遍有限,应采用模块化的设计,做好充足资源预留。

  学校数据中心机房建设方案!

  模块化、区域分级设计

  鉴于学校数据中心各种业务需求的不断发展与变化,各种新技术也在不断出现,故在机房设计时需考虑这些变化对资源需求的改变,以确保整个系统可灵活的扩展。考虑到未来不断发展的需要及投资效益,在机房面积、电力供应、空调容量、通信点数等各个方面都应预留合理的余量及可扩充的灵活性,使计算机机房的投资及今后的发展都得到可靠的保障。

  因此本次选用的UPS、配电系统、网络系统、制冷系统等都采用模块化,在资金有限的前提下,为以后的扩展做好充分的准备。同时根据不同IT设备对配电和制冷量的需求,机房在建设时采用分区分级的设计模式,分为高密区、中密区、低密区三个区域,分别设计单机柜配电为15kW、6kW、3kW。高密区面向高性能计算、刀片柜等高用电量IT设备。中密区面向虚拟化、存储等设备。

  低密区面向网络设备、框架式服务器、安全设备等。中低密区PUE控制在1.8以内,高密区PUE控制在1.5以内。

  机房子系统设计

  北京师范大学2014年启动新IDC机房建设,以安全、绿色、高效、智能为设计理念,2015年全面投入使用。机房总建筑面积约465平方米,分为主机房区、监控区、配电室、消防室等功能区,如图1所示。机房设计定位为学校教学、科研服务器托管,要求建设一个布局合理、功能完备、设施先进、运行稳定、使用灵活同时又能体现工艺精湛、美观大方、绿色环保的符合国家相关机房标准的现代化计算机中心机房,反映出高性能综合机房所有系统的安全性、功能性、先进性、稳定性、开放性和可管理性。

  UPS主要为网络设备、计算机设备、监控、门禁和应急照明系统等提供电源。UPS系统能够在任何市电故障、应急发电机未启动之前,保证为计算机负荷设备等重要设备提供不间断的供电,同时做到稳压改善供电质量的作用。本工程设计采用2台400kVA模块化UPS,电池按照系统满载后备时间0.5小时配置。UPS主机、输入输出配电柜、蓄电池系统放置于数据中心配电室。

  UPS电源电缆采用专用屏蔽电力电缆沿机柜上的金属桥架敷设到位,这种布线方式具有灵活方便、加线、改线、便于维修等功能,是机房内最为理想的一种布线方式。配电柜由自动空气开关控制,设置过负荷、短路保护等功能,可实现远程对电压、电流监控功能。

  数据处理中心供配电系统是机房安全运行动力保证,本项目采用数据中心专用配电柜来规范数据中心供配电系统,根据实际用电情况合理设计配电系统并配置相应输入输出配电柜,保证数据中心供配电系统的安全、合理。

  在机房供配电系统中,采用热插拔式开关柜,减少由于调整变更带来的不利影响。配电柜所设计的供电路数,能足够提供主机和外部设备的使用,各配电柜均预留有一定数量的备用开关,其中UPS输出配电柜及主机房内UPS区域配电柜各规格的备用输出开关均不少于15%。

  制冷子系统

  数据中心机房A区共安装53台设备机柜,其中16台高密度机柜,采用风冷冷冻水系统和行级精密空调,剩余为中低密度机柜,精密空调地板下送风的制冷方式。B区机房安装22台设备机柜,采用精密空调地板下送风的制冷方式。A区高密区采用两台风冷冷冻水系统(1主1备),中低密区采用4台精密空调(3主1备),B区采用4台精密空调。

  数据中心机房中低密区采用地板下送风的方式,地板高度为450mm,地板下作为静压箱,通过机柜前的开孔地板送风,从而实现空调对机柜的冷却。机柜布局虽然为冷热通道方式,但还是会出现冷风无效冷却,而直接与热风混合的现象,因此把两排机柜中间的冷通道进行封闭,空调机组送出的冷风可以直接送到冷通道内而进入服务器机柜,所有机柜排出的热风被空调机组吸回。从而提高空调机组的回风温度,提高空调机组的制冷能力,还可提高解决机柜更高功率密度的制冷能力。

  高密区每机柜采用15kW的配电,对制冷要求极高,因此高密区采用冷通道封闭技术,制冷方式采用风冷冷水机组和机柜行级空调,从而有效降低了冷热风的混合,优化了气流组织,机柜级空调的回风温度可由23℃提升到28℃甚至更高,而每提升1℃回风温度,空调散热量约提高3%~5%,在提升5℃的回风温度下,空调制冷量将提升15%以上。

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