最新校园云计算数据中心机房建设解决方案
校园云计算数据中心机房
解
决
方
案
目录
第一章节项目概述 (1)
1.1 背景 (1)
1.2 建设原则 (3)
1.3 建设思路 (7)
1.4 建设依据 (7)
第二章节总体需求分析 (11)
2.1 项目的意义和建设必要性 (11)
2.2 现状分析 (12)
2.3 项目需求分析 (13)
2.3.1 系统融合 (14)
2.3.2 物理基础设施 (14)
2.3.3 机柜微环境 (15)
2.3.4 节能和安全 (15)
2.3.5 体拥有成本（TCO） (17)
第三章节主要内容和目标 (18)
3.1 主要内容 (18)
3.2 主要目标 (19)
3.3 基础支撑系统建设 (21)
3.3.1 机房装修系统 (28)
3.3.1.1 建设思路 (28)
3.3.1.2 建设内容 (30)
3.3.1.3 配套办公区域装修 (32)
3.3.2 供配电系统 (33)
3.3.2.1 建设思路 (33)
3.3.2.2 建设内容 (33)
3.3.3 机房UPS系统 (35)
3.3.3.1 建设思路 (35)
3.3.3.2 建设内容 (35)
3.3.4 机房空调系统 (38)
3.3.4.1 建设思路 (38)
3.3.4.2 建设内容 (38)
3.3.5 机房防雷接地系统 (40)
3.3.5.1 系统概述 (40)
3.3.5.2 建设思路 (41)
3.3.5.3 建设内容 (42)
3.3.6 机房综合布线系统 (44)
3.3.6.1 建设思路 (44)
3.3.6.2 建设内容 (45)
3.3.7 机房环境监控系统 (49)
3.3.7.1 系统概述 (49)
3.3.7.2 建设思路 (50)
3.3.7.3 建设内容 (51)
3.3.8 机房气体灭火系统 (55)
3.3.9 机房搬迁工程 (55)
第四章节项目估算 (56)
第五章节项目实施与运行维护 (58)
5.1 建设流程及进度安排 (58)
5.1.1 团队组建 (59)
5.1.2 实施方案详细设计 (60)
5.1.3 实施方案详细会审 (61)
5.1.4 建设招投标 (61)
5.1.5 运维制度的设计 (62)
5.1.6 运维制度的会审 (63)
5.1.7 采购设备和基础设施改造 (64)
5.1.8 平台机房端系统改造调测 (64)
5.1.9 人员技术和制度培训 (65)
5.1.10 项目验收 (65)
5.2 项目建设管理及组织机构 (66)
5.2.1 领导组织机构 (66)
5.2.2 项目建设机构 (67)
5、后勤保障组 (67)
5.2.3 项目沟通 (68)
5.2.4 项目文档管理 (69)
5.2.5 运维及管理的组织机构 (70)
5.2.6 运维及管理的规范 (71)
5.2.7 运维模式 (74)
5.2.8 人员配置和培训 (74)
第六章节实施进度计划 (75)
第七章节经济效益及社会效益分析 (77)
7.1 经济效益 (77)
7.2 社会效益 (78)
第八章节风险评估 (80)
第九章节结论 (81)
第一章节项目概述
1.1 背景
数据中心是信息系统的中心，通过网络向企事业单位或
公众提供信息服务。具体来说，数据中心是在一幢建筑物内，以特定的业务应用中的各类数据为核心，依托IT 技术，按照统一的标准，建立数据处理、存储、传输、综合分析的一
体化数据信息管理体系。信息系统为企业带来了业务流程的
标准化和运营效率的提升，数据中心则为信息系统提供稳
定、可靠的基础设施和运行环境，并保证可以方便地维护和
管理信息系统。
一个完整的数据中心在其建筑之中，由基础支撑系统、计算设备和业务信息系统这三个逻辑部分组成。基础支撑系
统主要包括建筑、电力设备、环境调节设备、照明设备和监
控设备，这些系统是保证上层计算机设备正常、安全运转的
必要条件。计算设备主要包括服务器、存储设备、网络设备、通信设备等，这些设施支撑着上层的业务信息系统。业务信
息系统是为企业或公众提供特定信息服务的软件系统，信息
服务的质量依赖于底层基础支撑系统和计算机设备的服务
能力。只有整体统筹兼顾，才能保证数据中心的良好运行，
为用户提供高质量、可信赖的服务。
数据中心经过十几年时间的建设与发展，目前已经深入
到各个大中型企事业单位的内部，基本上每个单位都已经建
立了自己的数据中心。常见的数据中心逻辑拓朴图如下所
示。
数据中心包含了支撑业务系统运行的基础设施，为其中
提供的业务系统提供集中运营环境，并具有一套完整的运
行、维护体系，以保证业务系统高效、稳定、持续运行。
近几年随着IT 技术的发展，尤其是虚拟化和云计算技
术的日渐成熟与广泛应用，传统的数据中心已远远不能满足
新的业务发展需求，存在着资源利用率低下，电能消耗过高，物理空间不能满足业务扩展的需求，服务质量低下等问题，
无法适应当今绿色IT ，节能减排，低碳，智能先进管理，降
低运维成本和投资成本等新型数据中心要求。所以越来越多
的企业CIO 主管更多地希望通过虚拟化和云计算技术，实现
数据中心改造，以满足当前激烈竟争及金融危机环境下，快
速占领市场，使企业立于不败之地。通过自动化的管理方式、
虚拟化的资源整合方式，结合新的能源管理技术，来解决数
据中心日益突出的管理复杂、能耗严重、成本增加及信息安
全等方面的挑战，实现高效、节能、环保、易管理的数据中
心。
1.2 建设原则
随着计算机及网络技术迅猛发展、信息化时代的到来，
各行各业信息化建设势在必行。美国可用性研究中心将信息
时代的企业运营可用性界定为四个层面的工作，从人员管理
的可用性，到工作流程的可用性，到IT 信息技术的可用性，
而最基础的一层是网络环境的可用性，即NCP（I网络关键物理基础设施- 也就是常指的电子信息系统机房工程）。NCPI 是数据中心中与IT 系统紧密相关的、关键的一部分，是由基
础建设、电力供应、空气调节、制冷系统、弱电系统、消防
系统、监控系统、系统管理服务等部分组成。
云数据中心工程设计必须满足当前的各项业务应用需
求，同时又面向未来快速增长的发展需求，因此应是高质量
的、灵活的、开放的。设计时考虑避免下列外界因素：电磁
场、易燃物、易燃性气体、磁场、爆炸物品、电力杂波、潮
气、灰尘等影响。
1、实用性和先进性
基础支撑系统和软硬件基础设施建设采用的产品和技
术具有云平台的特征及技术的先进性，保障平台的资源使用
周期最大化。但采用先进的技术也有一定的风险，即可能存
在技术不成熟问题。我们采用充分论证及测试的方式，在选
择先进技术时，把技术风险降低。并通过平台的小规模运营
实践，逐步淘汰不成熟、不可行的技术，将整个平台建设成
技术领先的基础设施系统。
2、安全可靠性
云计算数据中心作为承载未来学校核心业务应用的重
要IT 基础设施，承担着稳定运行和业务创新的重任。伴随
着数据与业务的集中，云计算数据中心的建设及运维给信息
部门带来了巨大的压力，因此中心的建设从基础支撑系统、
基础资源池（计算、存储、网络）、虚拟化平台、云平台等多个层面充分考虑业务的高可用，基础单元出现故障后业务
应用能够迅速进行切换与迁移，用户无感知，保证业务的连
续性。
3、灵活性与可扩展性
云数据中心必须具有良好的灵活性与可扩展性，能够根
据业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户数量
和质量的功能。应具备支持多种网络传输，多种物理接口的
能力，提供技术升级设备更新的灵活性。
4、可管理性
由于云数据中心机房具有一定复杂性，随着业务的不断
发展，管理的任务必定会日益繁重。所以在基础支撑系统的
设计中，必须建立一套全面、完善的机房管理和监控系统。
所选用的设备应具有智能化、可管理的功能，同时采用先进
的管理监控系统设备及软件，实现集中管理监控，实时监控、监测整个机房的运行状况，实时灯光、语音和短信报警，实
时事件记录，这样可以迅速确定故障，简化机房管理人员的
维护工作，从而为云数据中心机房的安全、可靠运行提供最
有力的保障。
云计算的最终目标是要实现系统的按需运营，多种服务
的开通，而这依赖于对计算、存储、网络资源的调度和分配，同时提供用户管理、组织管理、工作流管理、自助Portal 界面等。从用户资源的申请、审批到分配部署的智能化。管
理系统不仅要实现对传统的物理资源和新的虚拟资源进行
管理，还要从全局而非割裂地管理资源，因此统一管理与自
动化将成为必然趋势。
5、节能性
云数据中心机房是电力消耗的“大户”，由于计算机设备常年每天24 小时运行的需要，机房场地内要独立设置空
调调节系统，以及为满足机房环境温度、湿度、空气含尘浓
度的技术要求，用于机房环境条件技术保障的其他设备，再
加上计算机设备本身的用电，构成机房总的用电负荷，因此
电子信息系统机房的节能刻不容缓。在IT 设备用电无法削减的情况下，就需要想办法从设备本身节约用电。
6、可维护性
云数据中心机房的维护和管理对于电子信息系统机房
的正常运行起着至关重要的作用，机房的整体设计包括场地
布局、设备的选用、系统的先进性等决定了机房的可维护性。
7、开放性
当前阶段云计算整个产业化还不够成熟，相关标准还不
完善。为保证多厂商的良好兼容性，避免厂商技术锁定，方
案的设计充分保证与第三方厂商设备保持良好的对接。此
外，为保证方案的前瞻性，设备的选型应充分考虑对已有的
云计算相关标准（如EVB/802.1Qbg 等）的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的技术发展。
传统的管理系统与上层系统对接，注重故障的上报和信
息的查询。而云计算的管理系统更关注如何实现自动化的部
署，在接口方面更关注资源调度和分配，这就需要管理系统
在业务调度方面实现开放。为保证服务器、存储、网络等资
源能够被云计算运营平台良好的调度与管理，要求系统提供
开放的API 接口，云计算运营管理平台能够通过API 接口、命令行脚本实现对设备的配置与策略下发联动。同时云平台
也提供开放的API 接口，未来可以基础这些接口进行二次定
制开放，将云管理平台与政务应用相融合，实现面向云计算
的政务应用管理平台。
1.3 建设思路
初期小范围试点，逐步迁移
考虑到学校核心业务应用的重要性，以及各学院、部门
数据交互的复杂性，本次云计算数据中心项目建设的初期重
在搭建基础支撑系统和基础平台，业务应用只针对我校信息
技术中心自用业务，后续逐步对全校教育云平台用户开展云
计算业务。
基础支撑系统建设主要指机房环境建设，机房环境我们
选用灵活可变的模块化机房建设理念，机柜、空调及UPS等设备均可以分布式部署建设，随时即插即用。因此，在项目
建设初期，我们只需合理规划好空间面积，小范围试点建设
小规模机柜，根据应用需求逐步增大机柜规模，逐步扩建，
逐步迁移应用。
本次方案的建设中，考虑到学校的实际情况，我们建议
初期以提供IaaS 服务为基础，包括虚拟主机、虚拟存储等
服务，保证对现有应用系统和用户影响最低的前提下，逐步
完成向应用向云中的迁移。对于PaaS和SaaS的建设，待IaaS 平台日益完善，数据格式、中间件、数据库形成标准、统一
之后再逐步进行建设。
1.4 建设依据
1、国际标准
《信息技术云计算概述和词汇》ISO/IEC
17788:2014
《信息技术云计算参考架构》ISO/IEC 17789
《数据中心边缘虚拟交换技术白皮书》IEEE 802.1Qbg
2、国家标准
《云计算综合标准化体系建设指南》工信厅信软〔2015〕132 号
《电子信息系统机房设计规范》GB 50174-2008
《电子信息系统机房验收规范》GB 50462-2008
《建筑物防雷设计规范》GB 50057-2010
《供配电系统设计规范》GB
50052-2009
《低压配电设计规范》GB
50054-2011
《建筑电气工程施工质量验收规范》GB 50303-2011
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343-2012
《综合布线系统工程设计规范》GB 50311-2007
《综合布线系统工程验收规范》GB 50312-2007
《视频安防监控系统设计规范》GB 50395-2007
《视频显示系统工程技术规范》GB 50464-2008
《防盗报警控制器通用技术条件》GB 12663-2001
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116-2008
《火灾自动报警系统施工及验收规范》GB 50166-2007
《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2010
《气体灭火系统设计规范》GB
50370-2005
《信息安全技术信息系统通用安全技术要求》
GB/T 20271-2006
《信息安全技术网络交换机安全技术要求》
GB/T 21050-2007
《安全防范监控数字视音频编解码技术要求》
GB/T 25724-2010
《安全防范视频监控联网系统信息传输、交换、控制技术要求》
GB/T28181-2011
3、公共安全行业标准
《大楼通信综合布线系统》YD/T
926.1-2001
《通信电源安装设计规范》YD/T
5040-2005
《通信用不间断电源-UPS》YD
1095-2008
4、通信行业标准
《安全防范系统通用图形符号》
GA/T74-2000
《安全防范工程程序与要求》GA/T
75-1994
《城市监控报警联网系统第5 部分：信息传输、交换、控制技术要求》GA/T 669.5-2008
5、其它行业标准
《民用建筑电气设计规范》JGJ
16-2008