对某数据中心机房改造升级的思考

对某数据中心机房改造升级的思考
【摘要】本文就阐述了某项目机房改造升级的具体方面，并说明了该机房改造升级后的优势表现，具有一定的技术总结价值。

【关键词】数据中心机房；改造升级；子系统；优势
1.项目概况
随着信息化应用的普及与深入，企业的运营、管理越来越依赖于信息系统的支撑，但是大部分企业的信息系统载体——数据中心正面临着数据量极速膨胀、场地严重不足、运行成本高昂、能耗大、安全性差、业务连续能力低等一系列问题[1]。

要解决以上问题，需要对数据中心机房不断升级改造。

本文就阐述了某项目机房改造升级的具体方面，并说明了该机房改造升级后的优势表现，具有一定的技术总结价值。

该系统中心机房现使用的电源已经不堪重负，不能满足该单位业务系统增长的需求。

随着机房使用时间的增加，网络服务器设备的增加使得机房面积紧张、设备散热不畅、地板下管线不断增加，导致送风受阻、地板贴面较多开裂、布线凌乱等一系列问题。

因此，决定根据机房负载容量的需求对原来电力系统进行改造并且扩大容量。

2.改造升级各个子系统
2.1 装修工程
根据机房建设的要求，机房将划分为三个功能区：主机房、支持区、辅助区。

为方便形成气流组织，主机房采用格栅吊顶，将机房
的冷池上部格栅板内用铝板封死，防止冷池内的冷空气外泄。

在吊天花之前，吊顶先内刷防尘漆，并对天花用15mm橡塑棉做好保温。

格栅吊顶做好后，部分梁在天花以下，对此采用铝塑板加以包饰。

2.2 空调系统
根据机房区布局，在原有机房专用精密空调机基础上，增加三台机房专用恒温恒湿精密空调机，每个机房一用一备，利用原先风系统补充新鲜空气。

采用活动地板下送风、上回风方式，冷热池分开，即机柜面对面中间区域为冷池，机柜后背为热池。

冷空气从机柜正面进人，热空气从机柜后部排出，通过次循环形成一定气流组织，有利于机房内类似于刀片服务器的发热量大的设备散热。

2.3 电气工程
机房供配电系统采用三相五线制（（tn-s）供电系统，主要由两部分组成：计算机设备供电（ups）系统及机房辅助设备供电系统[2]。

分别对机房计算机网络设备、动力、照明配电，并由独立的配电柜控制：计算机设备用电由ups配电柜控制，辅助设备用电由市电配电柜控制。

计算机设备用电采用“一路市电+柴油机+ups”的供电方式。

本工程市电负荷主要为专用空调机、新风换气机、照明系统、市电插座、ups系统等，ups负荷主要为服务器柜、计算机网络设备等。

设备供电按设备总用电量的1.5倍预留。

ups电池按考虑断电半小时考虑，在停电半小时之内，通过ups供电，并启动柴油发电机组作为应急电源。

2.4 弱电工程
2.4.1 综合布线
本次机房布线采用集中式配线结构，分为主配线区、服务器区、网络交换机区、存储区等几部分。

所有机柜中的铜缆（光缆）都汇聚到集中配线区中，通过主配线区的配线设备进行配线管理，核心有源交换设备传输数据和连接外部isp光缆。

这样做的优点是结构简单，交换设备数量较少，端口利用率较高，总体成本较低，单点故障较少。

2.4.2 安防及环境、设备集中监控系统
集中监控内容包括：l，tps监控子系统、配电监控子系统、精密空调监控子系统、普通空调监控、及排风机监控、温湿度监测子系统、漏水检测子系统、门禁系统、视频监控子系统。

从功能结构上，本机房环境监控系统主要涉及环境监控设备、各种动力设备、机电设备和安防子系统，各子系统主要监控对象包括：ups设备组、电量仪、精密空调组、温湿度、漏水、门禁管理[3]。

2.4.3 kvm系统
通过显示屏和鼠标组成的控制台，在机房中kvm机柜处便可登陆所有的机器，实现多品牌、多种设备的统一管理，节省了空间和人力资源，降低了运维成本[4]。

本项目充分考虑了对现场服务器管理的集中性，用户管理的安全性、实用性和对将来机房服务器的扩展性。

考虑到机房服务器数量多、操作用户多、机房的扩容性等因素，我们在南、北机房各设置一台机柜用于管理辖区范围内服务器及网
络设备，设计采用2套kv m产品和多个kv m交换机实现。

每套kv m可以提供1个本地用户操作管理所有的服务器。

2.5 消防工程
机房区作为两个防护区，机房灭火设计浓度取8.0%，采用全淹没式灭火系统，按无管网七氟丙烷灭火系统进行保护，安装智能型感烟及感温探测器，在防护区各房间内设置声光报警器，在防护区对外出口处设置紧急启停按钮和放气指示灯。

系统控制方式为自动、手动及机械应急操作三种。

当防护区内感烟、感温探测器同时报警时，火灾自动报警控制器发出信号启动声光报警器，并关闭空调和关闭防火阀，切断非消防电源，经30s可调延时后启动钢瓶瓶头阀，释放灭火气体以完成灭火任务。

同时通过紧急启停按钮可在防护区外完成对灭火系统的紧急启停。

3.机房改造升级后的优势
3.1 独特可靠的并机技术
采用先进的分散式逻辑控制方法，以高速的微处理器运算为基础的数字化设计，独特的整数补偿运算控制，直接并机技术，在ups 单机之间无需外加并机卡或并机柜，采用环路通讯电缆连接来传递实时信号，提高并机系统的可靠度，实现并机的“均流”控制，使并机系统中的各台ups，均处于完全“平等”的调控状态之中，各台ups负载不平衡度小于1%。

采用独特的同步相位调制，每台ups 能“智能”地将位于并机系统中的各台ups同步跟踪到最佳状态（各台之间的相位差几乎为零）和实时动态调节所带的负载百分比，实
现高精度的负载均分功能。

在并机系统使用中，任一台ups发生故障时，该故障的ups会迅速、可靠地从并机系统中脱机，从而确保并机系统继续提供用户高质量的逆变电源。

台达nt系列ups可8
台ups直接并机，实现n+x并联冗余或扩容的应用，满足用户的安全需求，达到经济扩容的需求。

3.2 先进的共用电池功能
升级后具有共享电池功能，通过共享电池功能，可以减少电池污染的排放和节省安装空间等资源，主要优势如下：
（1）节省购买电池的资金投资。

系统冗余量占系统总容量的百分之几，就能节省电池总投资的百分之几。

在电池价格飞涨的今天，能够节省的这笔费用是相当可观的。

同时，电池数量减少了，相应的搬运、安装等投资也会跟着减少。

（2）节省安装空间投资节省安装空间投资节省安装空间投资节省安装空间投资大批量的电池所占用的安装空间也是很大的，减少了电池数量，也就成比例地减少了安装空间方面的投资。

同时也就减少了房租、装修费、空调配置等方面的投资。

（3）节省承重方面的投资。

电池组是很重的，为了解决楼层承重问题，一般会扩大电池的放置面积或者制作承重支架。

如果减少了电池数量，这方面的投资就会相应地省去。

（4）节省运营成本投资。

电池数量少了，系统本身以及房间空调所消耗的电能也就少了，需要投入的维护成本也少了，同时还会更加环保。

（5）系统扩容比较方便。

对于共享电池组的ups系统，日后扩容时可以不增加电池，如果现有电池组的后备时间还够用，直接增加ups主机就行了。

扩容会变得非常简单、方便、节省资金。

3.3 有力的能源节能技术
机房窗户封堵后，机房成为一个密封环境，容易造成机房热点的产生。

既部分区域温度远高于周边，这种热点是按区域分散型分布。

为消除这些热点，保障机房设备正常运行，需要将整体空间降至较低温度，让这些热点区域达到适宜的温度。

新风系统采用全热交换的方式，新风系统的进风口开在北面侧天花，出风口开在南侧天花，顺着空调出风方向形成有序的空气流通。

全热交换式新风换气机就是将室内污浊空气排到室外。