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网络机房的设计与规划
作者:管理员    发布于:2018-10-16 11:54:43    文字:【】【】【】浏览 (411)

      对于具有一定规模的局域网而言,网络机房的功能是多方面的,必须从系统管理、维护服务、应用开发、设备安全和保密防范等多个方面考虑其设计和建设。网络机房规划设计应该考虑机房工作区和人员办公区两部分的空间安排,同时注意网络机房在园区和建筑物中的位置设置必须合理。 
关键词:网络机房设计 机房的规划与设计 
  对于具有一定规模的局域网而言,网络机房的功能是多方面的,必须从系统管理、维护服务、应用开发、设备安全和保密防范等多个方面考虑其设计和建设。在机房建设完成后,应对其布线系统、供电系统、接地系统、空调通风系统、消防系统、门禁系统和装修工程逐项验收。机房规划设计应该考虑机房工作区和人员办公区两部分的空间安排,同时注意机房在园区和建筑物中的位置设置必须合理,尽量缩短机房同网络主干及入网节点的布线距离。 
  机房工作区是安置网络设备和进行系统维护开发的工作空间,按照功能应该设置网络主干设备间、服务器工作间、特殊设备工作间、保密设备工作间、系统维护工作间、多功能操作间、空调与配电设备间、机房监控室和机房准备间等分区。 
  网络主干设备间通常是整个局域网的核心部位。为保证设备的安全使用和便于维护,必须在网络机房中设置独立的网络主干设备间。在网络主干设备间中经常安置的设备包括网络核心交换机、路由器、防火墙设备、通信线缆光电信号转换设备、局域网骨干光纤配线架、机房网络配线架、电话拨号服务接入设备、IP电话网关设备和无线网桥接设备等。 
  服务器工作间是安置提供信息服务设备的工作区。这些服务器提供的信息服务除了面向局域网用户外,通常还面向外部网络的用户。由于服务器工作间的设备多、噪音大及发热量高,在规划设计时应该注意满足良好的通风、散热和隔绝噪音条件。 
  为便于维护和管理,在服务器工作间中还应该配置专门的台架,按上下双层放置各种服务器,台架前后至少各留出60 cm的工作空间以方便系统管理员进行维护,同时配备计算机集群控制台KVM。KVM即键盘(Keyboard)、显示器(Video)和鼠标(Mouse)的英文缩写。所谓计算机集群控制,是指允许使用一套(或几套)键盘、显示器和鼠标同时控制多台计算机,或允许一台计算机连接两套以上的键盘、显示器和鼠标进行操作。 
  为了在局域网中实现需要特定设备支持的网络服务或信息服务,可以在机房工作区内设置特殊设备工作间。 
  如果所建设的局域网包含涉密信息处理,则应该设置专门的保密设备工作间,安置涉密系统的网络通信设备、服务器设备和计算机设备。 
  专门的系统维护工作间是进行系统管理必要的工作条件,各种网络设备和计算机设备的维护,新系统和新软件的试用评估通常都在这里进行。 
  设立多功能操作间是为了满足三个目的:系统开发、用户培训和多媒体使用环境。 
  机房监控室是对全网设备集中监控和管理的房间。 
  如果设计的机房有足够的空间,可以考虑设置机房准备间。它是工作人员进入机房前换置专用拖鞋的净化缓冲区,放置鞋柜、鞋架和座椅等。 
  机房各分区要处理好防火(烟雾报警、自动喷淋)、隔音、设备接地、机房专用恒湿恒温空调送风/回风、新鲜空气送风/回风、电子门禁系统和防盗系统的设计与配备。 
  另外,为了保证设备的散热,防止静电对设备的干扰和损坏,还要求有良好的通风、专门接地条件和对机房湿度的控制。因此,必须为局域网机房设置专门的空调与配电设备间。 
  信息技术人员办公区应该包括网络与系统维护人员办公室、软件开发与应用人员办公室和系统资料和数据备份存档室。

  计算机机房工程集建筑、电气、安装、网络等多个专业技术于一体。计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、消防、保安、电源质量、防雷和接地等的要求。计算机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行,是否能保证各类信息通讯畅通无阻,能否保障防护安全。
  计算机机房工程项目包括装修工程、配电工程、空调工程、布线工程、消防工程,接地防雷、安防等部分。机房的建设其实要受限于规模和重要程度、经济能力等因素。在我们中小企业的网络机房建设应量力而为。
  机房的布局要求
  1.机房位置要有利于人员的进出和设备的搬运。机房应包括:主机房、基本工作间、一类辅助房间、第二类辅助房间及第三类辅助房间等等。
  (1)主机房
  计算机主机、网络设备、操作控制台和主要外部设备(磁盘机、磁带机、通信控制器、监视器等)的安装场地 。
  (2)基本工作间
  用于完成信息处理过程和必要的技术作业的处所。其中包括:终端室、数据录入室、通信机室、已记录磁介质库、已记录纸介质库、激光打印机、宽行打印机、绘图机等 。
  (3)一类辅助房间
  直接为计算机硬件维修、软件研究服务的处所。其中包括:硬件维修室、软件分析修改室、仪器仪表室、备件库、随机资料室、未记录磁介质库、未记录纸介质库、硬件人员办公室、软件人员办公室、上机准备室和外来用户工作室等 。
  (4)第二类辅助房间
  为保证电子计算机机房达到各项工艺环境要求所必需的各公用专业技术用房。其中包括:变压器室、高低压配电室、不间断电源室、蓄电池室、发电机室、空调器室、灭火器材室和安全保卫控制室等 。
  (5)第三类辅助房间
  用于生活、卫生等目的的辅助部分。包括:更衣室、休息室、盥洗室等。
  2.设备间内所有设备应有足够的安装空间,其中包括计算机主机,网络连接设备等。机架前后至少留有1.2m的空间,以方便设备的安装、调试及维护。
  3.机房高度要求梁下高度不低于3m,以防机架过高,不利于设备的安装、维护。
  4.机房地板要能承受足够的重量,尤其是楼上机房。对于较重的设备(例如直流蓄电池)要在机架下面垫上槽钢来分散重力。
  5.机房顶、墙、门、窗、地面应不脱落、不起尘,装饰材料应为不可燃材料,凡是安装综合布线硬件的地方,墙壁和天棚应涂阻燃漆。门窗密封性良好,以防止尘土、有害气体或其他物质的微粒侵入造成金属接点接触不良或短路,影响计算机及其他设备的工作性能。墙面、天花板应涂防尘漆。
  6.机房内的环境必须保持一定的湿度和温度,并有良好的通风条件。为此,机房应配备专业空调及抽风机,以满足计算机及其他设备正常工作时对温度、湿度的要求。设备间室温应保持在10℃至25℃之间,相对温度应保持60%至80%。
  7.机房应有防静电措施。机房应铺设防静电地板。地板安装有接地铜带。
  8.机房应有可靠的工作接地、保护接地、防雷接地。良好的接地是设备正常运行的必要条件,同时它也是防静电、防雷击、抗干扰、消除感应电的重要手段,应当给予充分的重视。防静电和防雷是机房主要的预防灾害之一。
  9.设备间应采用UPS不间断电源,防止停电造成网络通讯中断,有主机不正常关机。UPS电源应提供不低于2小时后备供电能力。UPS功率大小应根据网络设备功率进行计算,并具有20-30%的余量。设备间电源设备应具有过压过流保护功能,已防止对设备的不良影响和冲击。
  10.机房应有防火措施。机房内必须配备适当的消防器材;机房内不同电压的插座应有明显标志;严禁存放易燃、易爆等危险品及具有腐蚀性的物品。
  机房设计的关键地方
  一.机房的装修
  (1)机房地面工程:
  机房地板一般采用抗静电活动地板(图1)。活动地板具有可拆卸的特点,因此,所有设备的导线电缆的连接、管道的连接及检修更换都很方便。活动地板下空间可作为静压送风风库,通过带气流分布风口的活动地板将机房空调送出的冷风送入室内及发热设备的机柜内,由于“气流风口地板”(图2)与一般活动地板可互换性,因此可自由的调节机房内气流的分布。活动地板下的地表面一般需进行防潮处理(如涮防潮漆等),保证在送冷风的过程中地表面不会因地面和冷风的温差而结露。
  (2)机房天花板工程
  机房棚顶装修多采用吊顶方式。机房内吊顶主要作用是:在吊顶以上到顶棚的空间做为机房静压送风或回风风库、可布置通风管道;安装固定照明灯具、走线、各类风口、自动灭火探测器;防止灰尘下落等等。机房应选择金属铝天花,铝板及其构件应具有质轻、防火、防潮、吸音、不起尘、不吸尘等性能。
  (3)机房墙面工程
  机房内墙装修的目的的是保护墙体材料,保证室内使用条件,创造一个舒适、美观而整洁的环境。内墙的装饰效果是由质感、线条和色彩三个因素构成。目前,在机房墙面装饰中常见的是贴墙材料(如铝塑板、彩钢板)饰面等,其特点:表面平整、气密性好、易清洁、不起尘、不变形。 墙体饰面基层做防潮、屏蔽、保温隔热处理。
  (4)机房隔断工程
  机房建筑常采用大跨度结构。针对计算机系统的不同设备对环境的不同要求,便于空调控制、灰尘控制、噪音控制和机房管理,往往采用隔断墙将大的机房空间分隔成较小的功能区域。隔断墙要既轻又薄,还能隔音、隔热。机房外门窗多采用防火防盗门窗,机房内门窗一般采用无框大玻璃门,这样既保证机房的安全,又保证机房内有通透、明亮的效果。
  二.机房布线
  对于机房内的水平线缆子系统,为防止强电对数据信号的干扰,绞线电缆使用镀锌线槽在地板下敷设,线槽应良好接地,且与强电线路相距不小于30CM,将信息面板安装在办公墙面或抗静电地板上。
  从整个机房设计的美观、实用、安全性考虑,对机房线缆的设计采用地板下桥架的方式,水平主线槽、水平分线槽以及垂直线槽均选用镀锌线槽。水平区主线槽到机柜的分线槽选用300*100mm镀锌线槽,到各房间的分线槽选用100*100mm镀锌线槽,线槽距地面的安装高度将不高于5cm。垂直线槽通过垂直竖井的,到中心配线柜的垂直线槽选用400*100mm镀锌线槽。
  三.机房接地系统
  机房设有四种接地形式,即:计算机直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地。工程可考虑为计算机直流逻辑地单独设一组新的接地极,接地电阻小于1Ω;机房配电系统的交流工作地、安全保护地采用建筑物本体综合接地(其电阻小于4Ω),防雷接地由建筑物本身防雷设计考虑,机房区不再单独设计防雷接地。直流逻辑地极与建筑物接地极的距离应大于20米。
  计算机直流地的接地方法是用3*20mm2的截面铜排敷设在活动地板下,依据计算机设备布局,纵横组成网格状,配有专用接地端子,用编织软铜线以短的长度与计算机设备相连。计算机直流地需用接地干线引下至楼层的接地端子箱。
  容易产生静电的活动地板、不锈钢玻璃隔墙均采用导线布成泄漏网,并用干线引至动力配电柜中交流接地端子。静电泄漏支线导体与地板支腿螺栓紧密连接,支线作成网格状,间隔1.8米*1.8米;不锈钢玻璃隔墙的金属框架同样用静电泄漏支线连接,每一连续金属框架的静电泄漏支线连接点不少于两处。
  防止感应雷、侧击雷沿电源线进入机房损坏机房内的重要设备,在电源配电柜电源进线处安装浪涌防雷器。若有金属线缆式的外接网络进线入机房,可采用信息防雷来连接,并接地。
  四.机房防雷工程
  防止感应雷、侧击雷沿电源线进入机房损坏机房内的重要设备,在电源配电柜电源进线处安装浪涌防雷器。若有金属线缆式的外接网络进线入机房,可采用信息防雷器来连接,并接地。机房线路防雷工程一般要做以下几步:
  1)在动力室电源线总配电盘上安装并联式专用避雷器构成一级衰减。
  2)在机房配电柜进线处,安装并联式电源避雷器构成第二级衰减。(图5)
  3)机房布线不能延墙敷设,以防止雷击时墙内钢筋瞬间传导墙雷电流时,瞬间变化的磁场在机房内的线路上感应出瞬间的高脉冲浪涌电压把设备击坏。
  五.机房动力配电保障系统
  机房负荷均按照一级供电负荷设计。 计算机机房负载分为主设备负载和辅助设备负载。主设备负载指计计算机主机、服务器、网络设备、通讯设备等,由于这些设备进行数据的实时处理与实时传递,所以对电源的质量与可靠性的要求高。这部分供配电系统称为"设备供配电系统",应采用UPS(如:艾默生-力博特 iTrust Industry 图6)不间断电源供电来保证供电的稳定性和可靠性,并可配相应的蓄电池以便在突然停电时能支持一定时间的电源供应。辅助设备负载指专用精密空调系统、动力设备、照明设备、测试设备等,其供配电系统称为"辅助供配电系统",其供电由市电直接供电。
  机房内的电气施工应选择好的阻燃聚氯乙烯绝缘电缆、敷设镀锌铁线槽和插座。配电线路安装过流、过载保护。插座应分为市电、UPS注明易区别的标志。机房往往采用机房专用配电柜来规范机房供配电系统,保证机房供配电系统的安全。 机房一般采用市电、发电机双回路供电,发电机作为主要的后备动力电源。
  六.机房空调及新排风系统
  机房空调系统的任务是为保证机房设备能够连续、稳定、可靠地运行,需要排出机房内设备及其它热源所散发的热量,维持机房内恒温恒湿状态,并控制机房的空气含尘量。为此要求机房空调系统具有送风、回风、加热、加湿、冷却、减湿和空气净化的能力。机房空调系统是保证良好机房环境的重要设备,宜采用恒温恒湿精密空调系统(如:艾默生-力博特 DELUXE SYSTEM 图7)。
  机房新排风系统主要有两个作用:其一给机房提供足够的新鲜空气,为工作人员创造良好的工作环境;其二维持机房对外的正压差,避免灰尘进入,保证机房有更好的洁净度。
  机房内的气流组织形式应结合计算机系统要求和建筑条件综合考虑。新排风系统的风管及风口位置应配合空调系统和室内结构来合理布局。其风量根据空调送风量大小而定。
  七.机房专用气体消防系统
  机房内大量的计算机及外联设备严格要求使用气体灭火。机房区域消防系统由消防自动报警系统和消防灭火系统组成。消防灭火系统包括智能火灾报警控制主机等,用于集中报警及控制。由于机房内部火灾主要为电气火灾,而机房的吊顶上、地板下有大量的配电线路,因此需设置吊顶上、吊顶下、地板下三层报警。气瓶间宜设在机房外,为管网式结构,在天花顶上设置喷嘴,火灾报警系统由消防控制箱、烟感、温感联网组成。常用气体为七氟丙烷和SDE两种气体。(图8)
  总结:
  中小企业机房建设中是企业局域网建设的重要组成部分,它的设备成本是整个局域网工程比重大的,因此对机房建设投入的也多。基本的无尘、阻燃、防静电装修是必要,对规模较大的机房我们得配备昂贵的保温保湿的精密空调。因此我们在保证基的装修,强电弱电布线,按经济能力加入精密空调、高级UPS、气体防火机房装备。 


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