微模块机房方案设计.docx
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微模块机房方案设计
微模块机房方案设计
1.1前言
计算机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够稳定可靠地运行，是否能够保证各类信息通畅无阻。
计算机机房既要保障机房设备安全可靠地运行，延长计算机系统使用寿命，又能为系统管理员创造一个舒适的环境。
能够满足系统管理员对温度，湿度，洁净度场羌强度，安全防护，电源配电，和防雷接地的要求，所以一个现代化的机房是一个高度可靠性，舒适实用，节能高效和具有可扩展性的机房；
1.2设计原则
数据中心是数据信息计算、交换和存储的中心，出现在企业及Internet网络中数据交换最集中的地方。
它应具备丰富的带宽资源、安全可靠的机房设施、高水平的网络管理和完备的增值服务。
因此数据中心的设计必须满足当网络的各项需求，又需要满足面向未来快速增长的发展需求，因此必须是高质量的、灵活的、开放的。
根据我公司对数据中心基础设施建设的基本原则和经验，结合IT设施现状和需求，对数据中心进行了规划，在规划时遵循以下设计原则：
1.3安全可靠性
高可靠性是数据中心运营成功的关键，也是数据中心用户特别是进行电子商务的用户选择数据中心的基本原则。
因此决不能出现单点故障，要对数据中心的布局、结构设计、设备选型、日常维护等各个方面进行可靠性的设计和建设。
在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术的基础上，采用相关的软件技术提供较强的管理机制、控制手段和事故监控与安全保密等技术措施提高机房的安全性。
针对数据中心的网络方案，其可靠性设计包括：
链路冗余、关键设备冗余和重要业务模块冗余。
1.4可扩展性
数据中心方案设计中，每个层次的设计所采用的设备本身都应具有极高的端口密度，为数据中心的扩展奠定基础。
在Internet互联层、核心层、分布层的设备都采用模块化设计，可根据EDC网络的发展进行灵活扩展。
功能的可扩展性是数据中心随着发展提供增值业务的基础。
实现负载均衡、动态内容复制、MPLSVPN、VLAN等功能，为数据中心增值业务的扩展提供基础。
1.5标准化
在中心机房系统结构设计时，基于国家颁布的有关标准，包括各种建筑、机房设计标准，电力电气保障标准以及计算机局域网、广域网标准，坚持统一规范的原则，从而为未来的业务发展、设备增容奠定基础。
1.6灵活性
模块化设计，可根据数据中心不同需求进行取舍，特别是后台管理平台设计思想，使得数据中心可实现对于不同用户的定制服务，如在后台管理平台中的用户数据备份中心、数据中心客户中心、数据中心维护中心，使得数据中心用户可以方便地进行对其应用的控制与更新。
1.7可管理性
在建设数据中心时，随着业务的不断发展，管理的任务必定会日益繁重。
所以在数据中心的设计中，必须建立一套全面、完善的管理和监控系统。
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，实现先进的集中管理监控，实时监控、监测整个中心机房的运行状况，实时灯光、语音报警，实时事件记录，这样可以迅速确定故障，提高的运行性能、可靠性，简化数据中心管理人员的维护工作，从而为数据中心安全、可靠的运行提供最有力的保障。
1.8数据中心项目规划设计主要内容
迁钢数据中心规划设计的主要内容包括：
1.数据中心平面布局规划设计
2.数据中心配电系统设计
3.数据中心空调系统设计
4.数据中心综合布线系统设计
5.数据中心集中监控系统设计
6.数据中心消防系统设计（可带无管网式消防系统，包括消防气瓶，烟感温感等，本方案不集成消防）
7.数据中心装修系统设计（暂不在我司范围）
1.9设计规范
《电子计算机机房设计规范》（GB50174-2008）
《计算机机房场地通用规范》（GB2887-2000）
《电子计算机机房施工及验收规范》（SJ/T3003-93）
《低压配电设计规范》（GB50054-95）
《供配电系统设计规范》（GB50052-95）
《不间断电源设备》
《电力系统谐波管理暂行规定》
《不间断电源技术性能标定方法和试验要求》（现行国际电工标准）
《工业企业照明设计标准》
《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）
《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）
《高层民用建筑设计防火规范》（GBJ59045-95）
《建筑装饰工程施工及验收规范》（JGJ73-91）
《建筑内部装修设计防火规范》（GB50222-95）
《建筑用安全玻璃》（GB15763.1-2001）
《消防通信指挥系统设计规范》（GB/50313-2000）
《安全防范系统验收规则》（GA308-2001）
《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）
《TelecommunicationsInfrastructureStandardforDataCenters》（TIA-942）
《DataCenterDesignandImplementationBestPractices》（BICSI002-2010）
2项目概述于需求分析
应迁钢方要求，本次在迁钢倒班宿舍新建机房布置模块化数据中心项目。
该项目共有11台IT服务器机柜，4综合布线柜。
整体项目总IT铭牌功率为XXXXkW，单机柜最大可支持到XXXXkWIT铭牌功率。
支持XXXX业务（类型），共需要XXXXkW供配电。
为解决XXXX项目对日益增长的XXXX业务的需求，满足快速部署、灵活扩展的需求，华为建议采用IDS2000-M中型模块化数据中心解决方案。
华为IDS2000-M提供完整的中型模块化数据中心解决方案，采用一体化集成理念，产品模块集成了机柜系统、供配电系统、制冷系统、监控系统和综合布线系统。
2.1项目信息
本次项目属XXXX（新建/改造），位于XXXX（项目具体位置），主要信息如表2-1所示。
表2-1数据中心L1市场项目信息收集表
项目名称：
客户名称:
XXXX（类型：
ISP、企业、运营商……）
客户地址:
联系人:
联系电话:
E-mail:
项目描述：
机房工程建设概况：
XXXX（现已竣工/正在施工/正在基础装修）；
机房规模：
面积XXXX平方米、承重XXXX千克；
客户预算：
XXXX万元
机房功耗密度：
XXXXkW/机架；
机房可用性等级要求：
按国标（A/B/C），按TIA-942（Tier1/2/3/4）
客户其它需求：
是否有指定设备（产品）
日期：
2.22.2需求分析
[提示]
请根据实际项目所属行业选择2.3.1-2.3.6并加以具体细化。
结合华为IT产品线和企业BG云解决方案从数据中心安装使用场所、运行、维护和搬迁需求方面，IDS2000-M按应用场景主要分为政务网、教育医疗、中小企业、大型公司分支机构、呼叫中心和金融机构。
2.2.12.2.1政务网
运行业务：
内部桌面云＋内部办公＋IDC。
建维特点：
客户是政府用户，IT主管属于公务员，决策权在行政领导，IT维护采用专业公司代维模式。
建设在政府办公场所内，设置专门的数据机房和备份中心（汶川地震后政府发文要求）模式采用代建代管方式。
设计关注点：
安全、可靠。
对设计需求：
1．内部服务器和IDC服务器物理隔离并分区；
2．高密模块和低密模块分区混合；
3．分区供电；
4．TierII或TierIII；5．建设成本敏感度低，机房配套电源和制冷条件好；
6．监控可能要连接到代维公司总监控中心以便生成工单等。
2.2.22.2.2教育医疗
运行业务：
内部桌面云＋内部办公＋少部分IDC。
建维特点：
自有IT人员，IT维护基本不采用专业公司代维模式。
建设在办公场所内，设置专门的数据机房，一般采用自建模式。
设计关注点：
高效应用、可靠。
对设计需求：
1．内部服务器和IDC服务器隔离；
2．TierII或TierIII；3．建设成本敏感度低，机房是一般房间改造，配套后做；
4．监控内部使用，不太关注PUE显示和工单生成。
2.2.32.2.3中小企业
运行业务：
传统运行业务包含ERP、数据库、文件服务器、即时通讯、IDC服务器、OA等，一般没有专门的存储设备，桌面云业务没有开展起来。
建维特点：
自用，找办公的房间或库房隔离出小间做机房。
传统建设模式为IT＋电工一起“攒机”，分别外购精密空调、插排、机柜、交换机、UPS、服务器等，内部电工负责施工。
设计关注点：
价格低、备电时间长。
对设计需求：
1．建设成本敏感，低成本；
2．长备电时间；
3．机房几乎没有配套；
4．本地监控，不关注PUE显示和工单生成；
5．有搬迁要求，要求主设备随办公点搬迁；
6．有扩容要求。
2.2.42.2.4大型公司分支机构
运行业务：
内部业务＋内部办公＋IDC＋桌面云。
建维特点：
非专用机房，办公环境下房间，建设决策权公司总部级机构，IT维护采用自
维护或专业公司代维模式。
设计关注点：
批量复制、可靠。
对设计需求：
1．TierII或TierIII；2．建设成本敏感度低，机房配套电源和制冷条件不确定；
3．监控要连接到公司总监控中心以便生成工单等；
4．部分有搬迁要求。
2.2.52.2.5呼叫中心
运行业务：
内部桌面云＋服务软件（含数据库）。
建维特点：
自建模式，内部使用。
可能采用代维方式。
建设在办公大楼机房内，机房一般不是专用机房。
设计关注点：
低成本、可靠。
对设计需求：
1．TierII或TierIII；2．建设成本敏感，机房配套电源和制冷有规划但未必专业建设；
3．是否远程监控不祥。
2.2.62.2.6金融机构
运行业务：
内部桌面云＋服务软件（含数据库）。
建维特点：
自建模式，内部使用。
建设在办公大楼机房内，机房一般为专用机房。
设计关注点：
可靠。
对设计需求：
1．TierIII或TierIV；2．建设成本不敏感度，机房配套电源和制冷有规划和专业建设；
3．是否远程监控不祥。
2.2.72.2.7责任矩阵
下表为华为与客户或关联方责任划分指引：
R---代表担任责任方；S---代表担任协助方
【提示】以下责任划分为建议示例，请根据具体项目修改。
表2-2华为与客户或关联方责任划分指引
工作项
责任矩阵
华为
XXXX
土建
数据中心选址
S
R
水源供给，污水处理
R
安全库房
R
数据中心楼宇防雷接地网格
R
数据中心建筑外墙装修
R
数据中心建筑外围防护
R
数据中心机房内部装修
R
收货地点指定与提供
R
数据中心方案修改与重设
R
主机房与动力室内门
R
网络监控中心（大型显示幕墙）
R
动力室
R
发电机组与储油罐存放区
S
R
供配电设备
楼宇主配电（市电引入,380V/50Hz）
R
变压器
R
发电机组
R
ATS
R
UPS不间断电源
R
接地
R
电池组
R
配电柜/机柜配电单元
R
制冷设备
机房精密空调
R
通信
通讯线缆引入楼宇
R
综合布线（主机房,动力室,网络监控室）
R
消防系统
主机房/动力室消防系统
S
R
办公区/会议室/培训室消防系统
R
3方案架构与设计
2.33.1IDS2000中型模块化数据中心定位
IDS2000中型模块化数据中心（以下简称IDS2000-M）主要应用于园区云主机，大型企业分支机构，中小企业，政务网，教育、医疗、金融分支机构的数据机房，也可以应用于中中型桌面云数据机房和高性能计算数据机房。
IDS2000-M可以与华为公司云主机和桌面云业务绑定。
除了支撑云业务，IDS2000-M还支持大型企业分支机构、政务网、教育医疗等市场非云业务的销售。
基于网线和光纤传送的。
IDS2000-M基础设施典型的网络如图3-1所示。
图3-1云计算典型网络中IDS2000-M基础设施应用
2.43.2IDS2000中型模块化数据中心方案总体架构
2.4.13.2.1总体架构思路
IDS2000-M采用All-In-Room建设模式，中型数据中心一体化集成了机柜系统、供配电系统、制冷系统、监控系统和综合布线系统。
IDS2000-M可直接安装在楼宇水泥地面上，无需机房架高地板，减少外配套工程。
主要有单排300mm宽密封冷/热通道、单排1200mm宽密封冷/热通道、单排不密封、双排密封冷/热通道、双排不密封等部署方式。
1．适应任何房间改建为数据中心；
（1）安装在楼宇水泥地面，避免机房地板；
（2）重量轻，减少底板承重要求；
（3）避免房间布局，墙壁影响；
（4）减少外配套工程；
2．减少面积，集成紧凑；
（1）集成机柜系统、供配电系统、制冷系统、监控系统和布线系统；
（2）模块化UPS，机柜式UPS与IT机柜和谐一致；
（3）一体化配电柜集成输入、UPS输入/输出，IT输出，空调输出功能；
（4）单排密封300mm密封冷通道最大程度利用机房空间；
2．快速建造，维护简单
（1）模块化设计，现场组合安装；
（2）使用风冷行级空调，末端与负载机柜并排安装；
（3）集成监控系统减少对维护人员的专业技能需求。
【提示】请根据具体项目选择以下示意图。
图3-2单排300mm宽密封通道布局图
图3-3单排1200mm宽密封通道布局图
图3-4双排密封通道布局图
图3-5单排300mm宽密封冷通道效果图
图3-6单排300mm宽密封热通道效果图
图3-7单排1200密封冷通道效果图
图3-8单排1200密封热通道效果图
图3-9单排不密封通道效果图
图3-10双排密封冷通道效果图
图3-11双排密封热通道效果图
图3-12双排不密封通道效果图
2.4.23.2.2模块支撑能力说明
按照客户实际情况确定服务器机柜的数量，IDS2000-M中型模块化数据中心可支持柜位数双排部署最多可达到48个，单排最多18个，其中IT机柜3-36个，单模块最大适配200KVA模块化UPS，可集成IT机柜、精密配电柜、UPS、蓄电池柜、精密空调于单一模块内。
IDS2000-M为避免维护线缆对服务器的影响，推荐客户配置综合布线柜。
综合布线柜配置7kWPDU。
综合布线柜支持最大288根网线或288根光纤，为保证线缆的维护，推荐客户最大配置240根网线或光纤。
综合布线柜内也可以安装网络设备或服务器。
2.4.33.2.3供配电系统设计说明
IDS2000-M采用380V/50/60HZ三相供电,采用的一体化配电柜集成ATS、UPS配电、空调配电、IT配电、配电监控等部分，目前有125A、250A、400A三种规格。
IDS2000-M采用UPS有10/15/20KVA机架式、40-200KVA模块化多种规格。
20机架式UPS3U高，19英寸安装接口，可以安装到PDF柜，一体化配电柜内置机架式UPS最大支持2+1并机，支持共用1组电池。
40KVA采用独立主机的模块化UPS，单个功率模块都是40KVA，一体化配电柜最大适配200KVA模块化UPS。
IDS2000-M标配蓄电池柜，蓄电池柜尺寸宽深高尺寸为600*1200*2000mm，完全与服务器机柜外型一致。
使用多个蓄电池柜分为主柜、副柜A、副柜B，主柜安装电池，带断路器和汇流排；副柜A安装电池，带汇流排；副柜B只安装电池。
2.4.43.2.4制冷系统设计说明
中型模块化数据中心密封通道时候推荐采用35kW行级空调，风冷和冷冻水制冷方式可选，有多个型号适应加湿和不同工况，空调按照N+1配置。
2.4.53.2.5布局图设计
【提示】实际项目请参照布局，给出数据中心布局平面图。
【总体部署示意图示例】
图3-13布局示意图
2.53.3建筑装饰工程建设方案
2.5.13.3.1概述
数据中心内部装修的质量优劣将会直接对数据中心内部的环境产生影响，更会影响到数据中心内部操作人员的身体健康。
好的装饰系统会把实用性与艺术性完美结合，在实现为数据中心设备提供一个安全可靠的运行环境的同时，也会给人一种舒适的感觉。
对于数据中心总体装修的设计规划，应重点保障数据中心的环境参数指标符合国际标准，数据中心布局规划满足安全等级的要求，以及合理布置安装机房内各个配套功能设施，减少各系统之间的干扰，协调各系统的穿插和尽量做到配套组合包装风格的完美。
数据中心建筑装潢主要包含：
建筑风格规划设计要求的分隔墙体及基础建筑结构的装潢。
数据中心工艺装修主要为：
为满足机房环境工艺指标要求而采取的技术措施。
如：
架空地板、防鼠堤坝、防水堤、机房特殊工艺的间隔墙、机房金属吊顶、机房特殊工艺组件的包装、机房内末端照明、插座、消防设备等配套设施的装潢配合。
作为数据中心装潢规划，应制定同等通用的基础建设标准，为适应多变的需求提供便利的基础条件。
本次数据中心工程分项设计。
根据建设方要求及我公司对数据中心的设计理念，将机房区进行了系统的规划。
整个机房区划分为机房区和辅助功能区，通过在物理上将两个区域区分开来，保证机
房的安全性。
在数据中心机房的装饰设计中，遵循简洁、明快、大方的宗旨，强调规范性、标准性、实用性。
机房装饰用材应选用气密性好、不起尘、易清洁、变形小，具有防火、防潮性能；宜选用亚光材料，避免在机房内产生各种干扰光线（反射光、折射光、弦光等）。
设计、施工、材料选用主要考虑：
1．为保证机房的洁净度，装潢应选用气密性好、不起尘、易清洁的材料；
2．应避开强电磁场干扰及保障电脑系统信息安全；
3．为满足机房消防要求，装潢材料应选用不燃材料（防火等级A级）。
基于上述几点考虑，本次主机房装潢选材基本采用金属防火材料。
表3-1数据中心建筑装修总表
编号
房间名称
面积
地板
高
净高
建筑装修说明
备注
注：
建筑层高XXXXmm，楼板厚度XXXXmm，主梁高度XXXXmm
2.5.23.3.2土建改造、防水防潮和保温处理
地面经过清洁，采用水泥沙浆找平后，需要进行防水处理。
机房的防水主要分为室内防水和外墙墙面防水两部分。
室内防水
信息机房的防水，主要是避免生产用水、污水的渗漏，通过墙体和地面渗到信息机房内影响设备正常生产和运行。
室内防水分为地面防水和墙体防水。
1．地面防水层（采用进口防水涂料）：
室内地面防水一般面积较小，受外界自然条件影响小，主要是防止水或侵蚀介质（酸、碱液等）通过基层毛细孔或细裂缝的渗透对砼结构的侵害以及渗漏到下层房间。
因此防水层必须封闭基层、封堵毛细孔和微细裂缝，与基层要粘结牢固不脱开，具有一定韧性，当地面面积较大时，防水层应具一定延伸性，它还应与地面的面层材料粘结良好，不脱层，不松动。
2．墙体防水层（采用进口防水涂料）：
墙面防水层与墙体材料有关，当墙体材料为砼、粘土砖等，待墙面找平后，应设置具有一定强度和韧性、粘结强度大的防水材料，它要封闭找平层毛细孔和裂纹，更要有很强的粘结力，与基层和墙面的面层应粘结牢固，防止面层脱落。
当墙体面积较大、墙体材料为轻质隔墙时，在墙面找平层或防水层中应置网格布（纤维）增强，以克服墙体的开裂。
在机房内空调水管道经过地方，安装一套漏水检测装置，使得该漏水检测装置能在机房内有水浸入时通过传感器将信号传输到设定的机器上，及时对渗漏点进行处理，避免造成更大的损失。
外墙墙面防水
封闭外墙上的气窗，同时在室内新砌砖墙，高度到顶，进行二次防水，在新砌砖墙和原有外墙之间设计紧急排水口，一旦有水入侵时，能够及时的排出，不会对机房产生危害。
地面需要水泥砂浆垫高0.2-0.3米。
1．外墙面防水层：
墙面防水层是在受较大剪切力下工作的，而且直接受自然界气候、风雨、冰雪、冰冻、
阳光紫外线、温差各种自然现象的影响，因此它必须具有较大的抗压、粘结强度、较好的耐老化性和具有一定的韧性或延伸性。
采用无机材料掺入一定量的聚合物是最理想的材料。
2．墙面饰面粘结层：
墙面饰面粘结层采用与防水层合一，当墙体材料刚度、强度高，粘结层采用粘结性和
抗渗性优良的砂浆是良好方法，施工时粘结要全面、不留空隙，这里施工质量是保证防水质量的关键。
防腐
信息机房墙面防腐蚀的处理，最简单的可以采取墙面喷涂防腐涂料的办法。
目前，国内的水性环氧树脂防腐涂料应用正处于迅速发展阶段。
采用这种方式涂膜的表面有很好的干燥性和致密性，改善了易龟裂、起泡的不足，提高了涂层的附着力和稳定性，大大增强了涂膜的持久防腐效果。
同时，对于机房的防静电地板的选择上也应该注意选择那些经过防腐处理的防静电地板。
保温隔热
电子设备对于温度的变化是比较敏感的，尤其不能长期处于高温环境中。
因此，所有的信息机房都使用专业的机房空调，这对于机房的隔热处理就提出了一定的要求。
采取围护结构并在墙体中添加隔热层的办法可以有效的提高空调使用效果，最大程度的降低能耗。
对于连续运行的空调房间来说，当主体结构为重质材料的墙体时，加隔热层可以使房间的热稳定性明显提高，空调因墙体传热得热引起的能耗会减小，但当主体结构为轻质材料的墙体时，加隔热层对提高室内热稳定性的效果不是很明显。
总的来说，加隔热层有利于提高房间的热稳定性和降低因围护结构传热引起的空调冷负荷，外隔热较内隔热更有利于提高室内的热稳定性。
机房地面必须符合土建规范要求的平整度，空调下部地面做防水围堰，并安装泄水管路，确保机房安全。
地板下的地面均匀刷涂防尘漆三遍。
全部水泥面均经刷漆处理，达到不起尘的作用，从而保证空调送风系统的空气洁净。
同时，对于地板下楼面，要求做好保温层处理，贴15mm以上的保温棉，以保温防止机房冷量散失。
2.5.33.3.3地面处理
地面处理设计
1．在找平地面上做防潮防尘处理，刷高级防潮防尘漆。
地面保温；主机房、测试机房地面全部贴一层15mm厚保温棉。
2．防静电地板下，在敷设地板之前，先敷设3×30mm紫铜板网格等电位网，地板金属支架均匀用BV2.5导线与等电位网连接，便于泄放静电；
3．活动地板采用无边防静电地板，防静电地板安装高度距地XXXXmm，铺设应紧密、牢固、不得有响动。
4．各板块间隙不大于0.5mm；相邻板块高度差不大于0.5mm；各区整体不平度不大于0.2mm。
5．地板调整水平时，不得用垫物；遇不规则地面时，应对地面处理。
6．加工地板光滑、平整，走线口边必须磨圆滑，加装塑料走线孔盖。
7．地板与墙面交界处，需精确切割下料。
切割边需封胶处理后安装。
地板安装后，用彩钢板厂家踢脚板压边装饰。
8．主机房与走道连接处、消防通道与室外连接处做设备斜坡，方便重型设备搬运。
监控室、UPS间等辅助功能区安装静电地板的区域门口做台阶，要求美观大方，台阶面敷设抗静电防滑地毯。
9．精密空调、小型机、UPS主机及电池柜、配电柜等重型设备下均做槽钢支架，使负载均衡，确保整体负荷在可承受范围内。
机房承重加固采用10CM槽钢进行加固，加固区间必须和静电地板保持在同一高度。
防静电地板
机房采用优质防静电地板，可有效地做到防潮，防火，防尘和保持良好的温湿度，同时做静电泄露接地系统。
抗静电活动地板技术指标：
1．地板电阻率：
（10×107--10×108）Ω.cm。
2．分布载荷：
1500kg/m2集中载荷：
700kg/m2。
3．
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