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机房建设概述详细资料
机房建设概述
第一节
机房建设概述
机房建设是一个系统工程，要切实做到从工作需要出发，以人为本，满足功能需要，兼顾美观实用，为设备提供一个安全运行的空间，为从事计算机操作的工作人员创造良好的工作环境。
选择机房位置时是，应远离强噪声源、粉尘、油烟、有害气体，避开强电磁场干扰。
计算机柱机房建设的第一项是平面布局。
平面布局的设计应考虑三方面的因素：
①机房布局
需考虑工艺需求、功能间的分配，按计算机设备和机柜数量规划布置机房面积与设备间距；
②机房的功能必需考虑各个系统的设置；
③机房布局要符合有关国家标准和规范，并满足电气、通风、消防及装修艺术、环境标准工程的要求。
计算机机房是由主机房（包括网络交换机、服务器群、存储器、数据输入╱输出、配线、通信区和网络监控终端等）、基本工作间（包括办公室、缓冲间、走廊、更衣室等）、第一类辅助房间（包括维修室、仪器室、备件间、磁媒体存放间、资料室）、第二类辅助房间（包括低压配电、UPS电源室、蓄电池室、精密空调系统用户、气体灭火器材间等）、第三类辅助房间（包括储藏室、一般休息室、洗手间等）组成的。
主机房内放置大量网络交换机、服务器群等，是综合布线和信息化网络设备的核心，也是信息网络系统的数据汇聚中心，其特点是网络设
备24h不间断运行，电源和空调不允许中断，对机房的洁净度、温湿度要求较高。
计算机机房安装有UPS不间断电源、精密空调、机房电源等大量配套设备，需要配置辅助机房。
为了管理方便，有时将通信机房与信息网络机房合在一起建设，使得机房的面积相对较大。
此
外，机房布局时还应设独立的出入口；当与其他部门共用出入口时，
应避免人流、物流交叉；人员出入主机房和基本工作间应更衣换鞋。
机房与其他建筑物合建时，应单独设防火分区。
机房安全出口不应少于两个，并尽可能设于机房两端。
计算机机房的各个系统是按功能需求设置的，其主要工程包括：
机房区、办公区、辅助区的装修与环境工程；可靠的供电系统工程（UPS、供配电、防雷接地、机房照明、备用电源等）；专用空调及通风；消防报警及自动灭火；智能化弱电工程（视频监控、门禁管理、环境和漏水检测、综合布线、KVM系统等）。
有的机房工程将网络监控室作为单位远程会议的主会场，这时还需要设置DLP背投、投影机、智能灯光、集中控制、MCU及会议终端等设备。
计算机机房系统工程示意图如图
1-1
所示。
计算机技术的迅猛发展，促进了机房工程建设，对机房的安全性、可用性、灵活性、机架化、节能性等方面提出了更高的要求。
⑴高安全性。
最主要的是防雷击，据统计设备非自然损坏占10%~30%；其次是防火，据报导，机房中50%的火灾是由于电池起火引起的；另外，还有防水，比如空调漏水等也是机房水灾的一大起因；最后是非法进入，包括网络的、人为的入侵。
这些都是在机房建设中需要考虑的安全问题。
⑵高可用性。
提高平均无故障时间（MTBF），降低平均修复时间（MTTR），提高运行、维护的管理水平，把可用性提高到“5个9”，即年停机时间仅5min，可用性达到99.999%。
⑶机架化。
机架化有两个概念，一个是机架定位单元（RLU），需要事先确定计算机机房的主要标准，如计算机机房可以支持多少设备，以及是否有能力来支持这些设备等，是根据计算机机房每个机架的运行需求得出的数字。
一个机架根据其主要要求（电源、冷却等）有特定的RLU值，而这些数字可以与其他同样或类似的要求的一起使用。
在拥有各类设备的计算机机房（数据中心）中，RLU定义一般不止一个，例如，在计算机机房一个区域内的所有存储机架可以被视为RLU-A机架，而所有服务器机架则为RLU-B机架。
另一个是“机房模块”的概念，正如美国可用性研究中心提出的“IT微环境”概念所提示的那样，机架（机柜）正在成为IT设备的“新家”，或者说，机柜内的微环境才是所谓的“机房环境”，更有研究专家称“机柜即机房”。
在某种程度上，至少在机房的物理空间层面上，机柜确实可以理解为被
“切割成模块的机房”。
⑷节能性。
机房的密封、绝热、配风、气流组织这些方面如果设计合理将会降低空调的使用成本。
因为UPS输入电流谐波成分应小于5%，所以UPS效率的提高能有效降低对电力的需求，从而达到节能的目的。
第二节机房工程的类型及特点
电子机房主要有计算机机房、电信机房、控制机房、屏蔽机房等。
这些机房既有电子机房的共性，也有各自的特点，其所涵盖的内容不同，功能也各异。
在智能化建筑中，上述机房经常可见。
一、计算机机房
计算机机房内放置重要地数据处理设备、存储设备、网络传输设备及机房保障设备。
计算机机房的建设应考虑以上设备的正常运行，确保信息数据的安全性以及工作人员身心健康的需要。
大型计算机机房一般由无人区机房、有人区机房组成。
无人区机房一般包括小型机机房、服务器机房、存储机房、网络机房、介质存储间空调设备间中、UPS设备间、配电间等；有人区机房一般包括总控中心机房、研发机房、测试机房、设备测试间、设备维修存储间、缓冲间、更衣间、休息间等。
中、小型计算机机房可将小型机机房、服务器机房、存储机房等合并为一个主机房。
二、电信机房
电信机房是每个电信运营商的宝贵资源，合理、有效、充分地利用电信机房，对于设备的运行维护、快速处理设备故障、降低成本、提高企业的核心竞争力等具有十分重要的意义。
电信机房：
一般是按不同的功能和专业来区分和布局的，通常分为设备机房、配套机房和辅助机房。
设备机房：
是用于安装某一类通信设备，实现某一种特定通信功能的建筑空间，便于完成相应专业内的操作、维护和生产，一般由传输机房、交换机房、网络机房等组成。
配套机房：
是用于安装保证通信设施正常、安全和稳定运行设备的建筑空间，一般由计费中心、网管监控室、电力电池室、变配电室和油机室等组成。
辅助机房：
是除通信设施机房以外，保障生产、办公、生活需要的用房，一般由运维办公室、运维值班室、资料室、备品备件库、消防保安室、新风机房、钢瓶间和卫生间等组成。
在一般智能建筑中通信机房经常与计算机网络机房合建。
三、控制机房
随着智能化建筑的发展，为实现对建筑中智能化楼宇设备的控制，必需设立控制机房。
控制机房相对于数据机房、电信机房而言，机房面积较小，功能比较单一，对环境要求稍低。
但却关系到智能化建筑的安全运行及设备、设施的正常使用。
控制机房包括楼宇智能控制机房、保安监控机房、消防控制室、卫星接收机房、视频会议控制机房等。
这些控制机房的共同特点是机房内均有操作人员工作，在保证电子设备运行的同时还要保证操作人员的身体需要。
根据设备及操作的要求，这些控制机房也有其相应的特点。
⑴楼宇智能控制机房
主要用于安放楼宇智能控制的主机及控制设备，对智能建筑内的公共照明、空调系统、电梯及建筑内的风、水、电等机电设备进行实时监控，以确保智能建筑的安全运行。
⑵保安监控机房
内设监控主机及终端显示设备，对建筑各出入口、车库、走道、电梯轿箱等处进行视频监控、防盗报警等。
⑶消防控制室
是火灾自动报警和联动系统的控制中心，也是火灾时灭火指挥和信息中心，具有十分重要的地位和作用。
《高层民用建筑设计防火规范》和《建筑设计防火规范》等对
消防监控机房的设置范围、位置、建筑耐火性能都作了明确规定，
并对其主要功能提出原则性要求。
⑷卫星接收机房
主要用于安放卫星接收机、调制解调器是、混合器、放大器、有线光缆接入设备、各频段接受显示器等。
卫星接收机房一般是位于建筑顶层，有利于卫星电视信号的传输。
⑸视频会议控制机房
主要用于安放视频会议主控单元（MCU）、调音台、音响扩声系统、信号传输设备、控制台设备、信号源机柜等。
但由于一般的视频会议控制机房面积较小，在设备布置时应根据房间的具体情况灵活布置。
四、屏蔽机房
为了有效地防止电磁干扰式噪声、辐射对电子设备和测量仪器的影响，并严防电子信号泄漏从而威胁到机密信息的安全，国家机关、军队公安、银行、铁路等单位需要建立屏蔽机房。
有保密要求的数据机房应建设屏蔽机房，确保数据在处理过程中，其信号不泄漏，从而满足数据保密的要求。
一些对抗电磁干扰要求较高的环境，如通信设备的测试试验室等场所，需要建设屏蔽机房，以防止外界电磁信号的干扰。
有强电磁干扰设备的机房应进行相应的电磁屏蔽处理，以避免干扰临近机房设备的正常。
第三节机房建设工程的发展
一、机房建设的发展历程伴随着计算机的产生，机房也应运而生。
计算机技术的不断发展，与之配套的机房也迅速发展，现已形成了一定规模的机房及相关产业。
在20世纪80年代以前，我国尚未颁布机房建设方面的国家标准，机房建设没有统一的设计及验收标准，一般是按照某一型号计算机的具体要求来建设机房环境。
在此期间的机房建设中，我们尚未认识到机房环境对计算机设备安全稳定运行及延长计算机设备使用寿命的影响，也没有考虑机房环境对工作人员身心健康的影响，只是简单地为安装计算机设备提供了一个场地。
当时的机房建设相对比较简单，一般仅对机房做简单的装饰，没有配置机房专用空调及UPS供电设备，在对电源进行简单稳频、稳压后为计算机设备供电。
机房长时间运行后，机房环境指标明显下降，难以长期维持计算机设备的运行环境，计算机设备的稳定性和使用寿命都受到严重的影响。
计算机设备的稳定运行主要依靠设备其本身的稳定性、电源供电情况及设备所处环境的温湿度等。
由于没有配置后备电源系统，计算机设备随时都存在断电、停机的隐患，对数据造成极大的威胁。
另外，早期的计算机设备由于本身元器件的原因，其稳定性较差、发热量较大，计算机设备对机房的环境依赖性大，加之计算机设备的运行环境难以得到保证，计算机的使用寿命也受到极大的影响。
机房内的工作人员长期在设备运行的环境中工作，身体健康也受到较大的威胁。
当时受工艺限制，设备一般都比较庞大，需要大量的外围设备空间，在计算机设备调整更新时就必须重新建设机房，机房的通用性能较差。
在20世纪80年代初期，我国开始着手制定机房建设方面的国家标准。
1982年我国颁布了GB2887-1982《计算站场地技术要求》，统一了机房建设的各项指标，使机房建设从此了统一的标准。
在此期间随着UPS、机房专用空调等保障设备的引进，监控设备、消防报警及灭火设备在机房中的使用，从硬件上为机房建设提供了系统的保证。
计算机机房一般处于单个机房运行的状态，每个机房均为一个信息孤岛，即在机房内其处理、存储的能力都比较强，但在不同的地区的机房之间数据交换却出现了瓶颈。
这样各个行业及部门均在各处大量建设本地机房来处理、存储本地数据以提高使用效率。
随着网络建设的飞速发展，使大量数据的传输成为可能，各个机房之间的数据传输顺畅，但随之而来的新问题是分散在各地大量的中小机房的稳定性及数据的安全性又出现了隐患。
因此，在各个行业及部门均开始建设大规模的数据中心机房，对数据的处理、存储进行集中，以提高稳定性并有效降低了运行及维护成本。
各个数据中心机房采用高速网络连通，使各个数据中心机房形成了一个强大的机房群，进一步提高了机房的可靠性及设备的使用效能，并
使建设统一的冗灾备份成为可能。
现在的机房建设已成为一个由多个专业组成的系统工程，它包括了智能建设工程的各个专业，主要包括：
电气系统；接地及防雷系统；空调通风系统；火灾自动报警及自动灭火系统；装饰系统；屏蔽工程；综合布线系统；安全防范系统；设备及环境监控系统；大屏幕显示系统；KVM系统；多媒体会议系统；背景音乐及广播系统；总控中心系统（ECC）等。
由于机房建设涵盖了智能建筑工程的各个专业，现在越来越多的从事智能建筑的企业进入机房建设领域，使得机房建设能够迅速发展。
二、机房建设存在的常见问题
随着机房的不断发展，机房建设的一些问题逐渐暴露了出来。
以前有人说：
“一流设备、二流设计、三流管理”。
此话虽然不具有代表性，但是，从某个角度反映出迅猛发展的计算机设备与落后的规划和运营管理之间的差距和矛盾。
⑴机房建设概念上存在各种问题。
有人将机房建设归结为机房装修工程，认为机房建设就是装修工程；
也有人将机房建设归属到大楼弱电工程的一个分支专业。
这些问题的存在导致无法抓住机房建设的重点，而将机房建设引入误区。
机房工程是多专业、多学科、技术含量高的综合工程，在智能建筑工程中处于核心的位置。
因此，必须明确机房工程的重要性才能做好机房建设。
⑵机房各系统的均衡问题。
机房工程是一个系统工程，是由多个系统协同工作来实现的。
但有的用房无限制地抬高某一系统的可靠性，而忽视了机房整体性能的平衡问题，最终导致机房因其他系统的薄弱而出现问题，导致影响机房系统的稳定运行。
所以不能过分强调某一系统的可靠性，而无限度地抬高整个机房建设的费用。
⑶机房的通用性问题。
在机房规划初期，计算机及其他设备还没有确定，如果不认真作好用户需求分析，只根据经验进行组建，那么所进行的规划设计往往带有一定的盲目性，无法针对功能需求、设备数量进行相关设计，容易造成难以弥补的缺憾。
这样通常导致机房建成后不久就要进行机房改造来满足新增设备的需要。
鉴于以上这些问题的存在，机房建设者不仅要正确的机房建设理念，也要有一定的前瞻性。
三、机房设计技术的发展趋势
计算机技术在不断发展，机房作为计算机安全、稳定运行的平台，
也在随之发展，主要有以下几个方面趋势。
（一）智能机房概念的引入让机房建设上了一个新台阶
随着网络、通信和计算机系统的大规模应用和发展，作为其核心的各种机房的重要性越来越突出。
机房的动力、环境设备，如配电、不间断电源、空调、消防、监控、防盗报警等子系统，必须时刻保证能够提供系统正常运行所需的环境。
一旦动力、环境设备出现故障，或故障不能及时处理，就会影响到整个系统的运行，甚至损坏机房中的硬件设备，造成严重的后果。
若金融、电力、通信等重要部门出现机房故障，将造成不可估量的经济损失和社会影响，因此许多机房不得不采取24h专人值班，定时巡查环境设备的措施。
但是，这样仍然存在着耗费人力资源、人长时间重复劳动易于疲劳和疏忽、巡查人员专业技能水平不足以排除故障和整个机房动力、环境设备监控管理工作不科学和不规范等问题。
针对这些问题，在机房建设中引入了智能机房集成管理系统，利用先进的计算机技术、控制技术和通信技术，将整个机房的各种动力、环境设备子系统集成到一个统一的监控和管理平台上，通过一个统一的简单易用的图形用户界面，维护人员可以随时随地监控机房的任何一个设备，获取所需的实时和历史信息，进行高效的全局事件管理。
该系统为机房维护人员提供了行进的管理手段、实时的管理信息和丰富的历史记录，可以提高对机房系统设备的管理水平，实现科学管理，
同时也节省了人力，减轻了维护人员的劳动强度，提高了对突发事件的快速反应能力，减少了事故带来的危害和损失，从而使机房管理步入了一个新的境界，也为机房无人管理创造了条件。
（二）机房结构布置发生变化，将操作人员与计算机设备分开在KVM
系统出现以前，部分计算机设备必须在机房内对其进行维护。
由于机房内设备运行的需要，一般采用地板下送风，且室内温度较低，长期在这种环境中工作致使不少操作人员的身体健康受到严重威胁。
另外，由于机房内经常有人员活动和机房外门的频繁开启，机房内的环境也难以保证。
在KVM系统出现后，操作人员在操作室就可以对
计算机设备进行全面的维护，不必再进入机房内。
这样在机房内可以采用下送风的机房专用空调系统，在操作室内使用适合有人环境的舒适性空调系统，既保证了设备运行的需要，也保证了操作人员的身体健康，同时也保证了机房内的环境。
随着KVM系统和机房智能机房集成管理系统的使用，现在许多大型机房划分为有人区和无人区。
（三）顺应时代发展的需要，逐步建设绿色环保的节能机房机房内有许多计算机设备及环境保障设备（如UPS电源、机房专用空调等），
这些设备使机房成为耗能大户。
随着各系统技术的不断发展，越来越多的机房建设使用了节能设备和新的节能技术，如采用高效能的UPS电源系统、低能耗的机房专用空调系统和机房智能照明系统，降低了机房的能耗。
另外，洁净消防灭火系统也使机房在使用中减少了对环境的危害。
（四）适应计算机设备的不断发展，增加机房的灵活性为了方便计算机设备的更新、扩展和升级，在机房建设时需要适当考虑各系统为设备发展留有一定的冗余和预留，减少因机房改造而带来的系统停机时间。
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