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              行業動態四
               

              1. 公司機房發展史

              隨著互聯網行會的飛速發展,公司對于IT信息方面的應用的越來越多。如今任何公司都離不開網絡,小的幾十至上百人員上網需求,一臺路由器加數臺交換機組成公司網絡。大的成千上萬的客戶端全球分公司互聯,防火墻、VPN、認證準入、高端路由交換,成百上千齊全的網絡設備來保障公司正常網絡需求。

              一般公司成立之初、員工和業務較少、網絡設備和服務器也就數臺。機房就是一個小房間、幾臺設備、一個機柜搞定。

              隨著公司業務規模、人員擴展;小機房里的機柜也開始成倍的增加。這一階段主要還是在以擴展網絡接入為主題。

              當公司規模逐漸擴展、業務需求也更加復雜和多樣化。原本只規劃用做網絡接入的機房已經無法滿足這些需求,眾多的內部業務需要用服務器來支撐,無穩定的環境為公司提供持續的服務。為保障這些設備能夠放在一個良好的環境當中運行,只能選擇是托管或自建服務器機房。于是乎開始規劃建設自己的數據中心機房。

              2. 自建專業機房的必要性

              2.1 需求導向

              2.1.1 內部業務擴展

              公司網絡環境比較復雜,網絡規劃非常重要。隨著公司規模的不斷擴展。網絡設備、公司網站、郵件系統、OA系統、數據庫系統、文件服務器、FTP服務器、內網研發平臺服務器等的大量需求。分散式的小機房已無法滿足需求。而自建機房則可以對辦公數據、研發數據等進行更加合理網絡規劃與劃分。

              2.1.2 大量需求集中管理的高效性

              隨著公司規模的壯大,企業人員規模、內部業務系統也都隨之擴展。內部用網設備規模日漸龐大,大量的需求分布在大廈的各個樓層,集中管理是大勢所趨。網絡設備、服務器及其它IT應用的設備都可以進行集中的管理,可靈活的規劃自有資源的使用。應急情況處理方便且高效,如日常發生服務器突然宕機或其他故障可以在第一時間進行現場重啟和維護。減少了很多的溝通成本提高維護效率。

              2.2 保障研發數據安全

              互聯網行業普及的當下企業的信息安全受到越來越多的重視。在保護好研發數據安全及企業其他的無形資產信息資產的大前提下,我們必須做更多的思考和規劃。那么如果能在一個集中化管理的環境中對所以終端網絡權限進行統一的設定;同時將研發環境和線上運營環境完全獨立開來,對研發數據進行重點的隔離保護,報障重要的數據不被外泄。這些需求使得自建服務器機房無疑成為了剛需。

              2.3 虛擬化的規模優勢

              互聯網行業尤其是軟件研發企業,內部對研發環境服務器的需求是非常大的。這便面臨需要在虛擬化和物理服務器器之間的選擇。相信大家都能理解,虛擬化方案在集中管理、擴展性、故障轉移等方面具備的優勢非常明顯。但虛擬化架構的基礎投入并不低,要實現對物理服務器的成本優勢還需要一個大的前提就是規模效應。而我們現在正好具備這一前提,那自然要讓虛擬化大行其道。

              3. 機房建設規劃

              機房作為公司核心網絡設備,辦公應用、內部軟件研發等業務硬件支撐的心臟。機房的建設、區域劃分、設備選型等前期需要做充足的規劃,保證了后期的健康運行和擴容。

              機房的建設分為多個系統,裝飾系統、電力系統、制冷、綜合布線、新風、防雷、消防等等”。在這里我們主要是介紹幾個關鍵系統的前期規劃和設備選型。

              3.1 機房面積規劃

              根據網絡設備數量、服務器數量、服務器設備增長預留余量。機房配置600*950服務器機柜50個,2排可放置100臺塔式服務器機架。用于搬運設備的通道不小于1.5米;機柜正面和背面正常距離為1米至1.2米。根據容量計算,主設備間需要140平方米。

              輔助區的面積一般為主機房的0.51倍。監控室的面積按3.54平方米計算。結合寫字樓的實際場地、輔助區規劃100平方米。機房總面積規劃為240平方米。

              3.2 機房功能區域規劃

              精密空調區:用于擺放三臺精密空調,為機房制冷;
              網絡設備區域:用于放置公司核心網絡設備、呼叫設備、機房服務器的接入層網絡設備和機房接入層配線架;
              存儲區域:放置存儲設備區域;
              服務器區域:服務器機柜集中區域;
              UPS
              配電間:安放UPS電池柜和2臺配電柜;
              空調外機間:放置精密空調外機;
              消防設備區域:放置消防氣瓶和消防設備區域;
              監控室:日常辦公,機房管理和監控;
              緩沖區:用于進出機房人員換衣、換鞋的區域,同時也是防跟隨確認區,進入機房需要進過兩道門禁刷,以保證安全。

              3.3 制冷系統

              由于機房設備都會釋放大量熱量,為保持這些設備安全穩定地運行,就一定要使機房室內保持恒定的溫度,空調系統的制冷循環部分就必須為機房源源不斷地提供制冷量,同時也具有除濕的功能。

              機柜熱量循環:

              3.3.1 制冷規劃和選型

              制冷系統承載通常計算采用“功率和面積法”計算機房總冷量比較準確;機房主要的熱負荷來源于設備的發熱量及維護結構的熱負荷。根據以往經驗,除主要的設備熱負荷之外的其他負荷,如機房照明負荷、建筑維護結構負荷、補充的新風負荷、人員的散熱負荷等可根據機房的面積進行估算,鑒于機房的實際情況,環境熱負荷取180W/m2進行計算。

              采用“功率及面積法”計算機房熱負荷:
              Qt=Q1+Q2
              Qt:
              總制冷量(KW)
              Q1:
              室內設備負荷(=設備功率×0.8)
              Q2:
              環境熱負荷(=0.1KW/m2×機房面積)

              具體選型過程如下:
              Qt=Q1+Q2
              Qt:
              總制冷量(KW)
              Q1:
              室內設備負荷(=設備功率×0.8)
              Q2:
              環境熱負荷(=0.1KW/m2×機房面積)
              Q1=120KW*0.8=96KW
              Q2=0.1KW/m
              2*180/m2=18KW

              所以180平方機房推算所需要的總制冷量公式:
              Qt=Q1+Q2=96KW+18KW=114KW

              所以理論上180平方機房應配置總制冷量110KW左右的精密空調;以滿足機房的相關需求

              根據計算結果,機房采用330KW功率的精密空調,一般情況下開啟2,還有一臺精密空調備用,一個月輪詢一次。機房的溫度和濕度分別維持在23℃±2℃、50RH±5%。

              3.3.2 設備選型

              1、備份自動切換功能、當群組中機組故障時備用機組自動投入運行、提高空調系統的可靠性;
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              、輪巡:定時切換到備份機組;
              3
              、根據機房內熱負荷的變化自動控制機組中空調機的運行數量;達到節能的目的;
              4
              、具有標準的報警功能:高溫報警、低溫報警、高濕報警、低濕報警、系統高壓報警、系統低壓報警、濾網堵報警、風量丟失報警、其他用戶自定義報警等;
              5
              、國產知名品牌、價格相對實惠,售后有保障;
              6
              、采用下送風,上回風方式送風,這種方式送風均勻,噪音??;
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              、功率30KW左右。

              機房精密空調2臺使用、一臺備用。在精密空調的設備選型上、出于成本考慮,選擇國內口碑不錯的品牌即可。

              3.4 電力系統

              市電功率

              電力系統作為機房至關重要的系統,出現故障影響非常大。在配電規劃上也要考慮到一定的余量。
              機房主要電力負荷:
              空調:30KW*3=90KW
              照明:8KW
              新風機:4KW
              網絡和服務器設備:180KW*0.8=144KW
              機房總功率:90+8+4+144=246KW

              UPS

              UPS后備電源以提供應急保障,考慮到公司區域和該寫字樓電力較穩定。根據機房業務和成本考慮。保障時間控制在1個小時左右。

              UPS容量計算:
              公式:設備總負載功率/在線式UPS功率因子(一般為0.8=UPS容量(VA)
              144KW/0.8=180000VA
              考慮到UPS容量的冗余、一般以20%30%,UPS的容量應該為180000VA *1.2=216000VA.

              電池容量計算:
              1小時計算,216000VA*1H/(0.8*384V)=703AH
              需要選用4200AH的電池。每組為384V/12V=32節。

              3.5 環境監控

              機房的環境設備(供配電、 UPS、空調、消防、保安等)必須時時刻刻為計算機系統提供正常的運行環境。一旦機房環境設備出現故障,就會影響到計算機系統的運行,對數據傳輸、存儲及系統運行的可靠性構成威脅,如事故嚴重又不能及時處理,就可能損壞硬件設備,造成嚴重后果?,F在大部分專業機房都采用了環境監控系統,環境監控系統對機房的精密空調、機房溫濕度、門禁系統、電力系統、漏水、視頻等故障通過郵箱、短信、電話、聲音實時報警。通過環境監控系統的報警,能及時的通知機房管理人員處理突發的故障,保障機房設備正常運行。

              3.5.1 環境監控系統規劃
              1
              、使用方便,界面友好,能夠以組態圖的形式直觀的顯示環境監控的狀態,能夠方便的進行操作控制;
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              、數據和報警信息存儲時間不少于6個月;
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              、能對門禁、漏水、溫濕度、市電、ups、新風機、視頻監控、精密空調進行監控;
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              、可以采用郵箱、短信、電話、聲光報警;
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              、可以自定義報警級別。

              4. 總結

              通過以上這些規劃,我們已經可以組織好一份基本的IDC服務器機房建設的需求;那么剩下的事情就是通過招標找供應商來負責土建工程實施。這部分具體的細節暫時不做詳細的說明了。架構數據中心應該注重節能和持續發展,因為隨著業務的發展,需求自然是不斷擴展。

              互聯網行會的飛速發展,公司對于IT信息方面的應用的越來越多。內部需求導向下越來越多的公司自建機房。機房也成為企業重要的一個組成部分,機房建設固然是一項不可輕視的工程。絕大多數的企業的機房建設都是外部給供應商、機房建設的好壞,取決于供應商設計的理念和技術水平。我們作為機房的使用者而非建設者。在眾多機房相關的系統下,我們不需要每個都非常了解透徹。但是機房關鍵系統建設和機房前期規劃我們需要掌握一些基本的信息。在自身也清楚機房建設的注意事項的情況下,可以對施工服務團隊施加多一層監督,讓機房建設可以得到更大程度的保障。

              5. 我們一路踩過的坑

              機房建設前的規劃、建設中期的施工各方面都考慮的比較仔細。但是在使用過程中才發現在前期的規劃施工中也有考慮的不到位。不經意的埋下了多個坑。

              5.1 冷凝水問題

              機房在冬天需要保溫、夏季需要隔熱以及防止冷凝水等問題,這里主要是強調冷凝水的問題、,下層天花冷凝水是比較常見的。尤其是南方這邊的回南天。機房地板保溫做不到位就比較容易出現。

              機房建設在寫字樓,樓層高度限制以及地板厚度不夠,鋪完保溫棉后靜電地板下面空間不是太高,冷空間在靜電地板下堆積。在回南天時樓下天花板有冷凝水。后期通過增加精密空調風道解決冷凝水問題。也帶來了“后遺癥”,因施工不便風道并沒有整個機房都做到位,機房部分區域溫度相對其它位置偏高。

              在建設機房時(尤其是南方)因充分考慮到冷凝水的問題,后期再去解決不僅費時費力。解決不好也會產生新的問題。在建設時因考慮到樓層厚度不夠的問題、可以在整個機房做精密空調風道。

              5.2 機房漏水

              機房設備對水極為敏感。機房防水不容忽視,輕者造成機房設備受損,業務中斷,降低使用壽命;重者造成設備損壞和數據丟失,帶來嚴重甚至無法挽回的經濟損失。

              機房范圍內有下水管道,空調冷凝水管道直接通過機房中的下水管排水,后期接口出現漏水,水回流到機房大片區域。

              機房的建設者都清楚機房防水的重要性。在建設機房時也有充分的考慮漏水隱患。機房應徹底避免水源隱患,空調冷凝水必須使用管道引排至室外或者下一層地漏。

              5.3 配電規劃不仔細

              公司辦公地點分布在同一棟樓的多個樓層、每個樓層有一個接入層小機房。避免市電跳閘、停電等,小機房的電力通過強電井從自建中心機房UPS接入。為節約成本,在規劃時各樓層小機房共用一路電。出現過物業強電井維護時短路,UPS上的空氣開關跳閘、所有小機房設備停電的故障。為避免集體跳閘問題,重新從中心機房單獨拉線到每個樓層小機房。

              為避免斷電事情發生,前期規劃時就需要每個小機房單獨從UPS上接入。

              5.4 精密空調高壓報警

              放置精密空調外機外機的位置因空氣循環不暢,導致高壓告警。當時根據供應商的建議,在外機區域的窗戶上用抽風機散熱。在使用中發現散熱效果不理想。抽風機24小時運行容易故障。使得精密空調經常高壓報警,不制冷。持續了2個夏天,增加了過多的人力成本。后采用風道的解決方案。給每個精密空調外機增加一個風道。風道成本低廉,效果明顯。徹底解決了精密空調高壓報警問題。

              僅以此獻給有心籌劃企業自建機房的小伙伴們。

              原文來自微信公眾號:運維軍團