高校数据中心的系统组成及规划设计

高校数据中心的系统组成及规划设计

容文强

广东科技学院，广东 东莞 523668

摘要：随着信息化的推进，高校使用的业务平台及系统增加、各类服务器的数量也随着增多，对于网络的带宽需求变大、延迟率和丢包率更为严格，需要更大的承载平台支撑。因此需要更稳定、能容纳更多服务器及网络设备的数据中心来支持。本文对高校数据中心系统进行分析，对相关功能进行介绍。最后结合实际情况简要对机房进行规划设计。

关键词：数据中心；系统组成；规划设计

一、高校数据中心系统组成

1.配电系统

配电系统是整个数据中心正常运行的动力所需，其中UPS系统是数据中心在市电中断的情况下，快速切换到备用电源。通常使用的是铅酸电池组，能在市电停止供应的情况下，给数据中心的设备提供2小时左右的供电。预留时间给管理员对服务器设备进行下电操作，保证服务器数据不会因为电力中断而引起的数据丢失或者设备损坏。设备分别接入到市电和UPS的对应PDU排插，实现双路电源冗余，提高设备稳定性。而且电力系统安装了浪涌保护器，防止瞬间电流电压过大而对精密设备造成损坏或者电磁效应。相关的机柜做好接地，保证当电器设备因为绝缘受到损坏后，对地电压不超过安全的范围，以此达到安全用电的功能[1]。

2.门禁系统

门禁系统采用的是人脸识别系统，可提前录入人脸信息及导入相关人员的数据。当用户需要进入数据中心时，无需携带钥匙，直接扫脸进入，方便快捷。冷通道的门禁采用的是指纹、密码、刷卡方式开门，可在动环系统上统一录入相关信息，实现人员的管理。在动环系统的门禁网页界面还可以实现远程开门功能。保证了进出数据中心机房人员身份的统一管理。也可以创建临时进入数据中心账号，授权特定门禁权限，只允许访客进入特定的门禁，从而实现禁止进入非授权区域的功能。

3.制冷系统

制冷系统采用的是模块化冷通道设计技术，采用温控系统实现智能联动调节，保证机房内温度在合适的范围内。在夏天时加大空调的制冷量及风机转速，保证机房内部的热流能及时的排出，保证机房内的温度、湿度能为设备提供最佳的状态。在冬天时降低风机的转速及停止压缩机运作，确保室内温度不至于过低。机柜也是按照风道来进行摆放，冷通道内直接采用面对面摆放，而冷通道外则是背对背，此时冷通道内的热风会往通道外排，形成冷通道，而通道与通道之间形成热通道。通道冷热规划好，温度才可以更合理利用、更节能环保。而不至于因为风道混乱而造成风能的浪费。数据中心设计有新风系统，开启新风机后，能把机房内部的空气排出，并把室外新鲜的空气抽入机房内，以保持机房内部的空气不至于浑浊，改善空气质量，完成室内气体新风换气。而排烟机可以及时把烟气或者有毒气体排至室外，降低火灾事故的危害。

4.消防系统

消防系统是数据中心的主要组成部分，它能确保数据中心在发生火灾时，及时发出警报并阻止火势的蔓延。因为数据中心机房的设备都是精密仪器，不能直接使用水进行浇灭。目前数据中心常用的灭火设备气体为七氟丙烷，它无色、低毒、无味、释放后不会污染或者损坏到数据中心的精密设备，且七氟丙烷气体对于存放的要求不是很高，因此是灭火气体的合适选择。当数据中心发生火灾时，烟雾传感器和声光报警器会感应到相关的告警，并把发生火灾的信息发送到消防动环主机上，警铃发出警报声提醒管理员及时处理。微模块天窗执行器感应到室内温度较高的情况下，会联动打开天窗执行器从而减低通道内的温度。在紧急情况下，可以按一下天窗开启按钮，此时磁力消失，活动天窗就会打开，待情况处理完后，需要手动关闭天窗，保证管理者的安全。消防动环主机会联动消防气罐开关，开启开关后并释放七氟丙烷，气体中的氧气会被迅速带走，同时起到冷却的作用，从而起到快速灭火的作用。

5.监控系统

监控系统是数据中心重要的一部分，其中安防监控由摄像头、录像机组成，它能记录数据中心内发生的所有录像，可通过录像回放查看数据中心发生的一切事情，便于事件回溯。采用的是POE供电摄像头，能减少拉设电源的工程，使得数据中心综合布线更为整洁。监控系统还包括了多功能传感器，包括了烟雾传感器、温湿度传感器、水浸传感器。可以通过登录动环网页界面，设置好相关的运行参数范围值，当超出规定范围值内的参数时，就会产生相关的告警并发出蜂鸣声提醒管理员及时查看处理相关问题告警。动环管理系统平台能实时检测数据中心相关环境变量及集中管理设备，实现设备的智能互联，减轻管理员的运维工作，快速定位问题或故障。可以通过配置告警通知，配置好接收者邮箱地址，当发生相关告警时，第一时间通过邮件或者短信发送给管理员，实现远程通知管理功能。而且支持通过连接无线局域网网络，使用平板对设备状态查看及管理。动环管理系统网页界面内可查看整个微模块内的实时状态，点击对应的系统模块能查看详细的参数及状态，也可以查看历史相关告警及登录的相关日志记录，实现可以日志记录留存。查看相关IT机柜的电力负载率及使用电压电量，各IT机柜内的PDU开关是否闭合及有电流正常使用，使得电力使用量得到统计及可视化等。

二、高校数据中心规划设计

目前数据中心在高校起着尤为关键的地位，因此做好相关的规划设计也是十分必要的。需要规划好合理的位置，一般不建设在地下或者楼顶位置，而且做好防虫鼠、防雷防水等，确保周围环境较为平坦空旷。数据中心做为网络设备的枢纽，建设在高校的中心位置较为合适。对于机房的使用的相关材料，墙体需安装防火隔音板，减少设备运行时产生的噪声对外部的影响。同时隔板中间采用具有阻燃材料的保温棉，确保制冷系统的冷气得到充分的利用。为了减少机房因为进水而损坏到设备，所以最好机房底部比周围的地势要高，让水不至于流入到机房内部且空调水能及时排放出去。综上，数据中心要因地制宜。

结束语

综合来看，数据中心作为高校信息化建设的核心，容纳了各类服务器、承载着各类光网络的传输，起着十分重要的地位。好的的数据中心能更好的支持服务器的后期扩展及升级，数据中心包括了各类功能的系统，合理的规划才能使得数据中心能更合理、空间更大利用，减低功耗及节能环保。

参考文献：

[1]数据中心供配电系统智慧运维探讨[J]. 赵佳.数字通信世界,2023