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大型数据中心建设解决方案

  大型数据中心承载企事业、集团、机构的核心业务,重要性高,不允许业务中断,一般按照国标A级标准建设,以保证异常故障和正常维护情况下,数据中心正常工作,核心业务不受影响。

  数据中心机房基础设施建设是一个系统工程,集电工学、电子学、建筑装饰学、美学、暖通净化专业、计算机专业、弱电控制专业、消防专业等多学科、多领域的综合工程。机房建设的各个系统是按功能需求设置的,主要包括以下几大系统:建筑装修系统、动力配电系统、空调新风系统、防雷接地系统、监控管理系统、机柜微环境系统、消防报警系统、综合布线系统等八大部分。

  一、建筑装修系统

  是整个机房的基础,它主要起着功能区划分的作用。根据用户的需求和设备特点,一般可以将机房区域分隔为主机房区域和辅助工作间区域,主机房为放置机架、服务器等设备预留空间,辅助工作间包括光纤室、电源室、控制室、空调室、操作间等,为主机房提供服务的空间。此外,数据中心机房装修需要铺抗静电地板、安装微孔回风吊顶等,确保机房气密性好、不起尘、消防、防静电、保温等,以为工作人员提供良好的工作条件,同时也为机房设备提供维护保障功能。

  二、供配电系统

  是机房安全运行的动力保证。计算机机房负载分为主设备负载和辅助设备负载。主设备负载指计算机及网络系统、计算机外部设备及机房监控系统,这部分供配电系统称为“设备供配电系统”,其供电质量要求非常高,应采用UPS不间断电源供电来保证供电的稳定性和可靠性。辅助设备负载指空调设备、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优质电缆、线槽和插座。插座应分为市电、UPS及主要设备专用的防水插座,并注明易区别的标志。照明应选择机房专用的无眩光高级灯具。

  三、空调新风系统

  是运行环境的保障。由于数据中心机房里高密度存放着大量网络和计算机设备,不仅产生大量的集中热量,而且对环境中的灰尘数量和大小有很高的要求,这就对空调系统提出了更高的要求。保证设备的可靠运行,需要机房保持一定的温度和湿度。同时,机房密闭后仅有空调是不够的,还必须补充新风,形成内部循环。此外,它还必须控制整个机房里尘埃的数量,对新风进行过滤,使之达到一定的净化要求。

  四、防雷接地系统

  是整体机房安全运行的有力保障。机房雷电分为直击雷和感应雷,对直击雷的防护主要由建筑物所装的避雷针完成,机房的防雷(包括机房电源系统和弱电信息系统防雷)工作主要是防感应雷引起的雷电浪涌和其它原因引起的过电压。机房接地系统是否良好是衡量一个机房建设质量的关键性问题之一,机房一般具有交流工作地、安全保护地、直流工作地和防雷保护地四种接地方式,机房接地采用综合接地方案,综合接地电阻应小于1欧姆。

  五、监控管理系统

  是整体机房的神经中枢。机房控制室,要求以最少的维护人员,运用最优化的运营维护手段,来实时监控每一个机房中设备所处的物理环境。其中,门禁系统、安保系统等要对整个机房进行无死角的全方位监控。此外,整体机房集中监控系统,包括了对机房内各种设备(配电盘、发电机、UPS、空调机组、门禁、消防探头、监视图像等)及环境参数的监测。

  六、机柜微环境系统

  是IT设备真正的运行环境。机房建设中要充分考虑为每一个机架设置最优化的电源、配电、温度监测制、线缆管理,将机架、制冷、电源、管理与维护集成为一个整体解决方案,为机柜中的IT设备提供可靠运行的微环境。

  七、消防报警系统

  是整体机房安全运行的盾牌。火警探测系统,要具有温感、烟感探测器、红外探头,灭火系统大多都要采用气体灭火。这就要求在整体机房的建设中,必须规划建设钢瓶间、消防控制间和一些管道,从而达到全方位报警、分区灭火,最大限度地提高对火灾的防范能力。

  八、综合布线系统

  是机房实现网络通讯的途径。综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连,同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。


  大型数据中心基础设施的八大系统中,最重要的是空调和机柜微环境系统、供配电系统、智能监控管理系统。曙光CloudBASE C4000机柜池级整体解决方案,提供机柜、空调、配电和监控四个子系统模块整合的一体化方案,做到给用户一个全面的、先进的、功能满足要求的一站式解决方案,并适应现代计算技术和业务模式对机房基础设施的节能性、扩展性及建设周期的新要求。


图  曙光CloudBASE一体化解决方案架构

  一、空调和机柜微环境系统

  以机柜群组为单位分区建设。将机柜面对面、背对背布置,机柜排之间做通道封闭处理,在机房内形成冷热隔离的风道,将水平送风的行间空调穿插在机柜排中布置,实现机房的高效制冷、节能降耗。

  曙光CloudBASE C4000行间空调,分为氟冷型和水冷型两种,可以提供单机柜最高10KW至30KW的制冷能力。室内机穿插在机柜排中布局,且与设备机柜为左右并柜布置,制冷模块前出风、后回风,与机柜设备的气流组织一致,配套网孔门机柜冷通道封闭系统,在两排机柜群组内、外形成冷热通道分离,机柜面对面摆放,面对面区域为冷通道,背面为热通道,气流组织见下图示意,这样可以避免冷热风混合现象,实现就近精确送风,提高机组的制冷效率。


图  曙光C4000系统气流组织效果图

  机柜池级群组方式建设具有高扩展性,,适用于大型数据中心分期、模块化建设;行间水平送风空调,与机柜一体化设计,并柜安装、便捷高效,且不影响其它设备的运行,与其它电子设备可共存。

  二、供配电系统

  采用双路市电接入和专用柴油发电机系统作为备用电源系统,通过ATS自动切换开关进行切换,为数据中心内UPS、机房空调、照明等设备提供高冗余供电。供配电系统采用双母线供电系统,配置两套独立UPS供电系统及后端配电系统,在任一套供电母线需要维护或故障等无法正常供电的情况下,另一套供电母线仍能承担所有负载,保证机房正常供电。

  机房内部配电采用PDM-PDU的分布式配电方式,从UPS输出分配只各机柜池的列头配电模块,再有列配电模块分配给池级内的各台机柜供电,提高配电系统的扩展性和易管理性。


图  大型数据中心供配电系统结构图


  三、智能监控管理系统

  大型数据中心需要对电源、空调等设备运行状态进行管理,同时还需要对机柜微环境,如温湿度、漏水、烟感等参量进行监控,确保数据中心工作在一个正常的范围之内。

  曙光CloudBASE系统可监控机柜池级的温度、湿度、漏水、烟感、洁净度等各种环境参数,对数据中心设备运行参数和环境量实时监控和管理,同时配有功能强大的管理软件,具有设备生命周期管理、设备故障预警、故障应急响应等功能,实现远程监控和管理。可以统一集成到曙光IT系统管理软件平台下监控,实现机房基础设施与IT系统的智能化综合控制管理。


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