1整体规划设计原则

1.1 关键设备对机房的发展要求

对高校的网络信息中心 (数据中心)而言,需要有众多的服务器供教学教务等的业务部门使用,而且今后的发展规模也是一个不确定的因素。信息中心的主要服务设备有存贮系统、主机系统、高性能机架式服务器和刀片式服务器等。发展方向是提高机器的空间密集度达到节约机房空间和相对的能耗减少;特别是一个机柜中配制刀片服务器时,电力的需求大大增加,一个"满配"的刀片服务器,其所需要的电力大约为5~10kW,一个机柜部署多台刀片服务器时,电力不足的矛盾非常突出,散热问题也突显出来。因此运行虚拟服务器系统也是今后解决这个问题的方法之一。

通过高性能服务器和虚拟服务器系统的使用,可大大减少实体服务器的数量,在满足业务使用要求的前提下,达到了节能减排的目的,并使机房配套设备的投资也大大减少。

1.2 节能减排

越来越强处理能力的服务器,越来越大容量的数据存储设备和网络设备,需要消耗更多的电能。而集成度越来越高的设备,发热量越加集中,导致机房温度控制是个很大的问题。只有对降低机房能耗的新技术与新方法进行研究,力求通过合理选用服务器机架、合理进行散热规划、优化机房设计、布局、使用等方面,提高机房散热效率,降低数据中心机房的整体能耗,才能达到节能减排的目标。

1.3 UPS电源

由数据中心的特点可知,虽然数据中心是整体建设的,但数据中心的设备的增加是逐步的,因此供电能力也应该是阶段式提高才行。

为此,我们在规划设计中,让UPS机房相对独立,并留有UPS设备的扩展空间。数据中心机房的机柜一次性到位,数据中心机房的电源分配列头柜与UPS电源房的电源输出配电柜之间的电缆的容量按全部机柜“满载”容量的供电量配置设计,UPS设备的供电能力则不满配。UPS供电能力按机房的设备量阶段性地增加,有扩展的余地。

UPS供电系统,可采用2N或者2 (N十l)方式,确保供电可靠性和扩展性。通过UPS电源的按需阶段式扩展,可以避免大马拉小车的现象,UPS电源设备的投资减少的同时,也达到了节能减排的目的。

1.4 机房空调

机房的散热冷却是确保数据中心安全可靠运行的基本条件之一,通常是在机房内安装精密空调。对于数据中心而言,当机房的设备"满载"运行时,会有较大的发热量,但对新建的数据中心而言,由于设备的增加会有一个较长的时间过程,而且一年中不同季节的空调的负荷量也是在变化的,要适应于散热容量变化量较大的发展需求,为了达到节能减排的目的,我们在规划设计中,选配了两台空调,空调总容量要满足机房设计“满载”时的调节能力,每台空调有双机组、能分组独立运行,这样2台空调4个机组能按热容量自动地动态调整,按需自动运行不同数量机组来满足经济运行,从而完成了空调机组运行的节能减排。

1.5 场地布局

本案例中,由于新建的数据中心的场地,并不是专为数据中心考虑的建筑场地,而是要把两个教室打通后改建成数据中心的场地。这就涉及到两个重要的问题,一是承重,二是层高。承重的问题是通过在机柜地板下加散力架的方式解决,这样使空间高度不足的问题更突出,需要更好地组织气流,以致不阻碍于冷通道的气流流动,为此机柜的排列就很关键,我们在规划设计中,使散力架不位于冷通道上。在规划设计时采用了下送风上排风的气流组织方式,强电与弱电的布线都采用了上走线的方式,这样为今后维护带来方便的同时,冷通道的阻力大为减少,有可能降低地板高度,通过上述措施,把地板的安装高度控制在35cm。

但由于原教室不但是高度不足,而且大梁高度等也产生了很大的影响,天花板上部的上层空间中还要布置气体灭火管道和新风换气管道等,热回风通道的安排较困难,大截面的热回风管道在工程施工中难以实施,而且因机房的机柜排列方向的长度较大,回风的匀衡也很难保证,需将天花板的上层空间经特殊处理作为热回风管道来解决了这个问题。

机房中机柜的排列形式的安排,从美观和节能性上进行考虑,规划设计中没有采用常用的多列机柜排列的方式,而是采用双列机柜面对面的长排列方式,这样的布置在不减少机柜排列密度的情况下,美观性非常好,无论是从监控机房看进去,还是在机房内部,通透性都很好,为减少冷热凤主通道上的阻力也提供了方便。

1.6 冷热通道隔离封闭

机柜长排列的方式也为低成本处理冷热通道的隔离提供了条件,在机房内气流组织完成冷热通道隔离,这样最大限度地提高能效,从而达到节能减排的目的。在本案例中,机房内冷热通道隔离的设计是在机柜的上部安装了钢化玻璃,拉长了机柜的排列长度,并且高密度地安置了上回风口,在机柜列的头部不安排回风口,使冷热气流不经过机柜而直接短路的可能性减少到最小,相对地做到了让冷热气流隔离。