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机房建设的必要性

2020-09-26 15:25:00
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    机房建设的历史从20世纪80年代开始,在21世纪得到了快速的发展。这是由于IT技术的快速发展,IT技术的不断创新与革命,新材料、电力电子、制冷技术等基础学科研究也取得了突破性进展,使机房技术在结构布局、供配电、制冷、监控管理等方面产生了巨大变化。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。如今,每个单位都有机房,但是,谁能说出我们为什么要建设机房呢?

    1982年我国颁布了GB2887一1982《计算站场地技术要求》统一了机房建设的各项指标,使机房建设从此有了统一的标准。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,即在机房内其处理、存储的能力都比较强,但在不同地区的机房之间数据交换却出现了一些问题。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,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相连通,使各个数据中心机房形成一个强大的机房群,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:装饰系统;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;PDU配电系统;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。随着机房的不断发展,机房建设的一些问题也逐渐显露出来。现在机房建设中存在的常见问题有:

1、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,而将机房建设引人误区。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。

2、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。但有的用户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。

3、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,如果不认真做好用户需求分析,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,我们不仅要有正确的机房建设理念,也要有一定的可扩展性。首先,机房的性能和能耗比将成为机房评估的一个重要指标。随着节能意识的加强,各种节能措施将被实施,如高效率UPS(尤其在负载率的运行状态)、围护结构的绝热处理、低传热系数玻璃的采用等。另外,针对目前采用的房间内开放式制冷模式的"冷库式"机房,在有些应用场合将被采用房间内密闭空间的封闭式制冷模式的"冰箱式"机房所替代,用以减少或消除围护结构的能耗、提高制冷效率。其次,"机架(机柜)就是机房"的概念将被接受。这是从"IT微环境"或机柜是模块化的机房环境这方面考虑机房的作用,并以此为出发点来规划、设计机房的模式。设计思路上“选址--布局--机房设备(指UPS、空调等)摆放--机柜摆放”的设计逻辑将完全逆转。而且,"一体化机房"或"整体机房"概念将被实施。标准化的、定制化的、预生产的、组件式(或称积木式)的、整体设计的机房构建(或称"搭建")模式将越来越普及,尤其是针对中小型机房用户。

未来机房数据中心备受关注的几个方面:

1.机房供配电方面

(1)由备用供电系统向不停电供电系统发展。柴油发电机将起到更重要的作用。同时,机房的配电系统将成为ups之后的另一个关注点。
(2)UPS供配电系统的标准化、模块化设计将普遍被采用,以降低MTTR(平均修复时间)、提高可用性、扩展性、设备安装施工质量,并可降低生产和销售成本。
(3)机柜级配电的管理将受到重视。这是目前供配电系统"端到端"路径中最薄弱的一环。同时,机柜配电设备PDU的管理(如负载率管理),也是影响IT设备扩展性的重要障碍。
(4)直流供电系统有可能被提出并进行研究。随着新出现的CPU工作电压的不断降低,抗干扰能力在不断下降,交流供电系统中的谐波问题、地线噪声问题带来的影响越来越严重。直流供配电系统可能将成为一种被迫的选择。

2.空气调节方面

(1)冷却系统布局的变化。由机房作为制冷系统的模式向机柜或机柜群作为制冷系统的模式变化。"冰箱式"机房是"机柜群"模式的表现,机柜级空调机则是"机柜"模式的表现。对于功率密度更大的IT设备,甚至出现"机柜U"级制冷系统和"服务器"级制冷系统。
(2)"机房气象学"概念的出现。机架式时代的全面到来,便机房内气候出现明显而剧烈的局部差异性,"机房环境"己不能表述IT设备个体的环境,着眼于机柜、甚至着眼于机柜"U"空间的"IT微环境"或"机房气象"才能真正描述IT设备的工作环境。
(3)节能型制冷技术将得到开发和应用。例如,在冬季使用的、利用室外空气作为冷源的热交换设备,以及与楼宇空调系统共用(可提高效率)的制冷设备等。

3.机房监控管理方面

(1)IT设备的控管向集中化发展。机房内各种服务器设备,由于KVM(键盘显示器鼠标切换器)的出现,改变了基于单机的设备管理模式。基于IP的、Intemet的、IPMI(智能平台管理接口)的能够管理不同平台的远程集中管理模式逐渐普遍被采用。
(2)机房设备的监控管理向网络化、标准化发展。各机房设备厂商使用各自通信协议的局面将被改变,串口将被网口取代,所有设备基于IP进行管理。
(3)机房设备的控制功能将加强。机房设备监控系统的控制功能不再局限于设备开关机和对参数的设置,还可以针对机房环境、IT微环境的自动控制。例如,根据服务器的运算量,实时调节制冷系统的风量或空气温度,或当操作人员进入机房时自动开启部分照明系统等。
(4)管理终端的变化。随着无线移动通信技术的发展,为了满足管理的实时性要求,移动PDA等将成为管理员最"顺手"的管理终端。随着3G时代的来临,远程监控将得到更大的应用。

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