摘要：在數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計時，要求對數(shù)據(jù)中心建設(shè)有一個整體的了解，需要較早地和全面地考慮與建筑物之間的關(guān)聯(lián)與作用。綜合考慮和解決場地規(guī)劃布局中有關(guān)建筑、電氣、機電、通信、安全等多方面協(xié)調(diào)的問題。

在數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計時，要求對數(shù)據(jù)中心建設(shè)有一個整體的了解，需要較早地和全面地考慮與建筑物之間的關(guān)聯(lián)與作用。綜合考慮和解決場地規(guī)劃布局中有關(guān)建筑、電氣、機電、通信、安全等多方面協(xié)調(diào)的問題。

一、布線規(guī)劃要點

數(shù)據(jù)中心的布線系統(tǒng)設(shè)計的目的是實現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化構(gòu)架，做到簡單靈活性、可操作和實用性。并使設(shè)施適應(yīng)于公用通信網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需求。經(jīng)驗表明，具有足夠的擴充空間對后期附加設(shè)備和服務(wù)設(shè)施的安裝至關(guān)重要。當(dāng)前技術(shù)應(yīng)提供可通過簡單的"即插即用"連接來添加或替代模塊化的配線設(shè)備，并減少宕機時間和人工成本。

(一)數(shù)據(jù)中心布線規(guī)劃與設(shè)計的步驟

在數(shù)據(jù)中心建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計時，要求對數(shù)據(jù)中心建設(shè)有一個整體的了解，需要較早地和全面地考慮與建筑物之間的關(guān)聯(lián)與作用。綜合考慮和解決場地規(guī)劃布局中有關(guān)建筑、電氣、機電、通信、安全等多方面協(xié)調(diào)的問題。

在新建和擴建一個數(shù)據(jù)中心時，機房布線系統(tǒng)需要和建筑、電氣規(guī)劃，樓宇布線結(jié)構(gòu)，設(shè)備平面布置，供暖通風(fēng)及空調(diào)，環(huán)境安全，消防措施，照明等方面需要協(xié)調(diào)設(shè)計，需要充分考慮到建筑相關(guān)專業(yè)的設(shè)計流程和要求，需要布線工藝和土建做好技術(shù)的交底與配合。

(1)數(shù)據(jù)中心規(guī)劃與設(shè)計的步驟，建議按以下過程進(jìn)行：

1) 確定機房的級別，明確不同級別的信息機房功能需求，設(shè)備配置原則及客戶的特殊需求;

2) 評估機房空間中，設(shè)備長期工作時的機房環(huán)境溫、濕度及設(shè)備的冷卻方式要求。并考慮目前和預(yù)估將來的空調(diào)實施方案;.

3) 提供場地房屋凈高、樓板荷載、環(huán)境溫濕度、及有關(guān)建筑、結(jié)構(gòu)、機電設(shè)備安裝、安全、消防、電氣(如電源、接地、漏電保護、照明、環(huán)境電磁干擾等方面的要求。同時也針對操作中心、裝卸區(qū)、儲藏區(qū)、中轉(zhuǎn)區(qū)和其他區(qū)域提出相關(guān)設(shè)備安裝工藝的基本要求;

4) 結(jié)合建筑土建工程建設(shè)，給出數(shù)據(jù)中心空間各功能區(qū)初步規(guī)劃;

5) 提供建筑平面布置圖，包括進(jìn)線間、電信間、主配線區(qū)、水平配線區(qū)、設(shè)備配線區(qū)及主要布線通道的所在位置與面積。

6)為相關(guān)專業(yè)的設(shè)計人員提供近、遠(yuǎn)期的供電方式、種類及功耗;

7) 將配線與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備機柜、供電設(shè)備和纜線管槽的安裝位置及要求體現(xiàn)于數(shù)據(jù)中心的平面圖中，并考慮冷熱通道的設(shè)置;

8) 在數(shù)據(jù)中心內(nèi)結(jié)合網(wǎng)絡(luò)交換機、服務(wù)器、存儲設(shè)備、KVM設(shè)備等之間的拓?fù)潢P(guān)系;傳輸帶寬、端口容量及長度;機柜等設(shè)備的布置確定布線系統(tǒng)等級、冗余備份及防火阻燃等級，從而制定機房布線系統(tǒng)的整體方案。

(2)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)布線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與纜線長度

連接各數(shù)據(jù)中心空間的布線系統(tǒng)組成了數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)的星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的各個基本元素，以及體現(xiàn)這些元素間的連接關(guān)系。數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)基本元素包括：

·水平布線;·

主干布線;·

設(shè)備布線;·

主配線區(qū)的交叉連接;·

水平配線區(qū)的交叉連接;·

區(qū)域配線區(qū)內(nèi)的區(qū)域插座或集合點;·

設(shè)備配線區(qū)內(nèi)的信息插座。

布線系統(tǒng)具體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖3.1.4-1所示

　　圖3.1.4-1 數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

(二)水平布線系統(tǒng)

水平布線采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每個設(shè)備配線區(qū)的連接端口應(yīng)通過水平纜線連接到水平配線區(qū)或主配線區(qū)的交叉連接配線模塊。水平布線包含水平纜線，交叉配線模塊，設(shè)備纜線、跳線，以及區(qū)域配線區(qū)的區(qū)域插座或集合點。在設(shè)備配線區(qū)的設(shè)備連接端口至水平配線區(qū)的水平交叉連接配線模塊之間的水平布線系統(tǒng)中，不能含有多于一個的區(qū)域配線區(qū)的集合點，信道最多只能存在4個連接器件(包括設(shè)備配線區(qū)信息點、集合點及水平交叉連接的2個模塊)，組成方式見圖3.1.4-2所示。

　　圖3.1.4-2 水平布線系統(tǒng)信道構(gòu)成(4個連接點)

為了適應(yīng)現(xiàn)今的電信業(yè)務(wù)需求，水平布線系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計應(yīng)盡量方便維護和避免以后設(shè)備的重新安裝。同時也應(yīng)該適應(yīng)未來的設(shè)備和服務(wù)變更。

不管采用何種傳輸介質(zhì)，水平布線系統(tǒng)鏈路的傳輸距離不能夠超過90m，信道的最大距離則不能超過100m。若數(shù)據(jù)中心不設(shè)水平配線區(qū)，當(dāng)設(shè)備配線區(qū)的有源設(shè)備采用光纜直接連至主配線區(qū)設(shè)備時，包含主配線區(qū)設(shè)備光纜、光纖跳線與設(shè)備配線區(qū)設(shè)備光纜在內(nèi)的多模光纖布線信道的最大傳輸距離不應(yīng)超過300m(使用OM4多模光纜，可將最大傳輸距離延伸到550m);當(dāng)采用4對對絞電纜時，布線鏈路(不包含主配線區(qū)設(shè)備電纜、跳線與設(shè)備配線區(qū)設(shè)備電纜)的最大傳輸距離不應(yīng)超過90m，信道(包含主配線區(qū)設(shè)備電纜、跳線與設(shè)備配線區(qū)設(shè)備電纜)的最大傳輸距離不超過100m。

如果在配線區(qū)使用過長的跳線和設(shè)備纜線，則水平纜線的最大距離應(yīng)適當(dāng)減小。水平纜線和設(shè)備纜線、跳線的總長度應(yīng)能滿足相關(guān)的規(guī)定和傳輸性能的要求。實際上在數(shù)據(jù)中心中，隨著40G和100G網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，對絞電纜的長度電纜已規(guī)定不超過30m的要求。

基于補償插入損耗對于傳輸指標(biāo)的影響的考慮，區(qū)域配線區(qū)采用區(qū)域插座方案時，水平布線系統(tǒng)信道構(gòu)成如圖3.1.4-3所示。設(shè)備配線區(qū)設(shè)備纜線的最大長度由以下公式計算得出。

　　圖3.1.4-3 水平布線系統(tǒng)信道(區(qū)域插座)構(gòu)成

C = (102 - H)/(1+D)

Z = C - T ≤ 22m，22m是針對使用 24 A

WG(線規(guī))的UTP(非屏蔽電纜)或F/UTP(屏蔽電纜)來說的;如果采用26 AWG(線規(guī))的 F/UTP (屏蔽電纜)，則Z ≤ 17m。其中：

C 是設(shè)備配線區(qū)設(shè)備纜線和水平配線區(qū)設(shè)備纜線及跳線的長度總和(T+Z)。

H 是水平纜線的長度 (H + C ≤100 m)。

D 是跳線類型的降級因子，對于 24 AWG UTP或24 AWG F/UTP電纜取0.2，對于26 AWG F/UTP電纜取0.5。

Z 是區(qū)域配線區(qū)的信息插座連接至設(shè)備配線區(qū)設(shè)備的纜線的最長距離。

T 是水平交叉連接配線區(qū)跳線和設(shè)備纜線的總長度。

設(shè)置了區(qū)域配線區(qū)時，水平布纜線線的長度鏈路為90m，信道為100m。

圖3.1.4-4為水平配線區(qū)與設(shè)備配線區(qū)之間的兩種連接方式。

　　圖3.1.4-4 水平子系統(tǒng)連接方式

對于設(shè)備配線區(qū)內(nèi)相鄰或同一列的機柜內(nèi)的設(shè)備之間，允許點對點布線連接，連接纜線長度不應(yīng)大于15m。

(三)主干布線系統(tǒng)

主干布線采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，為主配線區(qū)、中間配線區(qū)、水平配線區(qū)、進(jìn)線間和電信間之間的連接。主干布線包含主干纜線，主交叉連接、中間交叉連接及水平交叉連接配線模塊、設(shè)備纜線以及跳線。主干布線系統(tǒng)的信道的組成方式見圖3.1.4-5所示。

　　圖3.1.4.-5主干布線系統(tǒng)的信道構(gòu)成

(1) 主干布線設(shè)計同樣應(yīng)在每個使用期內(nèi)，能適應(yīng)業(yè)務(wù)要求的增長及系統(tǒng)設(shè)施的變更。每個水平配線區(qū)的水平交叉連接的配線模塊直接與主配線區(qū)的主交叉連接配線模塊或中間配線區(qū)的中間交叉連接配線模塊相連時，不允許在纜線的路由中存在交叉連接。

(2) 允許水平配線區(qū)(HDA)之間通過主干纜線互連，這種互連是非星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的，作為主配線區(qū)和水平配線區(qū)之間的主干連接路由的冗余備份，或用于支持某些舊有應(yīng)用時避免距離超長的問題。

(3) 為了避免進(jìn)線電路超過限制的最大長度要求，允許在水平交叉連接和次進(jìn)線間之間設(shè)置互連布線路由。主干纜線最長支持的傳輸距離是和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及采用何種的傳輸介質(zhì)有關(guān)的，

主干纜線和設(shè)備纜線、跳線的總長度應(yīng)能滿足相關(guān)的規(guī)定和傳輸性能的的要求。為了縮短布線系統(tǒng)中纜線的傳輸距離，一般將主交叉連接設(shè)置在數(shù)據(jù)中心的中間位置。超出這些距離極限要求的布線系統(tǒng)可以增加中間配線區(qū)，或?qū)⑵洳鸱殖啥鄠€計算機房分區(qū)，每個分區(qū)內(nèi)的主干纜線長度都應(yīng)能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。分區(qū)間的互聯(lián)不屬于本文定義范疇，可以參照廣域網(wǎng)中布線系統(tǒng)纜線連接的應(yīng)用情況。

二、機房平面布置

機房設(shè)備平面布置主要面對機房的空調(diào)氣流組織不被阻擋，機房內(nèi)的各種管道路由不發(fā)生重疊現(xiàn)象，機柜的加固底座易于安裝，機柜能夠就近實現(xiàn)接地等問題，這需要在設(shè)計時綜合加以考慮。

(一)機柜/機架散熱設(shè)置

機柜、機架與纜線的走線槽道擺放位置，對于機房的氣流組織設(shè)計至關(guān)重要，圖3.1.5表示出了各種設(shè)備建議的安裝位置。

　　圖3.1.5　機房設(shè)備擺放位置與氣流組織

以往通信機房和信息機房均采用"面對背"的機列排列方式，并沒有十分重視機柜的擺放形式對氣流組織的影響，因為當(dāng)時一個機柜的發(fā)熱量也就達(dá)到1.5KW左右。現(xiàn)在，以交替模式排列設(shè)備機柜，即機柜/機架"面對面"排列以形成熱通道和冷通道。冷通道是機架/機柜的前面區(qū)域，熱通道位于機架/機柜的后部，形成從前到后的冷卻路由。設(shè)備機柜在冷通道兩側(cè)相對排列，冷氣從架空地板板塊的排風(fēng)口吹出，熱通道兩側(cè)設(shè)備機柜則背靠背，熱通道部位的地板無孔，依靠天花板上的回風(fēng)口排出熱氣。

(1) 采用地板下走線的方式

1)電力電纜和數(shù)據(jù)纜線分布在熱通道或機柜/機架的地板下面，分層敷設(shè)。如果一定要在冷通道的地板下面走線，則應(yīng)相應(yīng)提高靜電地板的高度以保證制冷空氣流量不受影響。

2)為了提高架空地板下的凈空空間，也可以將通信纜線的橋架設(shè)置于機柜頂部。既方便纜線敷設(shè)與引入機柜內(nèi)，又可防止受到電力電纜的電場與磁場干擾。目前這種布置方式較為普遍。

3)地板上應(yīng)按實際使用需要開走線口，調(diào)節(jié)閘、減震器或毛刷可安裝在開口處以阻塞氣流，以防止冷空氣流失。在沒有滿設(shè)備安裝的機柜中，建議采用空白擋板以防止"熱通道"氣流進(jìn)入"冷通道"，造成迂回氣流。對于適中的熱負(fù)荷，機柜可以采用以下任何通風(fēng)措施：·

通過前后門上的開口或孔通風(fēng)，提供50%以上開放空間，增大通風(fēng)開放尺寸和面積能提高通風(fēng)效果;· 采用風(fēng)扇，利用門上通風(fēng)口和設(shè)備與機架門間的充足的空間推動氣流通風(fēng)。安裝機柜風(fēng)扇時,要求不僅不能破壞冷熱通道性能，而且要能增加其性能。

來自風(fēng)扇的氣流要足夠驅(qū)散機柜發(fā)出的熱量。在數(shù)據(jù)中心熱效率最高的地方，風(fēng)扇要求從單獨的電路供電，避免風(fēng)扇損壞時中斷通信設(shè)備和計算機設(shè)備的正常運行。·

對于高的熱負(fù)荷，自然氣流效率不高，要求強迫氣流為機柜內(nèi)所有設(shè)備提供足夠的冷卻。強迫氣流系統(tǒng)采用冷熱通道系統(tǒng)附加通風(fēng)口的方式。

(2) 行人通道設(shè)置，主機房內(nèi)行人通道與設(shè)備之間的距離應(yīng)符合下列規(guī)定：

1)用于運輸設(shè)備的通道凈寬不應(yīng)小于1.5m;

2)面對面布置的機柜或機架正面之間的距離不宜小于1.2m;

3)背對背布置的機柜或機架背面之間的距離不宜小于1m;

4)當(dāng)需要在機柜側(cè)面維修測試時，機柜與機柜、機柜與墻之間距離不宜小于1.2m;

5)成行排列的機柜，其長度超過6m(或數(shù)量超過10個)時，兩端應(yīng)設(shè)有走道;當(dāng)兩個走道之間的距離超過15m(或中間的機柜數(shù)量超過25個)時，其間還應(yīng)增加走道;走道的寬度不宜小于1m，局部可為0.8m。

在工程中，機列之間通道的距離還應(yīng)該考慮到架空地板板塊的實際尺寸，盡量以板塊的尺寸取整預(yù)留通道，這樣有利于機柜抗震底座的安裝和方便板塊的開口。