高校网络机房的科学设计与构建

向 青

（四川行政学院，四川 成都 610073）

在数字化时代的今天，随着计算机及网络的普及、应用和发展，网络机房的建设已经成为我校信息化工程的重要部份，它是衡量学校教学质量、学生学习效率、教师科研水平的一项重要标准.所以，怎样设计和构建高校标准化的，安全、科学的网络机房，营造一个快速、简单、明了的信息通信新平台，为教师和学生提供一个高效、精准、现代化的教学环境，构建一个适应计算机高速发展的现代化网络机房，是我们高校计算机工程技术人员一直在讨探并为之努力的一个课题.

与普通办公环境不同，机房设计方案既要严格遵循教育、教学标准，同时还要因地制宜，根据实际数据和情况，最大程度发挥其优势.我们在网络机房的设计上严格执行标准性、规范性、安全可靠性、可扩展性、经济实用性、先进性、可管理性等原则，充分考虑每个机房系统的工作性质和任务，参照国家有关安全标准及高校网络机房的功能和技术要求，根据我校所建计算机系统运行特点，提出了科学的构建高校网络中心机房的设计方案.在设计和构建新的网络机房的过程中，我们严格遵循了电子计算机机房设计规范和其他相关行业标准，根据其标准及实际情况，详细规划和设计了我校网络机房的新建工程，以下就是具体的构建方案.

1 网络机房的装修设计

网络机房里放置了各种重要信息设备，装修的目的在于保证机房的安全运行和最大程度地发挥其功能，并合理的运用装饰材料对机房空间进行美化.我们在设计上兼顾安全和美观，根据国家相关技术规范，采用耐火性能较高的非燃烧材料或难燃烧材料，即燃烧性能为A级或B1级.对机房的位置进行选择，对顶棚、墙面、地板等进行详细设计，构建成安全、人性化、美观、实用的机房环境.

1.1 机房位置的选择和面积的确定.计算机网络机房位置适宜设置在通风效果相对良好、密封性较好、干潮的建筑物中层.机房应选择在不易被地震、洪水等重大自然灾害损坏的场所，远离对周围环境产生较大污染的厂矿或者化工企业，杜绝易燃、易爆、易腐蚀的化学物质靠近机房.在机房选址上，尽量与高压输电线保持一定的安全距离，并且远离无线电发射台等干扰源.为了防止大量粉尘的进入对机房造成较大影响，尽量远离排放尘埃的工厂.考虑到实际应用和具体条件，机房面积应适中，既要保证教学机的相对集中，又要有舒适的使用及维护空间，还要留出足够的散热和扩充空间.一般来说，机房面积应为设备占用面积的5-7倍，保证每台单机有2平方米左右的面积，我校就先后构建了从60到100余平方米的网络机房，为不同的需求提供了面积不同，功能不同的机房.

1.2 机房地面设计.机房地面设计是计算机及网络设备安全运行的重要前提，地面建筑材料除了考虑防静电、防潮、防滑、防鼠疫等，还要考虑到经济实用、安装简便等因素，保证机房地面能够支撑所有设备的重量.我们选择的是防锈、防火、防尘、防裂、耐油、耐腐蚀功能强并且承载力高的国产活动防静电地板，地板高度为20MM至40MM，既安全可靠，又清新自然，安装简单.这种防静电地板既保证了机房各种电缆设备的隐弊性又防止了意外损坏，在活动地板下建造成架空层，形成抽排送风静压.在线路出现问题的时候，管理人员可以轻松把地板取下，排除线路故障后，又重新安装好活动地板.这样的地面设计安全度高，经济实用，也为机房管理人员将来的维护管理提供了便利和快捷.

1.3 机房墙面的设计.机房墙面处理得好与坏关系到防水、防火和机房线路的畅通.墙面应该选择防火、防浸蚀、涂层均匀的材料，墙面我们一般选用的是不易附尘埃，且容易清洁的立邦乳胶漆.在施工过程中，应密切配合土建方，做好线槽铺设的墙体抹平和涂刷，对有渗水部分应该作特别的防水处理.1.4 机房顶棚的设计.机房理想的顶棚材料既要美观又要满足消防的需要，我们选用了耐高温，燃烧性能为A 级的非燃烧材料铝合金吸音方形天花板，选择浅色花形，装饰效果特别好，机房显得干净、明亮.这种铝合金吊顶板不易吸尘，内衬还附有吸音阻燃纸，由于拆装十分简单，无论是吊顶内的线路检修还是灯具的维修，都可以方便、快捷地进行.1.5 机房门窗的设计.机房的门窗的选择一般要求与墙体协调，选择防火、防盗门窗.门的大小除了满足机器正常运输的出入，还应该具有良好的密封性，达到隔音防尘的目的.机房内贵重设备较多，应采用安全性能高的甲级不锈钢防盗门.真空玻璃隔音效果好，应该成为机房内门窗材料的首选，我们还安装了防照射和防幅射的窗帘，保证既有通透、明亮的环境，又能调节温度，防止阳光及紫外线直射，对设备起到了有效的保护作用.

2 网络机房综合布线的设计

机房内的装修布线，我们采用的是较为合理的上走线和下走线相结合的方式，为了使强电、弱电完全分开，采用通讯线路上走线，供电线路下走线的方式.根据这样的装修布线，我们选择了机房内交叉连接结构的综合布线设计，形成一个合理的通信链路.综合布线同传统的布线相比较，有着许多优越性，是传统布线无法比拟的，综合布线取代单一、昂贵、复杂的传统布线，是信息时代的要求，也是必然趋势，还较好地解决了传统布线方式存在的许多问题，其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、经济性的优势，在设计、施工和维护方面也给我们带来了许多方便.

3 网络机房电源系统的设计

网络机房的电源系统只有处于安全和稳定的状态，才能为机房的正常运行提供最有力的保障.如果电源系统出现问题，情况严重还会造成设备的损坏，通信系统的中断，系统的崩溃和系统数据丢失等后果.为了确保网络机房的设备安全、可靠地运行，我们建立了良好的配电预案，采用双电源，一旦一路电源出现停电的情况或发生故障，通过自动切换的方式转换至另一电源，避免突然断电给设备带来的损坏.在市电中断的情况下，我们采用UPS即不间断电源，它是机房临时供电的重要设备，是将蓄电池与主机相连接，通过主机逆变器等模块电路将直流电转换成市电的系统设备，还能对电压过高或过低进行处理，保证提供稳定电压.我们还引进了UPS管理软件，可以对UPS的运行状态进行实时监控，并可将运行状态的信息通过短信发送到管理人员的手机上，这样管理人员可以实时掌握UPS的运行状态，避免电源系统长时间的中断.

4 网络机房温度、湿度等环境的设计

计算机网络机房的环境包括温度、湿度等重要指标，它们直接关系着设备的寿命以及计算机网络系统的正常运行.如果机房的温度过高，计算机的性能会因设备的温度上升而受到一定影响，严重时会加快各原件老化的速度，甚至造成设备损坏；机房的温度过低则会造成设备完全不能正常启动和运行.网络机房相对湿度也有一定的要求，相对湿度过高可能引起各插件接触不良，严重的还会损坏到集成芯片；相对湿度过低，会因静电感应造成静电干扰以至产生各种故障.按照国家有关标准及环境指标要求，以空调回风口为测量点，机房的温度应保持在21-300C,相对湿度最好控制在40%-60%.根据这一温度和湿度的要求，需要选择实用并符合标准的空调和新风系统.机房内的计算机及设备要求在恒温、恒湿的条件下运行，普通空调难以达到相应要求.因此，从设备的数量和热负荷因素出发，应配备制冷、制热、加湿、去湿、滤尘效果不错的精密空调或中央空调.为了保持机房内的新鲜空气和合理的正压，独立的窗式新风和排风系统也是必不可少的.空调系统和新风系统的正常运转，为机房设备提供了温度、湿度相对良好的运行环境，也能发挥出各种设备的最大工作效率.

5 网络机房照明系统的设计

根据机房的设计要求，机房照明既要保证正常教学足够的光线，但又不宜过亮，长期使用宜造成视觉疲劳.机房不同于普通工作环境，光照要求较大，需要分布均匀的光线，又不能直射，更应避免强光直接照射屏幕和操作台，造成光线反射，产生视觉盲区.根据国家相关标准，我们全部采用嵌入式亚光节能日光灯管，保证灯源与地面之间的机房设备无照明死区，有效防止了视觉上的疲劳.灯具采用集中控制、分组开关的方式，同时在机房均匀布置照明大于30勒克司照度单位并且带蓄电池的应急照明灯，防止突然断电对机房设备造成的损坏，在机房的出口和楼道处均设置了应急出口指示灯，便于紧急情况下的人员的快速撤离.

6 网络机房监控系统的设计

现代化的网络机房要求达到高度智能化的管理，即时和全面监控设备所处的物理环境和使用者的情况，并用较少的管理人员和最先进的维护技术，使管理达到高度集中化、自动化，保证机房的设备和人员的安全.机房的监管需要一个完整、全面的标准化系统，我们把它分成以下几个子系统：即门禁系统、视频实时监控系统、和及时报警系统.我们设计了采用微机网络技术的感应式门禁系统，学生使用触摸式指纹门禁打卡，严格控制人员进出，并且在日常行课过程中对学生的出入情况进行记录，也为任课教师考勤提供了依据，还防治了非上课学生违规进入机房.我们还设置了视频实时监控系统，根据机房的具体情况，在机房不同方位安装了多台摄像头，对机房内各区域进行监视，尽量避免监控死角，监控画面将及时传输至监视总控制台，以便管理人员随时掌握机房内人员和设备的情况.同时在总控制台对视频记录的图像进行保存，以便日后在需要的时间随时查询和调用.网络机房设备较多，一旦设备有任务异常情况，维护人员将第一时间发现并做出最快的处理.机房的报警系统是在安全和消防有异常的情况下，自动发出警报，在紧急条件下，提醒管理人员最及时地处理突发情况.

7 网络机房消防系统的设计

为了最有效地防范火灾对机房的致命破坏，网络机房设计中最必须的一个环节就是建立一套快速、有效的火灾防范系统.除了门窗、隔断、吊顶、墙面、桌椅、文件柜等采用防火阻燃材料外，还应配备高效、可靠的气体感应装置和机房专业灭火系统.机房内应配置足够的，适合机房用的二氧化碳灭火器材和其他消防应急器具，我们每个机房都安装了HGF-227ea气体灭火装置，并有专人定期维护，确保设备的完好，以便随时待命工作.机房内设计了两个以上的安全出口，设置了严禁烟火、严禁携带易燃易爆物品、疏散指示等标志.机房内按消防规定安装了火灾自动报警装置，让火灾防患于未然.

8 网络机房防雷接地网的设计

机房所在的大楼必须安装性能良好的避雷针、避雷带等外部防雷设施.电源线路是雷电过压侵入的主要途径之一，从总配电室变压器低压输出端到机房设备端，必须实行分级保护，将雷电过电压降低到设备能够承受的水平.在机房做一个接地总汇流排，使交流工作地、安全保护接地、直流工作接地、防雷接地等四种接地共用一种接地装置.电源线路接地是避雷技术非常重要的环节之一，无论是直击雷或感应雷，最终都是把雷电引入大地.因此，对于敏感的数据通信设备而言，没有合理而良好的接地系统是不能可靠避雷的,对接地电阻>1Ω 的大楼地网，需按照规范要求整改，以提高机房接地系统的可靠性.根据具体情况，通过机房大楼建立不同形式的接地网（包括水平接地体、垂直接地体）来扩大接地网的有效面积和改善地网的结构.计算机网络系统对雷击的防护要求越来越高，安全、严密的防雷系统设计，可以确保在雷电天气里，不会发生雷电反击现象，避免计算机网络系统受到雷击的干扰，防止计算机设备因雷击而被烧毁，以免因雷击造成直接而惨重的经济损失.

以上介绍了我校网络机房规划和设计方案，我们也在实践中不断总结和提高.高校网络机房的规划和建设是一项综合性信息化工程，技术含量高，相关涉及面广，细节多且复杂，也对我们技术人员提出了更高、更新的要求.在网络机房的建设中，一定要立足于教学和科研的实际使用需要，在现代科学理论与技术中不断创新.计算机和网络的发展空间是无限的，我们也有信心，在学习和讨探中，在不懈的努力中，在艰辛的劳动中，对计算机网络机房有更出色的规划和设计，构建出更加科学的，安全可靠的，实用性强的，高效率的，智能型的现代化计算机网络机房.

〔1〕陈峰.网络核心机房设计指南.化学工业出版社，2011.4.

〔2〕李晰.计算机网络技术.电子工业出版社，2012.7.

〔3〕董毅.计算机机房配电与安装.重庆大学出版社，2010.9.

〔4〕黎连业.机房工程设计施与管理维护技术，机械工业出版社，2013.6.