云计算网络机房工程设计思路概述

闫涛 梁芳

摘 要：随着云计算技术的不断推广，云计算服务在很多领域都得到了广泛应用，而云计算网络机房工程的设计、建设需求也变得越来越大。本文对云计算网络机房工程的设计要求进行了分析，同时也针对机房的设计流程以及设计中应注意的问题进行了探讨。

关键词：云计算；网络机房；工程设计

云计算网络机房相对于传统机房有着更大的优势，但其在设计要求、设计难度上也是更高的，因此，云计算网络机房的设计思路也必须要在传统机房设计的基础上加以调整与改进。

1 云计算网络机房工程的设计要求

云计算的主要服务模式是利用网络在数据库中获取资源，同时在通过网络向用户提供数据信息，从而满足用户的信息需求，这种服务模式使得云计算机房具备了计算性能高、安全性高、人力物力消耗低等传统机房所不具备的特点，但同时也对云计算网络机房的工程设计提出了更高的要求。第一，云计算网络机房之所以能够具有具有传统机房所无法比拟的强大计算能力，主要是得益于其大规模的服务器，以Google云计算为例，其服务器多达100多万台，其他如Amazon、IBM、微软等公司的“云”服务器数量也都在十万台以上，而这也就要求云计算网络机房必须要具有较大的面积[1]。第二，云计算本身是一种集中化的部署方式，而集中化的服务器部署则会产生非常高的负载，这也就意味着云计算网络机房必须要在有限的空间内能够支持高负载，而这也是云计算网络机房通常会选择刀片式服务器等高密度设备的主要原因。第三，随着云计算的不断推广与发展，当前云計算服务的市场竞争已经变得异常激烈，作为一项收费式服务，其运维成本显然是极为重要的，因此，在云计算网络机房工程的设计中，必须要对运维成本这一因素进行充分考虑，在保证计算能力与安全性的前提下将运维成本降到最低，以达到提高市场竞争力的效果。第四，一般来说，云计算数据中心都是处于24×7无人值守的状态，其运维管理工作通常会通过远程管理来完成。因此云计算网络机房不仅要通过设计自动化运营，同时还要利用人工智能等相关技术实现对服务器等硬件设施的运行状态监测以及故障的检测、预警、修复，从而对基础设施进行统一的管理。第五，由于云计算服务每一刻都需要面对大量的信息业务，因此其对于服务可靠性的要求非常，而为了满足这一要求，云计算网络机房也必须在设计中数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施进行运用，并保证机房的环境与设施，以免出现服务中断的情况。

2 云计算网络机房工程的设计流程

基于不同的设计要求，云计算网络机房工程已经不能再按照传统机房选址、维护、系统开发、组装这一流程来进行设计，而是要结合实际要求采取全新的设计思路。

2.1 明确服务器数量

不同云计算的设计要求不同，对于计算能力的要求也不同，而面对大规模的机房服务器数量，任何要求上的差异都会让机房服务器数量产生较大的差异，因此在云计算网络机房工程的设计中，必须要先确定机房服务器的准确数量，并以此为基础进行计算，明确总能耗需求、硬件设备需求等，进而展开对房间布局、设备尺寸等方面的具体设计。此外，也要在设计过程中充分考虑到实际供应能力，以免因供应能力无法满足能耗需求而影响到机房的正常运行。

2.2 明确区域特征

不同地区的气候条件、自然灾害情况等地域特征有何很大的差异，这对于设计的影响也是非常大的，因此在设计过程中必须要通过实践勘察、调研、分析来明确区域特征，并围绕因地制宜这一整体原则展开具体设计，确定机房位置、设备摆放、线路布局、自然灾害防护等细节。当然，结合区域特征，设计者也可以明确云计算网络机房的设计限制，并在设计中加以注意，提高设计的合理性。

2.3 确定设计方案与施工图

在明确区域特征与服务器数量的情况下，云计算网络机房的各项细节信息、具体要求以及设计限制已经可以确定下来，这一阶段设计人员就可以根据设计密保制定出主体设计方案。同时，由于云计算网络机房的设计规模相对较大，因此设计工作不仅需要多个设计团队的共同合作，同时还需要考虑各方的具体要求，因此在得到主体设计方案后，还需要组织工程甲方、集成商、施工方、主管部门等召开会议，针对设计方案进行研讨，并提出要求或建议，从而在这一过程中对设计方案进行不断修正，以保证设计方案具有较高的合理性并能够满足各方综合需求。最后，还要对设计方案进行细化，绘制出明确、直观的施工设计图纸。

3 云计算网络机房工程设计中需要注意的问题

3.1 网络环境保护

云计算服务所需要面对的信息十分庞杂且具有着较高的不确定性，因此云计算的网络环境也是复杂多变得，而在机房工程的设计中，也必须要注意对网络环境的保护。一方面，要保证优化云计算平台的配置，提高传输设计的合理性，保证机房在数量众多的信息与用户时，能够保持稳定的信息接收、传输以及用户登录。另一方面，复杂的网络环境使得恶意入侵等不法行为变得十分普遍，因此云计算网络机房不仅要做好用户权限的设置，还要强化防火墙等相应的网络安全防护措施[2]。

3.2 机房运行系统监控

云计算网络机房的面积较大，服务器与设备也较为集中，一旦出现安全隐患，就会直接影响到整个系统的稳定运行，因此在机房设计中必须要设置完善、合理的运行监控系统，保证能够对机房运行系统实现全面的实时监控，从而尽早发现安全隐患并进行及时控制。

3.3 通暖制冷问题

云计算网络机房集中化的部署方式以及极高的耗能使得机房会产生较大的热量，如果不能进行及时的降温散热，就会形成很大的安全隐患，因此在机房的设计中，必须要建立一套完整的制冷系统。制冷系统一方面要根据机房服务器数量、能耗来确定具体的制冷能力，另一方面也要充分考虑能源供应问题，在保证系统制冷能力的情况下尽可能降低空调主机的工作压力。此外，在冬季或温度较低天气下，还要保证机房内部的供暖。值得注意的是，为保证机房拥有良好的散热、制冷能力，机房应尽量不要设置窗户，而是要设计专门的照明通风系统来满足机房的采光与通风需求。

4 结束语

从目前来看，云计算网络机房工程的设计已经逐渐趋于成熟，但在实际设计工作中仍是不可松懈的，设计人员必须要明确设计要求和设计流程，了解实际情况与自身特点，对设计限制、常见问题等进行全方面的考虑，从而设计出合理的设计方案与施工图纸，保证机房在投入使用后能够实现长期稳定的正常运行。

参考文献

[1]沈舒海.云计算技术在网络机房建设中的应用[J].电子技术与软件工程，2017（21）：14.

[2]刘辉.基于云计算的网络机房的建设与应用探析[J].信息技术与信息化，2016（11）：90-91.