校园机房网络拓扑及规划设计详细文档

目录

一、机房的布局要求.................................................................................................... 2

二、机房各系统............................................................................................................ 3

2.1、机房装修系统................................................................................................ 3

2.2、机房供配电系统............................................................................................ 3

2.3、机房网络布线系统........................................................................................ 4

2.3.1、机房位置选择要适当.......................................................................... 4

2.3.2、设计机房电脑桌椅 规格摆放图样.................................................... 4

2.3.3、选择适当的布线方式.......................................................................... 5

2.3.4、 需充分考虑日后的维护与管理........................................................ 5

2.3.5、线路整齐有序有标识.......................................................................... 5

2.4、防雷接地系统............................................................................................... 6

2.4.1、电源防雷.............................................................................................. 7

2.4.2、等电位接地.......................................................................................... 7

2.4.3、接地处理.............................................................................................. 7

2.5、机房消防系统............................................................................................... 8

2.6、空调及通风系统........................................................................................... 9

2.6.1、温度控制.............................................................................................. 9

2.6.2、湿度控制.............................................................................................. 9

2.6.3、风量...................................................................................................... 9

2.7、机房门禁系统............................................................................................. 10

2.8、集中监控系统............................................................................................. 10

三、机房内部设施及参数.......................................................................................... 12

四、机房扩容方案...................................................................................................... 13

一、机房的布局要求

根据《电子计算机机房设计规范》（GB50174-93）、《计算站场地技术要求》（GB2887-89）和《计算站场地安全技术》（GB9361-88）要求，

1、计算机机房的使用面积应按照S ＝KA

式中：S----计算机机房的面积，平方米；

A----计算机机房内所有设备台(架) 的总数；目前机房设计设备有服务器6台，交换机3台，防火墙路由器一台等主要设备

K----系数，取值(4.5～5.5) 平方米/台(架) 。。

2、机房位置要有利于人员的进出和设备的搬运。机房应包括：主机房、UPS 电源房及其它辅助房间等等。

3、机房高度要求梁下最小高度不低于3m ，以防机架过高，不利于设备的安装、维护。机架前后至少留有1.2m 的空间，以方便设备的安装、调试及维护。

4、机房地板要能承受足够的重量，尤其是楼上机房。对于较重的设备(例如直流蓄电池) 要在机架下面垫上槽钢来分散重力。

5、机房顶、墙、门、窗、地面应不脱落、不起尘，装饰材料应为不可燃材料，凡是安装综合布线硬件的地方，墙壁和天棚应涂阻燃漆。门窗密封性良好，以防止尘土、有害气体或其他物质的微粒侵入造成金属接点接触不良或短路，影响计算机及其他设备的工作性能。墙面、天花板应涂防尘漆。

6、机房内的环境必须保持一定的湿度和温度，并有良好的通风条件。为此，机房应配备专业空调及抽风机，以满足计算机及其他设备正常工作时对温度、湿度的要求。设备间室温应保持在10℃至25℃之间，相对温度应保持60%至80%。

7、机房应有防静电措施。机房应铺设防静电地板。地板安装有接地铜带。

8、机房应有可靠的工作接地、保护接地、防雷接地。良好的接地是设备正常运行的必要条件，同时它也是防静电、防雷击、抗干扰、消除感应电的重要手段，应当给予充分的重视。防静电和防雷是机房最主要的预防灾害之一。

9、配置UPS 不间断电源，防止停电造成网络通讯中断，有主机不正常关机。UPS 电源应提供不低于2小时后备供电能力。UPS 功率大小应根据网络设备

功率进行计算，并具有20-30%的余量。设备间电源设备应具有过压过流保护功能，已防止对设备的不良影响和冲击。

10. 机房应有防火措施。机房内必须配备适当的消防器材；机房内不同电压的插座应有明显标志; 严禁存放易燃、易爆等危险品及具有腐蚀性的物品。

二、机房各系统

2.1、机房装修系统

机房场地装修装璜的设计宗旨是：

（1）集成系统的节能化考虑，新技术的应用，以节约日后的运行成本；

（2）合理的信息路由结构设计，以防止可能造成系统互联的阻塞；

（3）机构紧密的供配电设计，以减少网络设备的电磁干扰；

室内装璜部分的设计遵循原则是：要体现出作为重要信息会聚地的室内空间特点，在充分考虑网络系统、空调系统、UPS 系统等设备的安全性、先进性的前提下，达到美观、大方的风格，有现代感。

在选用装修、装璜材料方面，要以自然材质为主，做到简明、淡雅、柔和，并充分考虑环保因素，有利于工作人员的自身健康。

2.2、机房供配电系统

一个系统能够正常工作，不仅需要有良好的主设备、性能卓越的UPS 电源和安全舒适的工作环境，还需要有一个设计合理、可靠性高的供配电系统。我们为该项目考虑与设计的内容如下：

机房内用电设备供电电源均为三相五线制及单相三线制，采用双回路供电，并设置自动切换柜；

用电设备作接地保护，并入土建大楼配电系统；

机房用电设备、配电线路装置过流过载两段保护，同时配电系统各级之间有选择性地配合，配电以放射式向用电设备供电；

机房配电系统所用电线为阻燃聚氯乙烯绝缘导线，敷设喷塑桥架、镀锌铁管及金属软管。

机房的设备供电和空调照明供电分为两个独立回路，其中设备供电由UPS 提供并按设备总用电量的1.3倍进行预留，而空调照明用电由市电提供并按空调

设备的要求供配。

机房内照明装置宜采用机房专用无眩光灯盘，照明亮度大于300LUX ，事故照明亮度应大于60LUX 。

机房内的配电系统考虑了与应急照明系统的自动切换。

该机房电源进线正常时由市电供电, 市电故障时由UPS 供电，进线直接引入机房专用配电柜总输入开关。

机房设计了一个市电配电箱，对机房的市电进行配电，配电箱为机房专用标准配电箱。

机房设计了一个UPS 配电箱，对机房的UPS 电进行配电，配电箱为机房专用标准配电箱。

机房所有插座均采用普通电源插座和弹起式铜插座，普通电源插座安装在墙壁上，弹起式电源插座安装在防静电地板上，美观大方。

2.3、机房网络布线系统

2.3.1、机房位置选择要适当

机房位置的选取非常重要，这关系到机房电脑使用寿命长短，按照条件选择位置，地点的选择尽量避免选择一楼，一楼属于潮湿位置，这对电脑的使用问题会造成很大影响，如果该栋楼总共六层，最好选取位置点三层到六层之间，尽量选择与工业区划开的地点，以免的铁屑类物质流入电脑机箱造成主板短路、生锈、硬件老化等问题。

2.3.2、设计机房电脑桌椅 规格摆放图样

机房规格大小尺寸是决定电脑桌椅摆放的数量个数，按照实用大小先拟定草图，再决定机房该摆放的数量，机房双人电脑桌的大小一般规则长宽高为：120cm*60cm*75cm， 椅子大小一般规则长宽高为:26cm*26cm*44cm。按照标准位置摆放，墙面与讲台间距为120cm ，讲台与第一排电脑桌间距为80cm ，第一排和第二排的电脑桌间距为80cm ，人行过道为80cm 。如图所示。

2.3.3、选择适当的布线方式

目前布线方法一般都选择地板式布线，将所有的线路网线和电线通过线槽和线管工具固定在高架的静电地板下面，这样不会对机房美观造成任何影响，整体效果做到进机房不见一根露天线路。

2.3.4、 需充分考虑日后的维护与管理

在当初建设机房时一般只是考虑到安全美观的效果，通过日常的维护管理经验，原来除了安全与美观效果还有其他需要考虑的就是日常维护管理的方便，许多人只是知道要求将设备、机柜摆放整齐，根本不会想到如果刻意追求整齐，可能会给日后的维护和管理工作带来相当大的麻烦，有时需要检查某一处设备的端口，因为各机柜间没有留出空间，造成很难随意出入，给维护带来相当大的困难。 到目前为止电脑桌摆放位置方式主要有以下两种不同的方法：一是按顺序间隔隔开排列如图1所示。二是按“一”字并排列，其中第一种方法较适用于机房布局，第二种方法美观但是不便于日后的维护与管理。

2.3.5、线路整齐有序有标识

在机房中由于各个线路比较多，除了网线外还有其他线路，所以在建设机房时需将每个线路的标识标注清楚，前后尾处必须标注清楚，如果在布线之初没有做好相应的标识，日后维护检查起来就比较困难，千万不要小看这些琐碎事。除了要标识线路以外还需要做到的是将所有的线路用扎带固定起来，第一美观，第二有条有序比较容易日后维护。另外在建设机房布置网线的同时，网线从地面到主机机箱的网线一定要留出空余的出来，日后维护起来要挪动主机机箱比较方便

挪动，网线一定要剪除多余网线，不要留有过多的余量，然后分门别类地用扎带固定在机箱后方。在扎线之前一定要先做好标识，否则到时维护起来就分不清具体每根线对应连接的设备了。由于新机房内都是高性能的计算机和网络设备，固然对接地有着严格的要求。插座地线，主要是保护人的，由于设备绝缘异常时，设备外壳带有一定的危险电压，一个是通过地线把电压泄到到地中去，也有插座底线与零线相连的，这样的保护不算好，比如零线断了，就会很危险，零线一般可以进开关，而地线不许进开关，接地是消除公共阻抗、防止电容耦合干扰、保护设备和人员的安全、保证计算机系统稳定可靠运行的重要措施。 在机房布局中的电源线和弱电线都应放置在金属布线槽内，具体的金属布线槽尺寸可根据线量的多少，并考虑一定的发展余地而定。电源线槽和弱电线槽之间的距离应保持在至少5cm 以上，互相之间不能穿越，以防止相互之间的电磁干扰。 综合布线系统是语音和数据通讯设备、网络设备和其他信息管理系统彼此相连，同时还可以连接网络教学，监控系统和其他信息化共享。其实用性、灵活性、兼容性和可靠性已得到各个领域比如政府、学校、公司、个体户等的用户认可，并已在各行业得以广泛的推广。综合布线采用统一的布线材料及设备，提高全系统的性能价格比；采用综合布线系统，将赋予布线系统开放性和充分的灵活性，不论各个子系统设备如何改变，位置如何移动，布线系统可根据最终用户的不同需求进行随时随地的改变和调整，而且设计思路简洁，施工简单，施工费用低，大大减少维护管理人员的数量和费用。

2.4、防雷接地系统

网络机房内集中了大量微电子设备，而这些设备内部结构高度集成化（VLSI 芯片），从而造成设备耐过电压、耐过电流的水平下降，对雷电（包括感应雷及操作过电压）浪涌的承受能力下降。感应雷侵入用电设备及计算机网络系统的途径主要有四个方面：交流电源380V 、220V 电源线引入；信号传输通道引入；地电位反击以及空间雷闪电磁脉冲(LEMP)等。为了确保机房设备及电脑网络系统稳定可靠运行，以及保证机房工作人员有安全的工作环境，根据我国及国际有关规范规定，对用户机房提出本防雷接地方案。

由于本方案机房处于室内，直击雷防护已在本大楼顶的避雷针（带）保护之

内，故本方案防雷不再考虑防直击雷。

本方案防雷系统设计的内部防雷方案，分为三部份，即电源防雷、信号防雷、等电位接地。

2.4.1、电源防雷

电源防雷分为三级，即：

1）、在总进线电源开关前（机房电源总进线），作为电源系统第一级防雷，对雷电脉冲电流进行初级泄放，本方案不考虑；

2）、在双回路电源柜后及在UPS 输入端和精密空调的输入端，作为电源系统第二级防雷，对雷电脉冲电流进行二级泄放，共1台，如错误！未找到引用源。；

3）、在重要设备前端（如：服务器、交换机、DLP 大屏等）前装设防雷插座，对浪涌过电压进一步进行抑制，共4台。

2.4.2、等电位接地

本方案等电位接地分为安装机房等电位接地铜排和接地网连接两部分： 等电位接地铜排安装，分别在机房地板下（或沿墙）装设40*4铜排，一般沿房间四周敷设；

防雷的等电位连接: 等电位连接的目的，在于减少需要防雷的空间内各金属部件和各系统之间的电位差。

2.4.3、接地处理

利用建筑物基础地作防雷地及电源地。现代建筑基础使用大面积钢筋绑扎，柱子主钢筋及四周墙体钢筋直通到达屋顶女儿墙防雷带。其接地电阻值一般都能满足GB50057—94的要求，即≦4Ω。

机房一般有四种接地形式，即：计算机专用直流逻辑地、交流工作地、安全保护地、防雷保护地。本次设计考虑采用原接地极，并采用联合接地方式；接地电阻应小于１欧姆，若在实施当时无法达到1欧姆内，便调整为第二和第三级防雷和安全保护接地共用，直流工作地、等电位接地共用。

直流工作地在大楼计算机机房内的布局，是作数字电路等电位地网（或逻辑接地接地网）。该网用铜排在活动地板下，依据计算机设备布局，纵横组成网格，配有专用接地端子，用编织软铜线以最短的长度与计算机设备相连。计算机直流地需用接地干线引下至接地端子。

防雷接地系统（前者共用，后者单独接地）

2.5、机房消防系统

为了防止火灾对计算机机房的危害，计算机机房要采取必要的防火措施。这些措施有：机房建筑上的防火措施、设置报警和灭火设备、加强防火管理。

电子计算机机房的设备主要是精密电气设备和仪器等，使用水、泡沫灭火和干粉灭火剂容易造成计算机系统电气短路和记录介质污染，引起二次灾害；所以机房内的灭火剂严禁使用水、泡沫灭火和干粉灭火剂，而要选用气体灭火剂，如二氧化碳、卤代烷灭火系统。

消防设备应与机房内的配电实行联动，一旦探测到有火灾发生，应立即切断机房电源，特别是精密空调和新风系统，以防止火势的扩大。

电子计算机机房属于火灾危险性大，发生火灾容易造成重大损失和重大影响的部位, 且采用不易燃烧的建筑材料。并且为了确保安全，需设置自动消防系统。自动消防系统由自动报警系统和自动灭火系统组成。

为了防止火灾对机房的危害，除在机房内重要部位放置灭火设备外，还应安装火灾报警控制器。火灾报警控制器通常由火灾自动探测器、区域报警器和控制器组成。

自动报警器可分为：感温探测器、感烟探测器、射线探测器、气体探测器等。因射线探测器及气体探测器成本较高，较常用的是感温探测器和感烟探测器。感

温探测器是在物质燃烧时，周围空气温度升高而发出报警信号的探测器，而感烟探测器是感应到物质因燃烧或热的分解生成物而启动的探测器。

2.6、空调及通风系统

为使机房的主要设备和管理操作人员有一个良好的工作环境，并使其能够安全、可靠地运行，发挥其最大的工作效率，就要提供一个符合其运行标准要求的机房环境。这就对机房空气的制冷、制热、加湿、去湿、滤尘有严格的标准要求。设备运行情況、使用寿命与工作环境有密切关系，温度、湿度、洁净度就是工作环境的关键因素。

2.6.1、温度控制

计算机所产生的高热能，一般的民用空调机都难以负荷。如果温度能控制在22℃±1℃的范围，对计算机的运行是最好的。计算机的散热量一般比办公室高出6—10倍，空调机一定要有足够的制冷能力，防止急剧的温度变化。

2.6.2、湿度控制

一定要适当地控制空气中湿度，过高的湿度会使空气中的水分在计算机内凝结，而过低的湿度会产生静电作用。所以过高或过低的湿度同样会对计算机形成破坏。一般的空调都忽略对湿度控制或控制不够精密。

2.6.3、风量

计算机对于风量的要求比一般空调高很多，一般舒适的空调，每一冷吨（Ton ）的制冷量只配有500—650m3/h的风量，可是计算机通常要求每一冷吨制冷量配有850—1000 m3/h的风量。

负荷计算

负荷计算需考虑的因素：

一般来讲，机房内空调系统的的负荷主要包括：

设备的冷负荷

照明的冷负荷

外窗的辐射热和窗体传热的冷负荷；

外墙和屋顶的传热冷负荷；

人体的冷负荷及湿负荷。

计算方法：

1㎡机房所需专用空调冷量为250大卡

30㎡×250 =7500大卡

考虑以后的扩容，预留20%的余量，即机房空调制冷量为：

7500大卡×（1+20%）=9000大卡（1大卡=1.163W）

备注：本方案选择爱默生10KW 精密空调。此方案备份性较高，可满足将来机房的最大化扩容需求。

机房空调送风方式

本次方案建议采用上送风下回风的方式。

2.7、机房门禁系统

门禁管制：监测并记录门开关状态，开门时间、门区及责任人等统计资料。控制门的开关并与CCTV 系统联动对进出机房的人员进行自动录像。

2.8、集中监控系统

视频监控系统超越硬盘录像技术，采用视频组态的概念，将各通道的图像以控件组态的方式随意插入某个界面，对于大型的监控系统而言，以电子地图的方式来集中管理各个场地的数据和图像界面，十分方便。由于系统将动力环境监控和闭路监控合二为一，因而可以随意实现动力环境与图像的联动控制。 采用 Browse/Server 方式，网络上的授权客户不再需要安装 Client 客户端软件，直接打开WEB 浏览器即可实时观看监控系统的动力环境和图像界面并远程控制。 AZY2008 不仅仅是单一的机房监控系统，同时是一个管理系统，增加了机房设备管理、值班日志管理、故障诊断专家意见等许多十分必要而且有效的管理系统，机房的监控和管理一体化，更加突出体现整体智能机房的概念。 在实现多机房联网监控时，其系统性能与单机版无区别，且理论上联网机房数量无限制。 机房管理人员可通过电话或短信对机房报警事件实现远程主动查询，而非单纯的被动等待报警事件发生。

视频监控：采用数字硬盘录像技术，视频信号经过视频采集卡压缩处理变为数码视频流，系统可实时显示监控画面和回放图像。通过网络，在分控室远程观看图像及回放录像，同时可控制云台、镜头的动作。

专家诊断功能：监视设备各部件的运行状态和工作参数，提示故障原因并即时报警。

电话语音功能：一旦有事件发生，系统会轮流拨打所设置的号码（手机、电话）通知有关人员，并且要求接听者输入密码确认接收到报警信息为止。

数据管理功能：可存储长达十年的数据，并用历史曲线显示任意时间段的数据。

密码权限功能：多级密码管理，保障系统运行安全。

三、机房内部设施及参数

四、机房扩容方案

在原有网络的基础上，重新布局整体网络框架，干线系统采用千兆以太网，支干采用100M 交换速率。以新布局的网络为主体架构且将原有网络全部无缝连接进去。