随着我国教育科技水平的逐渐提高,各高校都开始搭建信息化平台。高校信息化平台的搭建往往离不开高校数据中心的建设。
　　
　　一、高校信息化建设政策发展历程
　　
　　1.分为起步、应用、融合、创新四个阶段
　　
　　联合国教科文组织把信息技术应用于教育的过程分为起步、应用、融合、创新四个阶段。我国高校信息化建设政策也是按照这一规律来颁布的,详见图1所示。
　　
　　2.中央财经委员会第十一次会议精神解读
　　
　　2022年4月26日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席、中央财经委员会主任习近平主持召开中央财经委员会第十一次会议,对全面加强基础设施建设作出新部署,为构建现代化基础设施体系指明方向。此次会议指出:“要适度超前,布局有利于引领产业发展和维护国家安全的基础设施,同时把握好超前建设的度。”
　　
　　二、关于数据中心的定义
　　
　　1.维基百科对数据中心的定义
　　
　　数据中心是一套复杂的设施。它不仅仅包括计算机系统和其它与之配套的设备(例如通信和存储系统),还包含冗余的数据通信连接、环境控制设备、监控设备以及各种安全装置。
　　
　　2.谷歌《The Data center as a Computer》对数据中心的定义
　　
　　多功能的建筑物,能容纳多个服务器以及通信设备。这些设备被放置在一起是因为它们具有相同的对环境的要求以及物理安全上的需求,并且这样放置便于维护,而并不仅仅是一些服务器的集合。
　　
　　3.《数据中心设计规范》GB50174-2017对数据中心的定义
　　
　　为集中放置的电子信息设备提供运行环境的建筑场所,可以是一栋或几栋建筑物,也可以是一栋建筑物的一部分,包括主机房、辅助区、支持区和行政管理区等。
　　
　　如图2所示,包含各种类型的功能区域。诸如:主机区、服务器区、存储区、网络区、测试区、配电室、设备间、电信接入间、备品备件室、运维操作室、值班室、休息室、会议室、日常办公室、资料室等。
　　
　　三、数据中心选址及相关要求
　　
　　建设一个数据中心,须严格按照国家标准GB50174-2017《数据中心设计规范》相关规定执行,同时参照国际标准TIA-942《数据中心电信基础设施标准》相关条款。
　　
　　1.数据中心选址及相关要求
　　
　　电力供给应充足可靠,通信应快速畅通,交通应便捷。
　　
　　采用水蒸发冷却方式制冷的数据中心,水源应充足。
　　
　　自然环境应清洁,环境温度应有利于节约能源。
　　
　　应远离产生粉尘、油烟、有害气体以及生产或贮存具有腐蚀性、易燃、易爆物品的场所。
　　
　　应远离水灾、地震等自然灾害隐患区域。
　　
　　应远离强振源和强噪声源。
　　
　　应避开强电磁场干扰。
　　
　　A级数据中心不宜建在公共停车库的正上方。大中型数据中心不宜建在住宅小区和商业区内。距离停车场的距离不小于20米。距离铁路或高速公路的距离不小于800米。距离地铁的距离不小于100米。在飞机航道范围内建设的数据中心距离机场的距离不小于8000米。距离住宅的距离不小于100米。
　　
　　2.数据中心组成及要求
　　
　　数据中心的组成应根据系统运行特点及设备具体要求确定,由主机房、辅助区、支持区、行政管理区等功能区组成。
　　
　　主机房的使用面积应根据电子信息设备的数量、外形尺寸和布置方式确定,并应预留今后业务发展需要的使用面积。
　　
　　单台机柜(架)、大型电子信息设备和列头柜等设备占用面积,可取2.0～4.0(m2/台);
　　
　　辅助区和支持区的面积之和可为主机房面积的1.5倍～2.5倍。
　　
　　用户工作室的使用面积可按4m2/人～5m2/人计算;硬件及软件人员办公室等有人长期工作的房间,使用面积可按5m2/人～7m2/人计算。
　　
　　在灾难发生时,仍需保证电子信息业务连续性的单位,应建立灾备数据中心。灾备数据中心的组成应根据安全需求、使用功能和人员类别划分为限制区、普通区和专用区。
　　
　　3.数据中心设备布置及要求
　　
　　数据中心内的各类设备应根据工艺设计进行布置,应满足系统运行、运行管理、人员操作和安全、设备和物料运输、设备散热、安装和维护的要求。
　　
　　采用冷风通道或封闭热风通道方式,机柜(架)的布置为面对面、背对背方式。
　　
　　主机房内通道与设备间的距离应符合下列规定:
　　
　　用于搬运设备的通道净宽不应小于1.5m;
　　
　　面对面布置的机柜(架)正面之间的距离不宜小于1.2m;
　　
　　背对背布置的机柜(架)背面之间的距离不宜小于0.8m;
　　
　　当需要在机柜(架)侧面和后面维修测试时,机柜(架)与机柜(架)、机柜(架)与墙之间的距离不宜小于1.0m;
　　
　　成行排列的机柜(架),其长度超过6m时,两端应设有通道;当两个通道之间的距离超过15m时,在两个通道之间还应增加通道。通道的宽度不宜小于1m,局部可为0.8m。
　　
　　4.数据中心建筑与结构要求
　　
　　层高要求:主机房净高应根据机柜高度、管线安装及通风要求确定。新建数据中心的主机房净高不小于3.0m。
　　
　　楼板活荷载(承重)要求：主机房区域8～12kN/m2；UPS配电室8～10kN/m2；电池室的蓄电池组4层摆放时不小于16kN/m2。
　　
　　变形缝不能穿过主机房。
　　
　　数据中心内通道的宽度及门的尺寸应满足设备和材料的运输要求,建筑入口至主机房的通道净宽不应小于1.5m。
　　
　　主机房地面设计应满足使用功能要求,当铺设防静电活动地板时,活动地板的高度应根据电缆布线和空调送风要求确定,并应符合下列规定:
　　
　　活动地板下的空间只作为电缆布线使用时,地板高度不宜小于250mm。
　　
　　活动地板下的空间既作为电缆布线,又作为空调静压箱时,地板高度不宜小于500mm。
　　
　　当主机房内设有用水设备时，应采取防止水漫溢和渗漏措施。
　　
　　四、高校数据中心选址注意事项
　　
　　1.高校数据中心定位及等保要求
　　
　　(1)数据中心级别定位
　　
　　根据国家标准GB50174-2017《数据中心设计规范》,数据中心级别由高到低划分A、B、C级。根据学校实际情况和需求，来确定高校数据中心的级别。
　　
　　(2)数据中心等保要求
　　
　　根据国家标准GB/T22239-2019《信息系统安全等级保护基本要求》由高到低划分5级要求。根据学校实际情况和需求,来确定高校数据中心的等保级别。
　　
　　2.高校数据中心选址
　　
　　GB/T22239-2019《信息系统安全等级保护基本要求》对机房物理位置选择要求为:“应避免在建筑物的顶层或地下室,否则应加强防水和防潮措施。”
　　
　　因此,数据中心不应设置在地下室或建筑顶层,地下室易存在如管道泄漏、消防排水等重大安全隐患,可能造成数据中心被淹、重要数据无法恢复的重大损失。当只能将数据中心建在地下室或建筑顶层,必须加强防水和防潮措施。
　　
　　如果是A级数据中心不宜建在公共停车库的正上方,当只能将数据中心建在停车库的正上方时,应对停车库采取防撞防爆措施。
　　
　　3.高校数据中心节能
　　
　　高效数据中心的建设还应准照当地节能环保政策要求,来配置能耗(PUE)达标的空调制冷形式。
　　
　　空气调节系统设计应根据DATAC数据中心的等级、规模等选择合理的空调冷源方案(充分利用所在地区自然冷源)，达到节约能源,降低运行费用的目的。若选用风冷机组，应考虑室外机的安装位置和降噪措施；若选用水冷机组，应考虑冷却塔的安装位置。
　　
　　4.高校数据中心灾备
　　
　　建议考虑灾备数据中心。如果新建数据中心,灾备位置可以在原来的数据中心或是其他地方。
　　
　　5.高校数据中心规划
　　
　　高校数据中心在前期设计规划阶段,须调研和确定如下主要内容:
　　
　　1）供电负荷:必须双路供电,保证供电安全,并充分考虑机房内设备规模、制冷方式等方面对用电量的影响。对于A级机房,需要设置柴油发电机作为备用电源,但须考虑消音降噪措施、储油罐位置等。
　　
　　2）主机房面积:数据中心由主机房、辅助区、支持区、行政管理等功能区组成。主机房内单台机柜占用面积可按2.0～4.0(m2/台)计算;辅助区域应含UPS间、配电间、进线间、消防钢瓶间、值班室、配件库等功能房间。应预留未来业务发展需要的使用面积。辅助区和支持区的面积之和可为主机房的1.5-2.5倍。
　　
　　3）主机房与辅助用房位置:从操作便利角度考虑,主机房和辅助区建议相邻布置。另外,根据数据机房和运营商机房的性质、规模、管理和安全等方面的不同,建议将数据机房和运营商机房物理隔离。
　　
　　4）楼板承重:主机房区域楼板承重一般在8-12kN/m2；UPS间楼板承重一般在8-10kN/m2；UPS电池间一般承重不能低于16kN/m2（蓄电池组4层摆放时），具体承重由电池组的数量和摆放形式计算而得。
　　
　　5）楼层层高:主机房所在楼层层高不低于4.5米,保证主机房净高不小于3.0m,架空地板下方应留出50cm空间,铺设强电、送风等线路;吊顶内应留出50cm铺设弱电线路等。若采用冷水机组,冷冻站所在楼层的层高不低于7米,建议可将冷冻站设置在地下室。
　　
　　6）消防报审报验:建议前期由学校安稳处和专业消防公司介入,提前设计,确定合适的消防设施,保证人员和设备的安全。考虑到报审报验手续,建议整栋建筑由学校统一规划设计、建设。
　　
　　7）其他注意事项:确定是否考虑其他业务部门需求(如:安保部门的视频监控存储和管理设备等),建议在机房旁边预留空间作为备件库、值班室等。
　　
　　8）考虑高校未来5年的发展需求,应适度超前,预留一定的扩展空间。
　　
　　参考文献
　　
　　[1]国家标准GB50174-2017《数据中心设计规范》
　　
　　作者简介
　　
　　王琰,女,46岁,毕业于山东大学控制理论与控制工程专业,硕士学历,现任教于北京财贸职业学院建筑工程管理学院,副教授。主要从事楼宇智能化技术、工程造价方面的教学,曾连续六年荣获北京市技能大赛优秀指导教师的称号。主编了《安全防范系统安装与运行》一书,参编了三本教材,发表了多篇论文。
　　
　　编辑：Harris