任务1相关知识与技能.ppt

项目一 机房管理 一 计算机机房布局及装修知识 机房位置要求根据电子信息系统机房设计规范 机房位置选择一般应满足以下要求 水源充足 电力比较稳定可靠 交通通信方便 自然环境清洁 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 易爆物品的工厂 仓库 堆场等 远离水灾隐患区域 远离强振源和强噪声源 避开强电磁场干扰 机房布局 机房中的服务器和网络设备对环境要求较高 因此一般应单独分隔 并尽量保持该功能区的封闭性 减少灰尘的进入 UPS电源的主机发热较大 对环境要求也高 因此一般也放在设备区 但UPS电源的后备电池一般是阀控密封铅酸蓄电池 在充放电不良时会产生少量酸雾 对设备产生不良影响 在有条件的情况下 后备电池应放在单独的分隔区域内 并保证良好的通风 网络管理人员的操作区域由于经常与外界连通 灰尘较多 而设备间的噪音很大 由于是封闭空间 设备间的空气质量也较差 设备间的电磁幅射也较强 因此网络管理人员的操作间一般与设备间隔断 设备的操作空间设备间中的设备一般如同抽屉一样安装在机柜中 设备安装和维护时要从前面或后面进行维护 因此在机柜的前后应有足够的空间 一般在机柜前应有大于1 5米的空间 在机柜后部应有大于0 8米的空间 机柜侧面可以不留操作空间 机柜的放置还要考虑各个机柜之间的网络连接及电源连接的方便性 目前除专用设备外 一般设备均采用通风冷却的方式带走设备工作产生的大量热量 通常专业的服务器和网络设备内部都有风扇进行强制通风 安装在机柜内的设备通风方式都是从设备前部吸入冷空气 从后部排出热空气 专业的机房空调的冷气输出有上出风和下出风 下出风是指空调将冷空气送入防静电地板下 在机柜正下方开出风口 冷空气从机柜下方的出风口送出 上出风是指空调用专用送风管将冷空气送到机柜的前上方 冷空气从机柜前部进入设备 带走设备热量后从机柜后方送出 在进行机房布局时要考虑空调与设备之间冷热的空气流动 尽量避免冷热空气的混流 提高空调的使用效果 改善设备的工作环境 图2 4为某下送风的空气交换形式 机房相关标准与网络中心机房直接相关的标准主要有 电子信息系统机房设计规范 GB50174 2008 和 电子信息系统机房施工及验收规范 GB50462 2008 两个 另外消防 安全防范 防雷 机房布线等网络中心机房的各个子系统还涉及一些标准 主要有 综合布线系统设计标准 GB50311 2007 综合布线系统工程验收规范 GB50312 2007 电气装置工程施工及验收规范 GBJ232 92 电子计算机场地通用规范 GB 2887 2000 计算站场安全要求 GB9361 1998 计算机机房用活动地板技术条件 SJ T10796 1996 低压配电设计规范 GB50054 95 电信工程制图与图形符号 YT T5015 95 民用建筑电气设计规范 JGJ T16 2008 信息技术设备包括电气设备的安全 GB4943 95 建筑物电子信息系统防雷技术规范 GB50343 2004 数据中心的电信基础设施标准 ANSI TIA 942 2005 三 机房装修1 机房地面机房地板采用架空地板 为使水泥砂浆地面达到不起尘 不产尘 保证空调送风系统的空气洁净度 地面需要先涮防尘漆做防尘处理 活动地板的种类较多 根据板基材料可分为 铝合金 全钢 中密度刨花板 它们的表面都是粘贴 抗静电贴面 地板的耐久性以铝合金最佳 刨花板最差 地板与墙体交界处用一般不锈钢或木质的踢脚板封边 机房大门入口处做踏步铺塑胶地板 2 机房墙面及天花板墙面处理是指采用在主机房建筑物的墙面 柱面上进行防尘 防潮 防水 保温处理 同时使房屋内部平整 光滑 清洁美观 改善采用光条件 增强保温 隔热 隔音 防尘等性能从而改善环境条件 小型机房 大型机房 二 机房电源要求 计算机机房电源常识机房电源是机房重要的基础设施 电源故障会导致整个信息系统运行中断 因此在日常维护中要注意对机房供电系统的检查 保证电源系统的正常运行 一 机房供电计算机机房负载分为主设备负载和辅助设备负载 主设备负载指计算机及网络系统 计算机外部设备及机房监控系统 这部分供配电系统称为 设备供配电系统 其供电质量要求非常高 一般由UPS提供并按设备总用电量的1 3倍进行预留 辅助设备负载指空调设备 动力设备 照明设备 测试设备等 其供配电系统称为 辅助供配电系统 其供电由市电直接供电 二 UPS机型选择目前 市场上的UPS品牌种类繁多 但可从电路主结构 后备时间 输入输出方式 输出波形和输出容量等五方面对其进行分类 其中从电路主结构进行分类是目前被广泛接受的 市场上的UPS根据电路主结构分为以下四种 1 后备式2 在线互动式3 在线式4 双逆变电压补偿在线式 后备式UPS早期的后备式UPS在市电供电正常时 市电直接通过交流旁路和转换开关供电于负载 交流旁路相当于一条导线 逆变器不工作 此时供电效率高但质量差 在近年的后备式UPS往往在交流旁路上配置了交流稳压电路和滤波电路加以改善 当市电异常 市电电压 频率超出后备式UPS允许的输入范围或市电中断 时 后备式UPS通过转换开关切换到电池状态 逆变器进入工作状态 此时输出波形为交流正弦波或方波 后备式UPS存在切换时间 一般为4毫秒 10毫秒 但对一般的计算机设备的工作不会造成影响 由于后备式UPS工作时输出波形大都为方波 供电质量相对较差 只适用于要求不高的场合 并且功率一般都较小 多在2000瓦以下 但后备式UPS产品有着价格优势 比较便宜 适合于小型办公企业和家庭用户使用 在线互动式在线互动式UPS是界于后备式和在线式工作方式之间的UPS设备 它集中了后备式UPS效率高和在线式UPS供电质量高的优点 在线互动式UPS的逆变器一直处于工作状态 具有双向功能 即在输入市电正常时 UPS的逆变器处于反向工作给电池组充电 起充电器的作用 在市电异常时逆变器立刻投入逆变工作 将电池组的直流电压转换为交流正弦波输出 在线互动式UPS也有转换时间 比后备式UPS短 保护功能较强 采用了铁磁谐波变压器 在市电供电时具有较好的稳压功能 由于充电逆变器共用一个模块 在给电池充电时 由逆变器产生的高频成份很难滤掉 充电效果不是非常令人满意 故不适合作长延时的UPS 在线互动式UPS价格远远低于在线式UPS 只比后备式UPS价格稍高 因此也是一种适合小型办公或家庭使用的UPS 在线式在线式UPS电源一般采用双变换模式 当市电正常时 在线式UPS输入交流电压 通过充电电路不断对电池进行充电 同时AC DC电路将交流电压转换为直流电压 然后通过脉冲宽度调制技术 PWM 由逆变器再将直流电压逆变成交流正弦波电压供给负载 起到无级稳压的作用 而当市电中断时 后备电池开始工作 此时电池的电压通过逆变器变换成交流正弦波或方波供给负载 因此无论是市电供电正常时 还是市电中断由电池逆变供电期间 逆变器始终处于工作状态 这就从根本上消除了来自电网的电压波动和干扰对负载的影响 真正实现了对负载的无干扰 稳压 稳频以及零转换时间 在线式UPS的这种特点 使它比较适合于用外加电池或加装优质发电机的方法 改装成长时间不间断供电系统 在线式UPS输出多为正弦波 电压及频率稳定 所以它多被用在供电质量要求很高的场所 双逆变电压补偿在线式双逆变电压补偿技术也称为Delta技术 是目前国际上最领先的技术 它成功地将交流稳压技术中的电压补偿原理运用到UPS的主电路中 当市电存在时 两组逆变器只对输入电压与输出电压的差值进行调整和补偿 逆变器承担的最大功率仅为输出功率的20 所以功率强度很小 功率余量大 这就增强了UPS的输出能力和过载能力 不再对负载电流波峰系数予以限制 可从容地对付冲击性负载 不再对负载功率因数进行限制 输出有功功率可以等于标定的KVA值 总而言之 Delta技术的运用 不仅弥补了原来在线式的不足 还使得许多主要指标有了新的突破 UPS电池容量计算 UPS电池是UPS在停电时工作的动力来源 一般大功率UPS采用免维护铅酸蓄电池串并联而成 铅酸蓄电池单体工作电压为2V 容量以AH计 通俗的讲即100AH的电池以10A的电流放电可以放10个小时电池的电放完 目前除通信行业外 机房UPS一般使用12V100AH的铅酸蓄电池 UPS电池供电时间与电池的容量有关 目前一般3KVA以下的UPS蓄电池电压为96V或48V即8节或4节12V电池串联 5KVA及以上的蓄电池电压为192V即16节12V电池串联 UPS逆变时间可按能量守恒定律算出 一般UPS逆变工作时效率在86 左右 以90 计 则由8节12V100AH电池串联供电的3KVAUPS在负荷功率为2KW时逆变工作时间为 8 12 100890 2000 4 32 H 即在停电后可以支持4 32小时 考虑到电池在使用后容量会衰减 在大电流放电时电池化学能电能转换效率也会降低 可以认为这一配置的逆变工作时间为4小时 网络中心各设备产生的热量需采用空气冷却 风冷 的方法来解决 设备运行产生的热量都被排放到机房的空气中 网络中心的各类对温度和湿度的变化较为敏感 温度和湿度的变化 可能导致系统发生严重问题 必须有专门的设备保证机房的温度和湿度 网络中心的最佳制冷设备就是机房专用精密空调 机房专用精密空调与普通家用空调在以下几个方面有较大区别 网络机房空调常识 普通空调风量过小 导致舒适性空调出风温度过低 会在出风口附近空气中的水蒸汽饱和凝结出水滴 对附近的用电设备造成很大危险 同时风量小 会影响机房中的空气循环 导致机柜附近温度比机房其它部位温度高 而机房专用空调的风量较大 不存在上述问题 普通空调没有湿度控制功能 舒适性空调无法进行湿度控制 没有加湿功能 只能进行除湿 在冬季甚至过度除湿 湿度过低产生的静电极易产生设备故障 由于热空气比冷空气轻 因此机房专业空调的进风口一般在空调的上部 其出风口一般可接专用风管 通过地板下方空间或风管将冷空气送到需要的位置 而普通空调一般为下进风 上出风 在机房中使用时致冷效果较差 舒适性空调过滤能力无法达到机房标准 舒适性空调只具备简单的过滤功能 其过滤器的过滤效果根本无法达到机房的要求 机房专用空调严格按照0 5微米 升 18 000 B级 设计 配合以每小时30次的风量循环 保障机房洁净 普通空调在北方地区无法实现低温 室外 运行 一般标称 5 以下即无法制冷和加热 而机房是发热量很大的区域 即使在冬天也需要对设备进行降温 普通空调在机房内应用 寿命短 在365天 24小时应用的情况下其寿命一般不超过3年 机房专用空调的设计寿命一般为连续运转10年 普通空调耗电量大 机房专用空调选用的工业等级压缩机能效比高达3 3 而舒适性空调目前业界选用的高等级压缩机能效比约2 9 同时考虑到其他设计差异 如显热比指标 舒适性空调比同容量的机房专用空调多耗电20 30 不仅增加使用成本 也浪费能源 网络中心机房监控 机房的空调系统因故障停止工作后 机房内的温度将会失去控制 南方夏天温度将会升至45摄氏度以上 导致服务器或网络设备损坏 曾有某外资企业的网络机房在夏天由于夜间空调损坏 机房温度过高导致磁盘阵列故障 服务器中阵列中保存的所有灯具图纸丢失 造成企业巨大经济损失的案例 如果机房停电 管理员如果没有及时处理 长时间后UPS后备电池耗光 也会导致严重的后果 因此必需有一套对机房的温度 电力供应甚至空调和服务器及交换机的工作情况进行监控并远程报警的设备