机房节能新技术科普展厅项目设计方案

1互联网数据中心机房科普展厅项目设计方案申报单位名称（章）：北京世纪互联工程技术服务有限公司（一）展厅选址互联网数据中心机房科普展厅建设项目是本公司2009年工作规划的重要内容之一。本项目既有封闭的室内固定展馆，又具有大规模的室外开放展示区，并配有集装箱式流动展厅。室内展馆总建筑面积380平方米，设计容量200KVA，由中科院研究员级机房技术专家规划设计，初期投资100万元，全年固定时间开放，定位人群为对互联网有浓厚兴趣的青少年学生群体，故将重点在寒暑假推出专栏活动，并配有专业技术讲解人员；上千平米的室外开放展区全年7×24小时免费开放；集装箱式流动展厅可固定摆放在开放展区，亦可根据活动需求车载移动摆放。展厅选址在798艺术区内，798艺术区是北京的文化创意产业集聚区，位于北京市朝阳区酒仙桥大山子地区。世纪互联工程公司长期拥有该选址建筑场地的使用权，具备确保公众安全参观的固定展厅用房以及开放展示区占地，便于规模性公众参观活动的开展。此外，园区供电的有利条件可以提供大容量的工业供电，保障机房实物展品的运行，为展厅公众体验区提供电力应用环境。798艺术区场景（二）展厅主题内容与表现手段项目整体内容符合推进“人文北京、科技北京、绿色北京”建设的方针。798是艺术与工业的交融地，全年免费自由开放，参观人群主要是青年人，除了北京市民外，还吸引了不少来自全国乃至世界的游客，借助798艺术区的影响力和窗口作用，便于科普活动的广泛开展，此理念为“人文北京”；项目选题“互联网数据中心机房”为信息系统技术，属于高科技领域，此方针为“科技北京”；展示内容主题中的“绿色2节能环保数据中心”，讲解的是机房节能的重要性及迫切性，同时推广机房节能降耗的国内外新技术，此环节为“绿色北京”。项目展示的内容主要有以下两个主题，一是互联网数据中心机房的架构，二是绿色数据中心，展厅科普展示将针对不同主题内容采用多样的表现手段，藉此展示机房技术、原理与发展趋势，使受众全面了解互联网信息系统的后台架构。1、主题一：互联网数据中心机房的架构数据中心机房的架构主要由信息技术设备和基础设施两大部分构成。机房架构的主设备基本采用实物展示形式，包括Intel主板芯片、DELL机架式服务器、HP刀片服务器、cisico网络交换机、服务器机柜、不间断电源、精密空调机、集中监控中心，将IT设备安装在机柜内，配合电源、空调的环境保障，IT设备可以通电运行；机房内的一些大型设备（例如小型机、柴油发电机、变压器、电池组）不便于室内展示，采用展板介绍的方式；机房基础知识介绍也采用展板方式，内容包括机房组成构架图、网络拓扑结构、设备结构原理；此外，展厅配备参观显示屏，播放机房发展趋势的flash形式介绍以及机房动态建设过程的3D动画。数据中心机房主要架构2、主题二：绿色数据中心绿色数据中心主要通过展板形式展示，包括机房能耗介绍、节能的必要性以及国内外机房节能新技术与新理念，图文并茂讲解。机房能耗现状举例：北京市气象信息中心在07年花费4000万元添置了一套IBM的HPC系统，计算能力达到9.8万亿次/秒，但这批信息中心的HPC设备电费经过测算需要将近300万元；据调查显示，根据我国大陆地区服务器保有量180万台来推算，我国在2007年一年所有服务器的总能耗约150亿人民币（其中北京地区约20亿人民币），以50%的装机比例计算，并考虑机房设施的能耗，全国数据中心的总电费计算值就已经达到了150至230亿元。3由此可见，机房的高能耗现象日趋严重，能耗量之庞大是不可忽视的。在机房新技术运用方面，国外已经出现了许多“绿色”典例，如微软在哥伦比亚河畔创建的全球数据处理能力最强大的数据中心，占地相当于两个足球场大小，年耗电量与日内瓦市的年耗电量相当；SUN创新的集装箱机房，灵活、快速组建的可移动式高密度数据中心；微软的海上数据中心，利用海洋能源发电等技术。国外数据中心照片（三）展厅布局与具体设备展品介绍世纪互联工程公司在2009年初，投资数十万元购置搭建了机房主设备展品，既包括机房基本组成系统，又引入了国内外机房节能新技术产品，例如高效水冷、风冷水平送风、分级监控、模块化设备等，具备科普展厅建设成形且良好的硬件基础条件。所有实物展品设备均可上电实际运行，参观人员在展厅技术讲解人员的指导下，可以在体验区亲自实际操作机房设备，例如采用展厅配备的FLUKE测试仪表，测试各系统耗电量，了解系统能耗；手动模拟报警，感受监控中心的智能性；也可以断电拆装设备，了解内部结构原理。GOOGLESUN微软4科普展厅主设备展品照片德国威图展品照片展厅项目设计与规划建设方案主要包括信息技术设备和基础设施两大部分，设备展示采用实际展品与模拟展板相结合的形式。信息技术设备包括服务器、交换机、防火墙、KVM、磁盘阵列；基础设施包括空调系统、UPS供电系统、机柜系统、监控系统、布线系统五大核心系统，并结合机房辅助工程中不可缺少的消防、照明、门禁系统实施，形成符合实际应用条件的完整互联网数据中心机房展示。此外，为保证参观的便利性与安全性，在参观区域内设置路标，指示参观路线，标出强电区域进行安全防护。展厅布局规划图纸如下。5科普展厅整体规划布局图下面分类介绍展厅的主要硬件展品设施。1、信息技术设备展示（1）服务器服务器是一种高性能计算机，作为网络的节点，存储、处理网络上80％的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。做一个形象的比喻：服务器就像是邮局的交换机，而微机、笔记本、PDA、手机等固定或移动的网络终端，就如散落在家庭、各种办公场所、公共场所等处的电话机。我们与外界日常的生活、工作中的电话交流、沟通，必须经过交换机，才能到达目标电话；同样如此，网络终端设备如家庭、企业中的微机上网，获取资讯，与外界沟通、娱乐等，也必须经过服务器，因此也可以说是服务器在“组织”和“领导”这些设备。按服务器的机箱结构来划分，可以把服务器划分为“台式服务器”、“机架式服务器”、“机柜式服务器”和“刀片式服务器”四类。本项目主要展示机房最常见的机架式服务器与刀片式服务器。（2）交换机交换机是集线器的升级换代产品，从外观上来看，它与集线器基本上没有多大区别，都是带有多个端口的长方体。交换机是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。交换机的主要功能包括物理编址、网络拓扑结构、错误校验、帧序列以及流量控6制。目前，主流的交换机厂商以国外的CISCO、3COM、安奈特为代表，国内主要有华为、D-LINK等。（3）防火墙防火墙指的是一个由软件和硬件设备组合而成、在内部网和外部网之间、专用网与公共网之间的界面上构造的保护屏障，它是一种计算机硬件和软件的结合，使Internet与Intranet之间建立起一个安全网关，从而保护内部网免受非法用户的侵入。防火墙对流经它的网络通信进行扫描，这样能够过滤掉一些攻击，以免其在目标计算机上被执行。防火墙还可以关闭不使用的端口，禁止特定端口的流出通信，禁止来自特殊站点的访问，从而防止来自不明入侵者的所有通信。（4）磁盘阵列磁盘阵列简称RAID（RedundantArraysofInexpensiveDisks，RAID），有“价格便宜且多余的磁盘阵列”之意。其原理是利用数组方式来做磁盘组，配合数据分散排列的设计，提升数据的安全性。磁盘阵列是由很多便宜、容量较小、稳定性较高、速度较慢磁盘，组合成一个大型的磁盘组，利用个别磁盘提供数据所产生的加成效果来提升整个磁盘系统的效能。同时，在储存数据时，利用这项技术，将数据切割成许多区段，分别存放在各个硬盘上。在网络存储中，磁盘阵列是一种把若干硬磁盘驱动器按照一定要求组成一个整体，整个磁盘阵列由阵列控制器管理的系统。（5）KVM所谓KVM是鼠标、键盘、显示器的英文缩写，就是用一套或数套键盘、显示器和鼠标在多个不同操作系统的多台主机（包括服务器和网络设备等）之间切换，实现一个用户使用一套键盘、鼠标、显示器去访问和操作一台以上主机的功能，从而达到提高系统和网络管理人员的工作效率、减低系统故障时间、提高网络或数据中心运行的稳定性、安全性与可靠性等目的。2、基础设施展示机房基础设施主要包括空调系统、UPS供电系统、机柜系统、监控系统、布线系统五大系统，各系统有机结合构成信息系统设备稳定、可靠运行的有力保障。（1）空调系统空调新风系统，是运行环境的保障。由于数据中心机房里高密度存放着大量网络和计算机设备，不仅产生大量的热量，而且对环境中的灰尘数量和大小有很高的要求，7这就对空调系统提出了更高的要求。保证设备的可靠运行，需要机房保持一定的温度和湿度。同时，机房密闭后仅有空调是不够的，还必须补充新风，形成内部循环。此外，它还必须控制整个机房里尘埃的数量，对新风进行过滤，使之达到一定的净化要求。（2）UPS配电系统动力配电系统，是机房安全运行的动力保证。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，应采用UPS不间断电源供电来保证供电的稳定性和可靠性。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。（3）机柜系统机柜微环境系统，是IT设备真正的运行环境。机房建设中要充分考虑为每一个机架设置最优化的电源、配电、温度控制、线缆管理及远程监控，将机架、制冷、电源、管理与维护集成为一个整体解决方案，为机柜中的IT设备提供可靠运行的微环境。（4）监控系统监控管理系统，是整体机房的神经中枢。机房监控要求以最少的维护人员，运用最优化的运营维护手段，来实时监控每一个机房中设备所处的物理环境。整体机房集中监控系统，包括了对机房内各种设备（配电柜、UPS、空调机组、门禁、消防、视频图像等）及环境参数的监测。（5）布线系统综合布线系统，是机房实现网络通讯的途径。综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。（6）其它消防报警系统，是整体机房安全运行的盾牌。火警探测系统包括温感、烟感探测器、红外探头，灭火系统采用气体灭火。