浅谈数据中心建设及基础设施

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浅谈数据中心建设及基础设施

袁　伟，黄良剑

（江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，南京 210028）

摘要：本文先对数据中心的定义和分类做了简介，然后对数据中心建设进行了概述，介绍了数据中心建设的流程、基础工程和原则，最后对数据中心的现状、问题和发展趋势进行了总结。

关键词：数据中心；数据中心建设；基础工程doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.01.142中图分类号：TP399 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2020）01-0183-02

1 数据中心简介

1.1 数据中心的定义

数据中心[1]是一个由特定设备组成的全球协作网络，用于通过Internet网络基础设施传输、加速、显示、计算和存储数据信息。数据中心是一套复杂的设施，它不仅包括计算机系统等配套设备，而且还包括冗余数据通信连接、环境控制设备、监控设备和各种安全设备。典型的数据中心主要区域划分为：数据中心园区、设备机房（主机房）、基础设施区（高低压配电系统，冷冻机组，发电机区，消防系统区）、通信机房、监控区域、备件存储区、测试区、办公区域。1.2 数据中心的分类（1）按类型：企业级数据中心（EDC）、互联网数据中心（IDC）、云数据中心（CloudDC）。（2）按规模：骨干级数据中心、地域级数据中心、卫星级数据中心。

（3）按所有权：企业内部数据中心、第三方托管数据中心。

2 数据中心建设

2.1 数据中心建设概述

保证计算机和通信系统的安全平稳运行，是一项多学科综合技术。机房环境需要符合电子设备在电源、温湿度、清洁度等方面的要求。因此，机房的基础建设[2]包括了建筑装饰、结构、空调、安全和综合布线等一系列的复杂工程。2.2 数据中心建设流程

数据中心建设流程：首先要立项，随后进行初步设计，然后将项目上报，设计施工图，施工招标、设备订货、监理招标，然后施工，施工完了验收，对相关人员进行培训，最后售后。如下图1所示。

（2）机房电气工程

机房电气的设计要符合如下的规定：不间断供电，多级电力保障、双回路供电，电缆阻燃屏蔽，良好的接地，良好的浪涌抑制措施，末端设备连接的可靠性，消防联动，照度要求，电力负荷冗余要求。

（3）机房暖通工程

机房暖通工程的设计范围包括以下几个部分：精密空调设计，新风设计，排风设计。精密空调设计包括冷量计算、室外机路由、上下水路由等；新风设计包括预处理、维持机房正压、亚高效过滤等；排风设计包括手动开关、每小时换气、风口设在防区下部等。（4）机房弱电工程

机房弱点工程的设计内容有以下几个部分：综合布线，安防，动力环境监控，KVM管理，大屏幕显示。（5）机房消防工程

机房消防工程的设计内容包括气体灭火，火灾报警，辅助区水消防，极早期火灾报警，消防联动等。机房气体灭火分类一般分两类：有管网系统和无管网系统；火灾报警有烟感报警和温感报警，烟感报警触发警铃报警，温感报警触发声光报警，延迟30秒喷发，当发生报警时，可手工启动喷洒，也可以通过两种探测报警后自动启动，当手自动方式都失效时，可应急启动喷洒。2.4 数据中心建设原则

数据中心建设有十个原则，分别是高性能，扩展性，适用性，安全性，稳定性，通用性，可维护性，可管理性，经济性，节能、环保、减排。

3 数据中心现状及问题

历经20多年的发展[3]，我国当前的数据中心建设规模变化巨大，但依旧在急剧发展和壮大。随着数据中心的发展，过程中也涌现出许多大大小小的问题：

（1）员工级别和能力无法响应需要支持的物理基础设施；（2）预防性维护不足；（3）缺少面向关键员工的应急计划；（4）缺少或无文档编制流程；（5）缺少或无维护活动文档；（6）缺少或无维护活动监管；（7）过时或不适用的图纸、站点运行流程和指南；（8）数据中心初始设计时就有缺陷，未考虑今后的运维。

图1 数据中心建设流程

4 结束语

本文对数据中心的定义和分类进行了阐述，并对数据中心建设进行了概述，包括数据中心建设的流程、原则等，最后对数据中心现状和问题进行了归纳总结。

数据中心今后一段时间的发展趋势主要有以下几个方面：（1）机房供配电。比如备用供电系统向不间断供电系统的发展；（2）空气调节。主要有冷却系统、机房气象学、节能型制冷技术；（3）机房监控管理。主要涉及到IT设备的管控、管理终端的变化等。

（转下页）

2.3 数据中心建设工程

数据中心建设的基础工程一般有以下几方面的工程：（1）数据中心装饰工程

数据中心装饰工程包涵以下几方面的要求：第一，分区要求。电子信息系统机房配备有主机房、支持区和辅助房间。第二，设备放置要求。包括服务器柜放置，配电柜位置，新风排风等；第三，材料选型。电脑室装饰材料的选用由防火标准、电脑室标准和设计师的习惯决定。

作者简介：袁　伟，男，汉族，1991年生，江苏常州人，硕士研究生，检测员，初级，研究方向为计算机技术。

　　　　　 黄良剑，男，汉族，1992年生，江苏泰州人，本科，项目经理，初级，研究方向为电子信息科学与技术（应用声学）。

2020.01数字通信世界183

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浅谈设备二维码动态管理

李金洋

（中国石化西南油气分公司设备管理处，成都 610000）

摘要：基于目前采取的设备二维码静态管理方式，提出一种新的动态管理方式，有效的解决静态管理中遇到的标签张贴工作量大、标签耐用性差、信息量小、安全性低等问题。

关键词：二维码；动态管理；保密doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2020.01.143中图分类号：TP391.44 文献标示码：A 文章编码：1672-7274（2020）01-0184-01

1 二维码管理

笔者所在单位共有各型生产设备上千台套，为实现设备全寿命周期管理，单位正开发一套设备管理系统实现信息化管理。作为设备实物与数据库信息之间的衔接，单位引入了常见的QRCODE二维码进行管理。本文在目前采取的二维码静态管理方式的基础上，提出了一种新的二维码动态管理方式以供探讨。

2 管理现状

目前单位采取的是常见的二维码静态管理方法，即在二维码中存储全部所需信息。具体来说是根据数据库中存储的设备基础信息，例如设备名称、规格型号、安装地点、生产厂家等内容，生成二维码图样，然后打印到空白不干胶纸并粘贴在设备表面。当员工需要在现场了解设备基础信息时，通过扫描二维码标签来获悉相关信息。

此种二维码管理方法优点在于：一是可以最大程度的利用现有打印设备，只需购买空白不干胶纸，便可打印制作二维码标签。二是由于采用的是国标二维码，利用常见的扫码软件都可以读取到设备信息，即使发生断网等恶劣情况，扫码软件也同样可以读取到正确信息。

不足之处在于，一是当设备信息发生改变时，例如压力表等安全附件送检后信息变更、设备调拨后信息变更等，都需重新打印和粘贴标签，维护工作量较大。二是受到打印介质限制，二维码不干胶标签在户外环境下不易保存，容易褪色或脱落，需要经常检查标签是否有效，增加了维护工作量。三是同样尺寸的二维码标签，需要存储的信息越多，二维码标签图样会越复杂。尤其当标签受到污损或光照不良的时候，复杂的图样将极大地降低扫描效率。四是二维码标签信息容量有限，目前二维码符号的最大规格版本40支持177×177个模块，即使这样也只能存储1817个汉字（7089个数字字符或者4296个字母），不能满足未来更多管理要求，例如保存设备技术档案、设备操作规程等内容。五是由于标签中已经储存了设备全部信息，由外部单位批量制作二维码标签时，或由未授权设备扫描，都可以轻松的读取到所有设备信息，商业机密泄露的风险极大。

2.1 准备阶段

一是制作只包含通用唯一识别码（UUID）及解析地址的二维码标签；二是在数据库设备基础信息表中新建一个二维码UUID存储字段；三是开发能够将数据库中设备信息与二维码标签上的UUID进行关联的APP软件。2.2 应用阶段

一是由员工将二维码标签粘贴或悬挂在现场设备上，由于该标签只有预制UUID而没有任何设备固定信息，此时可以粘贴和悬挂到任何需要管理的设备上；二是由员工到现场扫描设备上的二维码标签，在手持终端中找到对应设备信息并与现场标签进行关联，从而完成设备实物与数据库中设备信息的关联工作。

用这种方式管理有以下几个优点：一是信息变更快捷方便。当需要修改设备信息时，只需要在手持终端上修改对应设备信息，无需再到现场更换二维码标签；即使现场二维码标签粘贴错误，也只需修改关联，极大地降低了现场工作量。二是标签形式多种多样。可以批量定制金属吊牌或塑封标签，满足高温、高湿度、腐蚀环境等不同工况需要。三是二维码图样简单。由于标签内容只有UUID和解析地址，字段长度固定不变，生成的二维码图样简单容错率高，既便于制作更小尺寸的二维码标签，也可以极大提高现场扫描效率。四是信息容量无限制。由于是该方式基于网络从后台服务器中查找设备信息，从理论上讲每一台设备可以保存和读取的信息量无限制的，可以方便的保存设备技术档案，操作规程甚至视频影像、3D建模等数据。五是标签安全性强。由于标签中只储存UUID和解析地址，确保了信息不会泄露，未授权软件扫码只会得到乱码信息。

4 应用展望

在签订设备技术规格书时，可以要求设备供应商采用铭牌或蚀刻等方式将二维码标签固定在设备上，同时可以进一步要求供应商在二维码标签中预制部分设备基础信息，例如设备名称、规格型号、出厂日期等，完成采购的设备可以扫码入库，自动获取相关基础信息，更进一步提高设备管理工作效率，最终实现一物一码，码随终身的管理要求。参考文献

[1] GB/T18284-2000快速响应矩阵码.

[2] 季丹，宋嘉辰.浅谈技术装备动态管理信息系统的功能和使用[J].科技风，2018（5）：10.

[3] 石义芳.二维码在高校计算机实验室设备动态管理中的应用[J].中国现代教育装备，2019（7）：10.

3 动态管理方式

经过研究，笔者提出一种新的二维码动态管理方式，可以有

效解决上述管理方式中遇到的问题，简单的说是将“二维码作为线上线下的一个关键入口”，而不是存储具体信息。具体方式如下：

（接上页）参考文献

[1] 刘川荣.数据中心基础设施建设之我见[J].智能建筑，2018（8）：62-63、66.

[2] 马自辉.数据中心建设规划[J].中国电子商务，2014（6）：54-54.

[3] 殷平.数据中心研究（1）：现状与问题分析[J].暖通空调，2016（8）：144-151.

184DIGITCW2020.01