数据中心机房搬迁及扩容方案2015.1.22
XXXXX 科技股份有限公司
智慧应用事业部
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优
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搬
迁
方
案
2015年1月22日
一、概述
1、现状分析
安泰数据中心机房位于时代数码港20楼，经过近一年多的运行，发现大楼的电源系统经常性的出现断电现象；数据中心的出口采用的是电信的50M 专线，在过去的一年中，曾出现过服务中断达到24小时以上。同时，目前的数据中心已经不能满足业务快速发展带来的空间需要。
空间不足：目前20楼中心机房总面积约为20平米左右，里面含有7个机柜，服务器约15台左右，网络设备约20台左右，包含办公网络与数据中心网络，空间使用率已达到75%以上，按照部门现在的业务发展速度，该机房已不能满足近一年的需要。
环境制约：目前机房采用的是50（2P ）的挂壁式空调，当夏季气温偏高时，机房内的温度难以控制，曾出现过由于温度升高导致消防栓漏水的现象。
安全隐患：目前机房在大楼新建时未进行合理规划，所属楼层为20楼，空调外机没有地方放置，暂放置在隔断的小房间内，通过窗户对外散热，无法对机房的温度进行有效控制，且夏季温度偏高，存在安全隐患；机房内屋顶设有消防栓，夏季容易产生漏水现象；机房内中央空调为大楼统一控制，晚上中央空调处于关闭状态；中心机房与办公网机房同在一处，且机房内设有门禁系统的控制开关，经常有人需要进出机房调试设备或者检修空调等，不利于机房的管理。
网络架构：目前数据中心网络采用单出口、单链路的架构，当电信的出口故障时，数据中心对外提供的服务将无法继续；在网络架构中，所有的链路全部为单链路（服务器与网络设备之间、网络设备与网络设备之间、出口与运营商之间），如果单链路中的某一个点出现问题，将导致服务终端。在现有的网络架构中，未考虑到网络安全因素，易出现网络入侵等事件。
备用电源：目前机房采用10KVA 的UPS 电源，其上不但接有数据中心的设备，而且接有办公网络的设备，当UPS 供电时，负载已达到100%，已不能满足后期业务发展的需要。
在此背景下，我部门提出了对数据中心进行优化及搬迁的方案，以解决当前所面临的各种问题，从而确保数据中心满足部门未来三年的业务发展需要。
2、建设内容
根据总体规划，现将机电产业园光伏厂房中原设计为仓库的位置规划为中心机房，该房间总面积约50平米左右，位于三楼，全部用于放置数据中心的相关设备。本次规划中涉及到以下几个方面：
（1）机房整体的装修；
（2）强电系统与备用电源UPS 的部署；
（3）弱电及硬件架构规划与部署；
（4）网络架构与网络安全规划；
（5）机房监控与门禁系统部署；
（6）机房空调部署；
机房规划示意图如下：
机房规划示意图
3、规划原则
（1）前瞻性及灵活性
本机房的规划及配套电源设计应立足于业务系统长远的发展需求，统一规划、统一布局，为系统的进一步扩容预留充足的配套资源。
（2）高可靠性
配套电源及机房空调设备的持续高可用性是保障系统高效、稳定运行必不可缺的前提条件。网络架构的冗余性是保障业务7 x 24小时不间断的基础。
（3）安全性
机房的物理安全以及网络安全是机房建设中必不可少的因素。物理安全，是指防火、防盗、防水、防小动物入侵等；网络安全，是指防病毒、防入侵、防漏洞等。
（4）管理方便性
机房的通过远程视频监控、环境监测报警以及本地化值班处理问题的模式，可以使得在数码港以及在现场的管理人员实现有效的信息互动，便于机房日常管理。
二、建设方案
1、机房整体的装修
在机房的整体装修中，采用HDG.600无边静电地板进行铺设，距离地面高度为20~25cm左右，吊顶采用硫酸钙板进行吊顶，照明使用九盏新亚格 600*600规格的栅灯。照明系统分为机房正常照明与机房事故照明，正常照明系统接入市电，事故照明接入UPS 。
2、强电系统与备用电源UPS 的部署
2.1强电系统部署
根据规划，每个机柜下面需要配备两个16A 输出的电源面板，一个为市电电源，一个为UPS 电源。所有开关均带漏电保护，并加装浪涌防雷器。UPS 主机为三进三出， UPS 的接入线取自动力柜的三相市电，由于已有一台10KVA 的UPS ，故将原10KVA 的UPS 分配给含网络机柜在内的三个机柜和监控、门禁、机房事故照明。剩下的
机柜全部由20KVA 的UPS 进行平均分配。若设备后期UPS 负载已超过额定值，可根据实际情况增加相应功率的电池组。
强电接入一共设计两个配电柜，一个为市电的动力柜，一个为UPS 配电柜，机房内所有的电源都需配备独立的控制开关，以便在故障检修或者其他原因引起的事故时能够进行有效的控制。机房的强电主干线上需配备独立的三相四线多功能电表，记录机房的电量消耗情况。
机房接地系统，通过导线将电路中的某一点或者某一金属壳体连接在一起，形成电气通路，使危及人身或者设备的电流易于流到大地。从而保障机房工作人员以及机房设备的安全。
强电设计图如下：
图1. 强电动力柜
图2.UPS 电力柜1
图3.UPS 电力柜2
2.2备用电源UPS 部署
原数据中心已有一台10KVA 的UPS ，由于设备的增加，该UPS 已不能再负载其他的新增设备。故本次规划中，新增了一台20KVA 的UPS 。按照设计，每个机柜中的最大负载为4KW ，即按照8台设备，每台设备500W 计算，但实际的负载基本应该维持在3KW 以内。根据UPS 设计原理，配置的负载应该在实际的负载上乘以系数1.5，且考虑到暂时使用不了太大的UPS ，故本次选用了20KVA 的UPS ，若后期需要扩容，再进行增加即可，这样确保了资源被充分利用。
按照要求，主机采用工频机（三进三出）， UPS 的负载为20KVA ，延时时间为4小时左右。一共需要64节蓄电池以及两个电池组机柜，每个机柜中能够安装32块蓄电池。另外，由于考虑到楼板的承重有限，为安全考虑，准备将UPS 电池组柜的资金拿来定做UPS 电池架，使楼板的承重面积达到最大。
3、弱电及硬件架构规划与部署
3.1弱电规划
机房内的所有弱电线路全部采用地下铺设方式，由主机柜到各服务器机柜，本次规划中一共有12台机柜，故需在主机柜上规划12个24口配线架，各服务器机柜上分别规划一个24口配线架。后期因业务扩展而新增的设备，可以直接通过配线架连接到现有的网络中。 3.2硬件架构规划
由于考虑到后期的业务发展，本次的硬件架构中新增了六个图腾的机柜，原数据中心已有6个机柜，加上本次新增的8个，一共为
14个机柜。这14个机柜分为两排摆放，每排六个。每个机柜上配备一个“ 8位 16A 输入 10A 输出”的PDU 与一个“IEC14接口 8位 16A 输入 10A 输出”的PDU 。每个机柜最大容量为8台，最大负载不得超过4KW 。所有的设备通过配线架与主机柜进行连接。
4、网络架构与网络安全规划
4.1设计思路
网络安全：通过在出口和内网服务器接入位置部署防火墙，保障三到四层的安全。在网络中间部署T200-S 设备，通过深入到7层的分析与检测，实时阻断网络流量中隐藏的病毒、蠕虫、木马、间谍软件、网页篡改等攻击和恶意行为，实现对网络应用、网络基础设施和网络性能的全面保护。在服务器上部署专业的杀毒软件，保证内网的安全性。
业务逻辑隔离：针对不同的业务，划分为不同的VLAN ，这样就为用户到服务器提供了一种端到端业务传输通道，把不同用户、不同应用的数据横向隔离开来，保证数据传输的私密性和安全性，确保用户群组获得正确的资源和网络流量的安全隔离；
严格的远控管理：为保证数据中心能够被授权的用户访问，全网采用VPN 方式进行远程管理，替换掉原数据中心中的teamview 管理方式，且用户需要经过严格的授权，不同权限级别的人员所能够访问的服务器是不一样的。
全网冗余链路：为保证数据中心7 x 24的运行，所有链路均采用冗余设计，防止单点故障而导致的业务中断现象。
4.2详细设计
1）增加高性能出口安全设备，从而提高出口的安全性、可靠性和 出口带宽。在提供传统防火墙、VPN 功能基础上，同时提供病毒防护、漏洞攻击防护、P2P/IM应用层流量控制和用户行为审计等安全功能；
2）更改核心交换机为千兆三层交换机，提供强有力的转发性能；
3）更改接入交换机为千兆二层交换机，保证服务器上行带宽及转 发率；
4）增加2台高性能应用控制网关，提供全面的应用识别能力，进 行精细化的流量管理，及完善的安全审计；
5）保证各个业务系统的逻辑隔离，保证IP 地址的全局唯一性，避免IP 地址冲突影响正常的网络访问。
6）增加一台存储型备份服务器，对主要服务器进行增量备份，确保数据的可恢复性。
7）增加一条联通20M 出口链路作为备用链路，当电信出口故障时，业务流量能够通过联通出口进行转发。同时，双出口也为后期可
能需要的负载均衡设备预留了空间。
8）每台服务器均安装服务器版杀毒软件，确保内网各服务器的安全性。
网络拓扑：
以一台S5500-HI 系列交换机作为核心交换机。H3C S5500-HI系列交换机是H3C 公司最新开发的增强型IPv6强三层万兆以太网交换机产品，具备先进的硬件处理能力和丰富的业务特性。支持最多6个万兆接口，实现业界1U 设备最高的端口密度以及灵活的端口扩展能力；支持IPv4/IPv6硬件双栈及线速转发，使客户能够从容应对即将带来的IPv6时代；除此以外，其出色的安全性、可靠性、PoE 供
电能力和多业务支持能力使其成为大型企业网络和园区网的汇聚、中小企业网核心、以及城域网边缘设备的第一选择。
以S5120-52C-HI 前兆交换机作为接入交换机。H3C S5120-HI系列交换机是H3C 公司自主开发的新一代千兆以太网交换机。具备先进的硬件处理能力、丰富的业务特性以及灵活的端口扩展能力，支持H3C 特有的IRF2（第二代智能弹性架构）功能，给用户带来一个简单的、高性能的、高可靠的网络，适合数据中心服务器群接入和企业网千兆接入。S5120-HI 硬件支持双可插拔电源，支持绿色节能模式，支持EEE 节能特性；支持BIMS 管理及带外管理口，可满足大型数据中心对交换机高可靠性、易管理性、绿色节能等严格要求。
新增一台F1000-C-G 与现网出口防火墙联动，增加出口可靠性；F1000-C-G 是H3C 公司面向大中型企业用户开发的新一代专业防火墙设备。支持外部攻击防范、内网安全、流量监控、邮件过滤、网页过滤、应用层过滤等功能，能够有效的保证网络的安全；采用ASPF （Application Specific Packet Filter）应用状态检测技术，可对连接状态过程和异常命令进行检测；提供多种智能分析和管理手段，支持邮件告警，支持多种日志，提供网络管理监控，协助网络管理员完成网络的安全管理；支持多种VPN 业务，如L2TP VPN、GRE VPN 、IPSec VPN、SSL VPN等，可以构建多种形式的VPN ；提供基本的
路由能力，支持RIP/OSPF/BGP/路由策略及策略路由。
新增一台F100-C-G 与现网服务器防火墙联动，增加服务器上行链路可靠性，F100-C-G 是H3C 公司推出的新一代防火墙产品，能够满足中小企业不断变化的网络环境和日益丰富网络应用的需要。SecPath F100-C-G继承H3C 一贯的高性能、高可靠硬件平台，能够为用户提供线速、稳定的应用体验。SecPath F100-C-G不但可以提供传统的基础安全功能，如状态检测、NAT 、VPN 、链路负载均衡等；同时通过统一的软件平台和处理引擎，SecPath F100-C-G有效整合防火墙、入侵防御、应用层流量识别与控制、防病毒功能，为用户提供一体化的应用安全防护。该设备将数据库服务器等重要的服务器进行了隔离，外网无法直接探测到改隔离区域的服务器。
新增两台台T200-S 用来防攻击和防病毒；H3C SecPath T200-S IPS （Intrusion Prevention System）集成入侵防御与检测、病毒过滤、带宽管理和URL 过滤等功能，是业界综合防护技术最领先的入侵防御/检测系统。通过深入到7层的分析与检测，实时阻断网络流量中隐藏的病毒、蠕虫、木马、间谍软件、网页篡改等攻击和恶意行为，实现对网络应用、网络基础设施和网络性能的全面保护。SecPath T200-S IPS适用于企业用户、行业用户的互联网出口和广域网边界。
为数据中心的所有服务器安装杀毒软件，杀毒软件采用趋势科技
的防病毒套装网络版，80%以上的攻击与病毒感染均来自于内部，所以内部服务器的安全防范也极为重要。
网络中所有链路均采用冗余设计，服务器采用双网卡桥接模式，当某一链路故障时，另一链路能够正常使用。两台核心交换以及两台接入交换之间采用IRF2弹性构架技术，在逻辑上将两台设备虚拟化为一台，一方面便于管理，另一方面为接入设备提供了备用的冗余链路；所有网络设备之间级联均采用以太通道的方式连接，不仅提高了数据转发率，而且可以防范由于单点故障引起的业务中断。出口采用双出口链路，使用电信的50M 专线为主线，联通的20M 专线为备用链路，一旦电信的链路中断时，业务流量能够迅速转移到联通的出口，保证对外提供7 x 24不间断服务。整体网络架构体现了冗余链路的概念，同时更体现了架构的灵活性，可以说这是一种弹性的构架。当后期由于业务量增加而导致的设备增加或者设备更新，我们可以不用改变原有的网络架构，直接在该架构上进行增加设备即可。链路的冗余，可以使业务在不中断的前提下进行设备的更新或者维修。
5、机房监控与门禁系统部署
机房监控分为机房视频监控与机房环境监测。机房视频监控采用四路半球彩色摄像机，分别对两排机柜进行交替监控，其中一个监控正对机房入口，对进出机房进出人员记录。视频监控硬盘录像机采用
1T 硬盘，可持续录像达7天以上。机房环境监测使用原机房内的环境监测设备，所监测的范围包括水浸、电流电压、UPS 、温湿度等，并且具有报警功能。机房内安装水感线（覆盖整个机房）、烟感报警器、温湿度感应器等传感器，确保机房内的环境安全。机房环境监测箱安装在机房门外，确保出现故障时值班人员第一时间进行处理，同时也便于值班人员的巡视。
机房门采用2100*1200的防火防盗门，配备门禁系统。门禁系统接入UPS 电源，以防由于断电引起的机房门无法关闭现场。机房内需配备二氧化碳灭火器，放置于方便取用的位置，确保发生明火现象时能第一时间进行处理。
6、机房空调部署
机房空调采用格力50（2P ）柜机一台，以及原机房挂壁空调。柜机空调需具有加电自启的功能，以防机房断电后空调关闭导致的温度升高。空调的放置位置需避免阳光的照射，避免因为阳光照射引起的空调老化。空调外机放置在三楼墙外侧，使用脚架进固定。
三、材料清单
请参见附页。
以上是智慧应用事业部数据中心机房优化及搬迁方案。
妥否？请领导批示。