云計算網絡機房工程設計思路概述

閆濤 梁芳

摘 要：隨著云計算技術的不斷推廣，云計算服務在很多領域都得到了廣泛應用，而云計算網絡機房工程的設計、建設需求也變得越來越大。本文對云計算網絡機房工程的設計要求進行了分析，同時也針對機房的設計流程以及設計中應注意的問題進行了探討。

關鍵詞：云計算；網絡機房；工程設計

云計算網絡機房相對于傳統機房有著更大的優勢，但其在設計要求、設計難度上也是更高的，因此，云計算網絡機房的設計思路也必須要在傳統機房設計的基礎上加以調整與改進。

1 云計算網絡機房工程的設計要求

云計算的主要服務模式是利用網絡在數據庫中獲取資源，同時在通過網絡向用戶提供數據信息，從而滿足用戶的信息需求，這種服務模式使得云計算機房具備了計算性能高、安全性高、人力物力消耗低等傳統機房所不具備的特點，但同時也對云計算網絡機房的工程設計提出了更高的要求。第一，云計算網絡機房之所以能夠具有具有傳統機房所無法比擬的強大計算能力，主要是得益于其大規模的服務器，以Google云計算為例，其服務器多達100多萬臺，其他如Amazon、IBM、微軟等公司的“云”服務器數量也都在十萬臺以上，而這也就要求云計算網絡機房必須要具有較大的面積[1]。第二，云計算本身是一種集中化的部署方式，而集中化的服務器部署則會產生非常高的負載，這也就意味著云計算網絡機房必須要在有限的空間內能夠支持高負載，而這也是云計算網絡機房通常會選擇刀片式服務器等高密度設備的主要原因。第三，隨著云計算的不斷推廣與發展，當前云計算服務的市場競爭已經變得異常激烈，作為一項收費式服務，其運維成本顯然是極為重要的，因此，在云計算網絡機房工程的設計中，必須要對運維成本這一因素進行充分考慮，在保證計算能力與安全性的前提下將運維成本降到最低，以達到提高市場競爭力的效果。第四，一般來說，云計算數據中心都是處于24×7無人值守的狀態，其運維管理工作通常會通過遠程管理來完成。因此云計算網絡機房不僅要通過設計自動化運營，同時還要利用人工智能等相關技術實現對服務器等硬件設施的運行狀態監測以及故障的檢測、預警、修復，從而對基礎設施進行統一的管理。第五，由于云計算服務每一刻都需要面對大量的信息業務，因此其對于服務可靠性的要求非常，而為了滿足這一要求，云計算網絡機房也必須在設計中數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施進行運用，并保證機房的環境與設施，以免出現服務中斷的情況。

2 云計算網絡機房工程的設計流程

基于不同的設計要求，云計算網絡機房工程已經不能再按照傳統機房選址、維護、系統開發、組裝這一流程來進行設計，而是要結合實際要求采取全新的設計思路。

2.1 明確服務器數量

不同云計算的設計要求不同，對于計算能力的要求也不同，而面對大規模的機房服務器數量，任何要求上的差異都會讓機房服務器數量產生較大的差異，因此在云計算網絡機房工程的設計中，必須要先確定機房服務器的準確數量，并以此為基礎進行計算，明確總能耗需求、硬件設備需求等，進而展開對房間布局、設備尺寸等方面的具體設計。此外，也要在設計過程中充分考慮到實際供應能力，以免因供應能力無法滿足能耗需求而影響到機房的正常運行。

2.2 明確區域特征

不同地區的氣候條件、自然災害情況等地域特征有何很大的差異，這對于設計的影響也是非常大的，因此在設計過程中必須要通過實踐勘察、調研、分析來明確區域特征，并圍繞因地制宜這一整體原則展開具體設計，確定機房位置、設備擺放、線路布局、自然災害防護等細節。當然，結合區域特征，設計者也可以明確云計算網絡機房的設計限制，并在設計中加以注意，提高設計的合理性。

2.3 確定設計方案與施工圖

在明確區域特征與服務器數量的情況下，云計算網絡機房的各項細節信息、具體要求以及設計限制已經可以確定下來，這一階段設計人員就可以根據設計密保制定出主體設計方案。同時，由于云計算網絡機房的設計規模相對較大，因此設計工作不僅需要多個設計團隊的共同合作，同時還需要考慮各方的具體要求，因此在得到主體設計方案后，還需要組織工程甲方、集成商、施工方、主管部門等召開會議，針對設計方案進行研討，并提出要求或建議，從而在這一過程中對設計方案進行不斷修正，以保證設計方案具有較高的合理性并能夠滿足各方綜合需求。最后，還要對設計方案進行細化，繪制出明確、直觀的施工設計圖紙。

3 云計算網絡機房工程設計中需要注意的問題

3.1 網絡環境保護

云計算服務所需要面對的信息十分龐雜且具有著較高的不確定性，因此云計算的網絡環境也是復雜多變得，而在機房工程的設計中，也必須要注意對網絡環境的保護。一方面，要保證優化云計算平臺的配置，提高傳輸設計的合理性，保證機房在數量眾多的信息與用戶時，能夠保持穩定的信息接收、傳輸以及用戶登錄。另一方面，復雜的網絡環境使得惡意入侵等不法行為變得十分普遍，因此云計算網絡機房不僅要做好用戶權限的設置，還要強化防火墻等相應的網絡安全防護措施[2]。

3.2 機房運行系統監控

云計算網絡機房的面積較大，服務器與設備也較為集中，一旦出現安全隱患，就會直接影響到整個系統的穩定運行，因此在機房設計中必須要設置完善、合理的運行監控系統，保證能夠對機房運行系統實現全面的實時監控，從而盡早發現安全隱患并進行及時控制。

3.3 通暖制冷問題

云計算網絡機房集中化的部署方式以及極高的耗能使得機房會產生較大的熱量，如果不能進行及時的降溫散熱，就會形成很大的安全隱患，因此在機房的設計中，必須要建立一套完整的制冷系統。制冷系統一方面要根據機房服務器數量、能耗來確定具體的制冷能力，另一方面也要充分考慮能源供應問題，在保證系統制冷能力的情況下盡可能降低空調主機的工作壓力。此外，在冬季或溫度較低天氣下，還要保證機房內部的供暖。值得注意的是，為保證機房擁有良好的散熱、制冷能力，機房應盡量不要設置窗戶，而是要設計專門的照明通風系統來滿足機房的采光與通風需求。

4 結束語

從目前來看，云計算網絡機房工程的設計已經逐漸趨于成熟，但在實際設計工作中仍是不可松懈的，設計人員必須要明確設計要求和設計流程，了解實際情況與自身特點，對設計限制、常見問題等進行全方面的考慮，從而設計出合理的設計方案與施工圖紙，保證機房在投入使用后能夠實現長期穩定的正常運行。

參考文獻

[1]沈舒海.云計算技術在網絡機房建設中的應用[J].電子技術與軟件工程，2017（21）：14.

[2]劉輝.基于云計算的網絡機房的建設與應用探析[J].信息技術與信息化，2016（11）：90-91.