某金融數(shù)據(jù)中心綜合布線與安全防范系統(tǒng)設(shè)計及要點(diǎn)

許 斌 / 傅衛(wèi)東

(中衡設(shè)計集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215000)

某金融數(shù)據(jù)中心綜合布線與安全防范系統(tǒng)設(shè)計及要點(diǎn)

許 斌 / 傅衛(wèi)東

(中衡設(shè)計集團(tuán)股份有限公司，江蘇 蘇州 215000)

以某金融行業(yè)Tier Ⅳ級別的數(shù)據(jù)中心為例，重點(diǎn)對綜合布線、安防系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行了分析，為數(shù)據(jù)中心工程的技術(shù)發(fā)展及經(jīng)濟(jì)適用性方面提供了合理的建議和參考。

數(shù)據(jù)中心 智能化 綜合布線 安防

1 概述

隨著金融行業(yè)信息化發(fā)展水平的不斷提升，金融行業(yè)信息化系統(tǒng)在業(yè)務(wù)發(fā)展、開發(fā)測試、會員托管、運(yùn)維管理等方面對數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲設(shè)備等設(shè)施都提出了更高的要求。如何依據(jù)金融機(jī)構(gòu)的業(yè)務(wù)模式，建立符合該金融機(jī)構(gòu)信息化的特點(diǎn)，以符合數(shù)據(jù)中心的發(fā)展模式，滿足及時、高效、有效、安全的IT運(yùn)維管理的解決方案，是當(dāng)前金融行業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程中的重點(diǎn)。

該金融數(shù)據(jù)中心共有6#與9#2棟樓，總建筑面積12 811.1m2。9#樓為主數(shù)據(jù)中心，其中一層為變配電所、電池間、UPS間等動力中心，二層為ECC總控中心及預(yù)留生產(chǎn)機(jī)房，三層為生產(chǎn)中心機(jī)房，四層為開發(fā)測試機(jī)房；6#樓為技術(shù)人員辦公用房及值班生產(chǎn)系統(tǒng)操作間。兩棟樓三層以連廊相通。本項目可規(guī)劃的機(jī)房面積約為1 960～2 240m2，可規(guī)劃機(jī)柜約為700～800個。本次主要以9#樓為例介紹綜合布線及安防系統(tǒng)的設(shè)計要點(diǎn)。

該金融交易中心的主營業(yè)務(wù)承載著國內(nèi)某金融類的整個交易活動，其核心業(yè)務(wù)需滿足7×24h不間斷運(yùn)行。在合理的經(jīng)濟(jì)性前提下，本數(shù)據(jù)中心整體按TIA-942國際標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計，其中承擔(dān)核心業(yè)務(wù)及會員托管業(yè)務(wù)的生產(chǎn)機(jī)房按TierⅣ級標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，開發(fā)測試機(jī)房按TierⅢ標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

本數(shù)據(jù)中心建設(shè)過程分為兩期，智能化系統(tǒng)設(shè)計要充分考慮機(jī)房分期實(shí)施中弱電信息的連接和貫通，確保信息擴(kuò)容的完整性。最終滿足數(shù)據(jù)中心對金融信息的風(fēng)險可控、大數(shù)據(jù)分析、高傳輸、智能管理等更高的要求。

2 綜合布線系統(tǒng)設(shè)計

綜合布線系統(tǒng)是一個數(shù)據(jù)中心能成功交付到使用的重要基礎(chǔ)設(shè)施。如果在布線設(shè)計之初沒有對傳輸介質(zhì)和架構(gòu)的選擇進(jìn)行全面考慮，則后期可能對網(wǎng)絡(luò)包延遲、丟包率等網(wǎng)絡(luò)性能造成非常重大的影響。從數(shù)據(jù)中心的全生命周期來看，綜合布線系統(tǒng)的生命周期最長，普遍在10年以上或者等同于建筑的生命，如果沒有正確合理的設(shè)計規(guī)劃，綜合布線系統(tǒng)將很難承受未來10年或更久的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維需求。

綜合布線系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施，需首先保障數(shù)據(jù)機(jī)房網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的正常運(yùn)行，同時還需保障辦公、視頻監(jiān)控、設(shè)施運(yùn)維、ECC中控等配套設(shè)施信息傳輸?shù)男枰?。在進(jìn)行布線規(guī)劃設(shè)計時，必須考慮到這兩類布線系統(tǒng)的獨(dú)立性與融合性。

數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展對布線系統(tǒng)的需求主要包括三個方面：一是傳輸性能和可靠性，二是高密度的發(fā)展，三是模塊化靈活部署?？茖W(xué)規(guī)劃的布線系統(tǒng)可以讓數(shù)據(jù)中心控制成本的訴求事半功倍。

2.1綜合布線需求分析

1)生產(chǎn)業(yè)務(wù)綜合布線需求分析：數(shù)據(jù)機(jī)房的運(yùn)營商接入需求；核心生產(chǎn)數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)布線需求；會員托管數(shù)據(jù)機(jī)房的運(yùn)營商接入需求；開發(fā)測試數(shù)據(jù)機(jī)房內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)布線需求。

2)辦公OA綜合布線需求分析：IP電話、辦公數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)布線需求。

3)智能化設(shè)備綜合布線需求分析：視頻監(jiān)控、門禁、其他智能化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)布線需求。

根據(jù)以上需求，本數(shù)據(jù)中心共規(guī)劃三套網(wǎng)絡(luò)布線：生產(chǎn)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、供辦公使用的OA網(wǎng)絡(luò)、智能化設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。其中電話采用IP電話形式，納入OA網(wǎng)絡(luò)內(nèi)。

2.2綜合布線設(shè)計規(guī)劃

2.2.1 生產(chǎn)業(yè)務(wù)綜合布線設(shè)計

本機(jī)房內(nèi)綜合布線系統(tǒng)針對生產(chǎn)機(jī)房將采用TIA-942的TierⅣ標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，采用雙進(jìn)線間-雙總配線間MDF-雙水平布線區(qū)HDA-網(wǎng)絡(luò)列頭柜ZDA-終端機(jī)柜的方式進(jìn)行布線。針對非生產(chǎn)機(jī)房將采用TierⅢ標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，采用雙進(jìn)線間-單總配線間MDF-單水平布線區(qū)HDA-網(wǎng)絡(luò)列頭柜ZDA-終端機(jī)柜的方式進(jìn)行布線。

數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營商接入按3+1家運(yùn)營商規(guī)劃設(shè)計。一層兩側(cè)各設(shè)1間運(yùn)營商進(jìn)線機(jī)房，確保每家運(yùn)營商的進(jìn)線機(jī)房處于兩個不同防火分區(qū)內(nèi)，且相距20m以上。運(yùn)營商進(jìn)線由兩條不同的路由，經(jīng)園區(qū)兩側(cè)兩個獨(dú)立的進(jìn)線井，通過兩個方向進(jìn)入運(yùn)營商機(jī)房。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房三層設(shè)置兩個核心網(wǎng)絡(luò)交換區(qū)(MDA)，且分別處于兩個不同的防火分區(qū)內(nèi)。運(yùn)營商進(jìn)線機(jī)房至核心網(wǎng)絡(luò)交換區(qū)(MDA)的主干線路采用大對數(shù)多模光纖(10G)沿兩條不同防火分區(qū)的主干通道敷設(shè)，以保證主干線路的冗余。

每個機(jī)房設(shè)置核心網(wǎng)絡(luò)交換/配線區(qū)(HDA)。從總配線間MDA-A/MDA-B分別用兩路24芯多模光纖連接至樓層各機(jī)房內(nèi)核心配線區(qū)域HDA-A/HDA-B。光纖沿兩條不同防火分區(qū)的主干通道敷設(shè)，以保證主干線路的冗余。

各機(jī)房內(nèi)部HDA-ZDA采用兩路12芯多模光纖進(jìn)行連接，即各ZDA至HDA-A一路12芯光纖，至HDA-B一路12芯光纖。光纖分A/B兩路分線槽敷設(shè)。

ZDA至各終端服務(wù)器機(jī)柜采用24/36根六類銅纜及48芯光纖(主機(jī)區(qū))進(jìn)行連接。在每個服務(wù)器機(jī)柜后側(cè)安裝一個24口配線架。

萬兆多模及Cat6 UTP的線纜規(guī)格選型應(yīng)根據(jù)核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求帶寬并展望未來大數(shù)據(jù)、大流量的增長可能性調(diào)整，也可多預(yù)留主干，以滿足40G的應(yīng)用。

數(shù)據(jù)中心機(jī)房內(nèi)部均為上走線方式，采用開放式橋架，于機(jī)柜前方上空放置橋架。樓內(nèi)機(jī)房以外的封閉式機(jī)房內(nèi)部架空橋架網(wǎng)格式(天花吊筋)綜合布線和弱電橋架分離,機(jī)房外光纜線纜 A/B路分開，機(jī)房內(nèi)橋架統(tǒng)一，中間隔板分開。

該部分布線系統(tǒng)圖見圖1。

(2)地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)(Ⅱ)。地質(zhì)災(zāi)害中易發(fā)區(qū)主要分布于尕巴松多西北部、唐谷鎮(zhèn)南部、河北鄉(xiāng)東北部中高山區(qū)，總面積3 784.41 km2，占總面積的75.52%，該區(qū)地貌單元為山前沖洪積傾斜平原區(qū)、中低山和中高山區(qū)。該區(qū)共發(fā)育地質(zhì)災(zāi)害點(diǎn)38處，泥石流災(zāi)害最為發(fā)育。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)育及分布情況，可將該區(qū)劃分為2個亞區(qū)。

圖1 數(shù)據(jù)中心9#樓綜合布線系統(tǒng)圖

2.2.2 OA辦公網(wǎng)及智能化設(shè)備網(wǎng)綜合布線設(shè)計

9#樓一層弱電設(shè)備間到9#樓4個樓層弱電間A各布置一根12芯多模萬兆光纜及一根25對大對數(shù)UTP，作為預(yù)留模擬電話接入；PBX設(shè)置在6#樓三層；9#樓一層弱電設(shè)備間到9#樓4個樓層弱電間B各布置一根12芯多模萬兆光纜。6#樓MDF到9#樓一層弱電設(shè)備間布置4根6芯多模萬兆光纜(設(shè)備網(wǎng))及4×25對三類大對數(shù)電纜。

9#樓一層弱電設(shè)備間到三層MDA-A和MDA-B各布置兩根12芯多模萬兆光纜，至四層MDA布置兩根12芯多模萬兆光纜。

6#樓MDF到9#樓3層MDA共布置2根12芯多模萬兆光纜；至4層MDA共布置9根12芯多模萬兆光纜。

該部分布線系統(tǒng)圖見圖1。

3 安全防范系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)據(jù)中心的安全防范系統(tǒng)是保障機(jī)房安全的重要措施。常規(guī)數(shù)據(jù)中心需要防范兩類問題：1)防設(shè)備損壞：機(jī)房內(nèi)放置的都是精密的信息化設(shè)備(如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器等硬件)，不得隨意挪動或更改位置。2)防泄密：由于機(jī)房內(nèi)存儲內(nèi)容涉及商業(yè)機(jī)密，一旦泄露會造成無法估計的影響，需要對進(jìn)出人員進(jìn)行管制。

3.1風(fēng)險防范等級及安全防范策略

本數(shù)據(jù)中心的安全防范系統(tǒng)應(yīng)遵循如圖2所示的四級安全防范策略進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計。

圖2 四級風(fēng)險防范級別示意圖

針對不同的風(fēng)險防范級別，分別采用不同的技術(shù)防范措施和人員管理措施。

四級風(fēng)險防范區(qū)域主要通過周界、道路防范措施對人員、車輛進(jìn)行控制，并設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)及周界報警系統(tǒng)。

三級風(fēng)險防范區(qū)域(入口緩沖區(qū)、登記受理區(qū)、電梯廳、樓梯等)主要對人員出入進(jìn)行控制，采用出入口控制、視頻監(jiān)控、防盜報警系統(tǒng)進(jìn)行管理，并設(shè)置必要的安檢與反恐裝置。門禁系統(tǒng)以單向刷卡為主，特別的內(nèi)部操作室設(shè)置嚴(yán)格的雙向門禁認(rèn)證系統(tǒng)。

二級風(fēng)險防范區(qū)域(機(jī)房間、設(shè)備間走道、辦公區(qū))通過雙向刷卡的門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控、防盜報警系統(tǒng)經(jīng)行管理，通過人員的權(quán)限設(shè)置來控制出入人員，設(shè)置防尾隨的安檢閘機(jī)，設(shè)置人員定位系統(tǒng)，并將監(jiān)控與報警和門禁系統(tǒng)做聯(lián)動，門禁系統(tǒng)刷卡時增加密碼輸入措施。

一級風(fēng)險防范區(qū)域(機(jī)房核心區(qū)、動力保障區(qū)、ECC控制中心)一般在二級防范區(qū)技術(shù)控制措施的基礎(chǔ)上進(jìn)行強(qiáng)化，增加生物識別裝置等；視頻監(jiān)控系統(tǒng)加強(qiáng)為無盲區(qū)配置，增加人物特征識別、重要物品移動識別等功能。

本工程在9#樓二層的ECC中控中心設(shè)置安防總控制中心，安防總控制中心能進(jìn)行統(tǒng)一的監(jiān)視、控制與管理，集中權(quán)限管理。

3.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用全數(shù)字架構(gòu)，由數(shù)字彩色攝像機(jī)、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、管理服務(wù)器、視頻存儲系統(tǒng)、磁盤陣列、編解碼器、監(jiān)視器、視頻工作站及其他部件等組成。前端攝像機(jī)視頻信號就近分區(qū)接入至弱電井的接入交換機(jī)，核心交換機(jī)按分區(qū)分別設(shè)置在核心網(wǎng)絡(luò)機(jī)房A和核心網(wǎng)絡(luò)機(jī)房B。系統(tǒng)采用集中供電至各層弱電間(強(qiáng)電預(yù)留不間斷電源及市電回路)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)POE供電模塊為各攝像機(jī)供電。

四級風(fēng)險防范區(qū)域采用室外低照度彩色槍式/全球攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

三級風(fēng)險防范區(qū)域采用雙鑒探測器(出入口)+單向門禁(出入口)+室內(nèi)彩色槍式或半球攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

二級風(fēng)險防范區(qū)域采用雙向門禁+定點(diǎn)彩色攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

一級安全防護(hù)區(qū)采用雙向門禁(入口門禁設(shè)生物識別+讀卡技術(shù)/出口讀卡)+出入口及機(jī)柜前后定點(diǎn)彩色攝像機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。

其中門禁、入侵報警系統(tǒng)與監(jiān)控實(shí)時聯(lián)動，發(fā)生異常時，安防控制中心的監(jiān)控墻畫面自動彈出對應(yīng)視頻畫面。

該部分系統(tǒng)圖見圖3。

圖3 視頻監(jiān)控及入侵報警系統(tǒng)圖

3.3入侵報警系統(tǒng)設(shè)計

入侵報警系統(tǒng)主要由前端探測器、報警主機(jī)以及通訊路由三部分組成。負(fù)責(zé)建筑內(nèi)外各個點(diǎn)、線、面和區(qū)域的偵測任務(wù)，通過總線方式連接防區(qū)模塊，防區(qū)模塊可以通過地址碼將所有探測器一一區(qū)分出來，每個防護(hù)區(qū)應(yīng)與此區(qū)域內(nèi)的攝像機(jī)進(jìn)行聯(lián)動。

四級風(fēng)險防范區(qū)域：在圍墻上布設(shè)高壓脈沖圍欄子系統(tǒng)。

三級風(fēng)險防范區(qū)域：在首層出入口、每層樓梯口、每層電梯前室設(shè)置雙鑒探測器。

二級風(fēng)險防范區(qū)域：在機(jī)房間、設(shè)備間走道、辦公區(qū)的出入口設(shè)置雙鑒探測器。

一級風(fēng)險防范區(qū)域：在機(jī)房核心區(qū)、動力保障區(qū)的出入口設(shè)置雙鑒探測器。

該部分系統(tǒng)圖見圖3。

3.4出入口控制與一卡通系統(tǒng)設(shè)計

由門禁控制讀卡器、出門按鈕、機(jī)電一體鎖、門磁、門禁管理主機(jī)等組成。管理主機(jī)設(shè)安防總控中心，各區(qū)域控制器采用TCP/IP與服務(wù)器通信，所有控制器均可自主工作，根據(jù)風(fēng)險防范級別要求在不同的防護(hù)區(qū)之間設(shè)置相應(yīng)的門禁點(diǎn)；出入口控制系統(tǒng)采用IC卡、生物識別等復(fù)合技術(shù)。

三級安全防護(hù)區(qū)：主要出入口設(shè)置單向IC讀卡設(shè)備+電子門鎖進(jìn)行防范。

二級防護(hù)區(qū): 安裝雙向IC讀卡器+機(jī)電一體鎖,讀卡設(shè)備設(shè)置在房間外，兼顧闖入報警功能。

一級防護(hù)區(qū)：數(shù)據(jù)機(jī)房人員入口設(shè)置雙向門禁：安裝生物識別+IC卡復(fù)合型設(shè)備+出口安裝IC讀卡器+機(jī)電一體鎖設(shè)備。

門禁和附近的監(jiān)控攝像機(jī)聯(lián)動，當(dāng)發(fā)生門被強(qiáng)行打開或打開超時報警時，安防控制中心的監(jiān)控墻畫會自動彈出對應(yīng)視頻畫面。

門禁系統(tǒng)兼容數(shù)據(jù)中心的消費(fèi)、停車、考勤等功能，建立統(tǒng)一的一卡通系統(tǒng)平臺。

該部分系統(tǒng)圖見圖4。

圖4 出入口控制與一卡通系統(tǒng)圖

3.5安全防范集成管理系統(tǒng)設(shè)計

安全防范集成管理系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)、開放的通信接口和協(xié)議，將安全防范各個子系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，并集成到統(tǒng)一的管理平臺中，實(shí)現(xiàn)安防總控中心對數(shù)據(jù)中心信息安全的系統(tǒng)集成和自動化管理。

系統(tǒng)集成平臺具有實(shí)時、靈活的聯(lián)動功能，能實(shí)現(xiàn)多種安全防范策略：視頻圖像分析、電子地圖報警、歷史圖像查詢、報警/事件與視頻系統(tǒng)復(fù)核、應(yīng)急指揮、遠(yuǎn)程管理等。系統(tǒng)留有與公安110報警中心聯(lián)網(wǎng)的通信接口。

該部分系統(tǒng)圖見圖5。

圖5 安全防范集成管理系統(tǒng)圖

4 其他智能化子系統(tǒng)

該數(shù)據(jù)中心的其他智能化子系統(tǒng)還有：1)建筑設(shè)備自控系統(tǒng)，包含冷熱源系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)；2)ECC控制中心系統(tǒng)：包含中控系統(tǒng)、音視頻切換系統(tǒng)；3)數(shù)據(jù)機(jī)房動力環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。

5 結(jié)束語

綜合布線和安防系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施中的重點(diǎn)內(nèi)容，建設(shè)期規(guī)劃設(shè)計的合理性和適用性對于保障數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的可靠運(yùn)行和便捷運(yùn)

維，起著舉足輕重的作用。

希望通過本次對該Tier Ⅳ級別的金融數(shù)據(jù)中心的綜合布線和安防系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)的介紹，能為今后同行在類似數(shù)據(jù)中心工程的設(shè)計工作方面提供借鑒和參考。

[1] 郭辰. 金融業(yè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合布線設(shè)計[J]. 信息安全與技術(shù),2014，5(4):91-93.

[2] 王炳南. 數(shù)據(jù)中心機(jī)房綜合布線的設(shè)計與思考[J]. 智能建筑電氣技術(shù),2011, 05(5):4-7.

[3] 陳宏,王志強(qiáng). 數(shù)據(jù)中心的安全防范系統(tǒng)[J]. 智能建筑與城市信息,2012(4)：24-27.

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