浅谈机房环境对计算机网络设备的影响

郭明华

[摘 要]随着信息技术的不断发展，校园光纤骨干网规模越来越大，因此，网络设备的稳定运行显得尤为重要。本文主要从温度、湿度、灰尘、静电、供配电系统5个方面介绍网络机房的相关环境对网络设备的影响以及如何对网络设备进行保养。

[关键词]机房环境；网络设备；安全运行

10. 13939/j. cnki. zgsc. 2015. 28. 238

机房环境是指提供和保持设备所需要的工作环境。机房环境条件的好坏，对充分发挥交换机系统的性能，延长机器使用寿命，以及确保工作人员的身体健康等方面都是非常重要的问题。工作环境组成的要素有：温度、湿度、静电、洁净度等。工作环境是一个复合体，各个要素之间还存在着一定的联系。

网络设备是指连接到网络中的物理实体。网络设备的种类繁多，且与日俱增。基本的网络设备有：计算机（个人电脑或服务器）、网络接口卡（NIC）、集线器、交换机、网桥、路由器、网关、网络机柜以及网络配套设备（包括打印机、扫描仪等）。

随着厂区光纤骨干网规模的不断扩大，构成网络的设备数量也在急剧膨胀，设备的品种型号也在不断地更新，如果日常对这些设备不进行保养，不定期进行维护，时间长了就会引发很多莫名其妙的故障，而且这些故障隐蔽性很高，不容易发现，等到网络性能下降、网络服务终止，才不得不急急忙忙逐一检测每个网络设备，这样就会消耗大量人力、物力，且很难在短时间内准确定位影响性能、服务的设备故障，轻则耽误了工作的正常进行，重则会导致设备损毁，造成重大的损失，所以，通常的网络设备保养是不可忽视的重点。网络机房的环境对网络设备的影响最大，因此从温度、湿度、灰尘、静电、供配电系统、电磁场干扰等方面着手，将网络设备的环境尽量营造成符合网络设备生存的环境，这样不但可以减少网络故障，而且还可以提高网络设备的寿命。

1 温度的影响

在网络设备的诸多影响因素中，温度是非常重要的因素之一。我国国家标准《计算机站场地技术条件》GB 2887—89中，对微机机房的温度提出了具体的要求。按照开机和关机时的不同情况分别规定如下（见表1、表2）。

严格控制机房的温度是非常必要的，温度太高或者太低都会对网络设备的正常运行产生影响。

如果环境温度太高，且无有效的通风冷却条件，就会使得电脑内部的电子元器件和集成电路产生的热量散发不出去，从而加快了半导体材料的老化。机房内的最重要设备就是交换机了。其要求是：交换机对温度的要求正常条件10℃～30℃，短期5℃～49℃（短期指连续72小时或一年最多15天）温度变化对设备的影响：

（1）温度变化率大时，易结雾。

（2）温度变化率大时，由于元件材料的膨胀系数不同容易发生断裂。

（3）温度高时，元件可能会漏电甚至烧毁电路。

（4）温度高时，线路噪声增加。

交换机对温度的要求比较高，特别是温度变化的幅度。温度变化过大，容易产生结雾的现象，降低电路板的绝缘性，影响元件的电气性能。

综上所述，为了避免因为温度过高或过低而影响网络设备的正常运行，我们应做到以下几点：其一，机房内必须配备温度表，以便工作人员随时观察；其二，网络设备必须置于有空调的房间中，派专人负责，保证其在恒温条件下工作；其三，散热风扇要保持干净，定期清理擦拭。

2 湿度的影响

一般情况下，计算机网络系统在工作时，要求使用环境的最佳湿度范围为45%～60%，其最大允许范围不应超过35%～80%。

2. 1 湿度偏高的影响

在空气中含湿量不变的情况下，相对湿度随着空气温度的降低而增大，即会改变它内部的电性能参数，引起漏泄、通路漏电，以致击穿损坏电子元器件。湿度偏高会使金属材料氧化腐蚀，促使非金属材料的元件或绝缘材料的绝缘强度减弱，材料的老化、变形，引起结构的损坏。

2. 2 湿度偏低的影响

机房内的空气干燥，相对湿度偏低容易产生静电。据试验测试发现，当相对湿度为30%时，静电电压为5kV。当相对湿度为20%时，静电电压为10kV。

因此，为了避免或减少湿度对网络设备的影响，可采取以下的措施：其一，合理选择计算机网络机房的位置，选择湿度相对较小的楼房上层房间；其二，在网络机房的房间内安放湿度计，以便随时查看湿度变化情况；其三，最好在网络机房安装空调。空调设备的选用应符合运行可靠、经济和节能的原则。

3 灰尘的影响

灰尘对网络设备的影响主要表现在以下几个方面：其一，会增加触电的接触阻抗，造成键盘等器件不能正常的输入操作；其二，灰尘吸附在磁盘表面会引起磁头的磨损，导致数据丢失，甚至会损坏磁盘；其三，灰尘容易吸附在集成电路及电子元器件表面，一方面，会使电子元器件的散热能力下降；另一方面，由于灰尘吸潮，电子元器件会因潮湿而发生腐蚀。

在国家标准《计算机场地技术要求》中，对其洁净度提出了如下的要求（见表3）。

表3 国家标准中的洁净度要求

项目[]A级[]B级[]C级

粒度（μm）[]≥0. 5[]≥0. 5[]≥0. 5

粒数（粒/L）[]≤3500[]≤10000[]≤18000[BG）F][HT]

灰尘对网络设备的危害程度也是不可低估的。为防止灰尘对网络设备的影响，应采取以下措施：其一，每周彻底清扫网络设备，包括外表清洁、内部污垢的清洁，可以用清洁剂擦出，最后用清水湿布擦净；其二，不在设备周围抽烟，吃食物等；其三，进入网络控制机房要穿防尘服、穿拖鞋，严禁非机房工作人员进入机房。

4 静电的影响

静电是网络设备的无形杀手，那么，我们对网络机房的网络设备要采取正确的防范措施。一是网络机柜、配电柜等容易携带静电的设备要有可靠的接地。对易受静电危害的重点设备，应在其外围进行屏蔽和隔离。二是在秋冬季节应保持机房内空气的一定湿度，室内要勤拖地、勤洒水，或者用加湿器加湿；防止静电在设备上大量积累。三是需要对机房内设备进行维护时，应戴防静电手套，以免静电损坏网络设备。四是在网络机房应安装抗静电活动地板或导静电地面。

5 供配电系统

由于供配电系统对网络设备有如此大的影响，在进行供配电系统设计时一定要特别注意以下问题：

其一，在网络设备较多的场合尤其是网络机房，一定要配备专门的配电柜，选择合适的稳压电源。其二，选用不间断电源（Uninterruptible Power System，UPS）。或者采用发电机发电，将所发电量供给网络设备。UPS电源同稳压电源一样存在有效功率因数问题（亦为70%），使用时应予以注意。

其三，网络设备要充分接地。以防止电压浪涌和尖峰脉冲对网络设备的影响。

通过以上的问题分析，网络机房的供电要求有以下方面。

5. 1 交流电压及其波动范围要求

应当引入相互独立的两路市电作为交换机房设备一次电源的基础电源，并与照明、空调设备的供电系统分开设置。交流供电系统的变压、配电、保护设施和供电线路应可靠、稳定。为确保系统设备连续、可靠地工作，除市电外，还应配置发电机作为交流电的备用电源。

交流供电系统的供电功率必须满足机房内一次电源设备、UPS、操作维护终端正常工作需要，并要求留有20%～30%的余量。

5. 2 直流供电系统要求

直流供电系统包括整流、直流配电、蓄电池和控制盘等。

配置一次电源系统容量时，应根据设备的终局容量，计算设备的功耗，实际配置的整流模块的容量应有30%左右的余量，以保证个别模块失效时，不会影响整个直流配电系统的正常工作。整流模块一般要求采用转换效率较高的高频开关电源，并至少采用N+1的热备份工作，各模块间有均流的输出装置。

5. 3 后备电源

用户应根据设备功耗配置油机发电作为交流电的备用电源。交流配电屏、整流器、蓄电池、油机发电机等电源设备安装，应符合油电系统的有关规定，电源告警正常，运行高度稳定可靠，并有所需的保护装置，这些设备将来在需要时应易于扩装。

5. 4 其他要求

（1）供电系统发生故障时，应有声光告警，并能将告警信息送达到操作维护中心；

（2）供电系统某支路发生短路时，整个配电系统不应受深度电压降低的影响。在起弧的过程中尖峰电压不应造成系统设备工作故障。

参考文献：

Cisco Systems公司. 思科网络技术学院教程[M].2版. 北京：人民邮电出版社，2002.