高校智能模塊化數據中心建設

（海軍航空大學教研保障中心 山東·煙臺 264000）

隨著大數據、云計算技術的不斷發展，數據管理的集中化正快速由理論變為現實。傳統的數據中心已經無法滿足當前高校在教學、教研和管理上的發展需求。智能模塊化數據中心因其具備高性價比、高可用性、高可擴展性、建設周期短、便于維護等特點，成為目前新型數據中心的建設趨勢。

1 模塊化數據中心的組成

模塊化數據中心，就是將數據中心中的機柜、供配電系統、暖通系統、綜合布線系統、消防系統、安保系統、動環監控系統、智能化運維系統等產品各自形成一個單獨的封閉空間。每個產品可以看成一個模塊，像搭積木一樣，根據需求進行產品的選擇和組合，最終形成一個功能完整的一體化產品。

2 智能DCIM（數據中心基礎設施管理）系統功能分析

傳統的數據中心管理系統一直停留在簡單的數據采集和存儲層面，頁面簡單、內容單一，無法滿足管理者對數據中心“集中監控、統一管理”的需求，智能DCIM系統，能夠對動環、資產、容量、能耗、三維可視化等進行全面的監控和管理，將各個子系統進行無縫對接的數據集成，實時獲取相關數據，有效地實現對整個數據中心的集中管控。通過對各個子系統的數據進行處理，實現集中告警、數據分析、統一運營的管理。不僅整個數據中心的實時數據能夠直觀的展現，各個子系統的數據也能夠進行實時交互，實現各系統之間的數據共享、資源互通、業務協同，提供更加智能高效的管理模式，為數據中心的長期穩定運行提供保障。

圖1：智能數據中心管理系統功能組成

2.1 基礎設施監控

基礎設施監控系統由動力系統監控、環境設備監控、安防系統監控、IT設備監控、暖通系統監控、樓宇系統監控、消防系統監控組成。主要是對數據中心及配套區域的基礎設施設備的運行狀態、參數等進行實時集中監控，集中維護，集中管理，及時預警，智能報警，為高效的管理和運維提供有力的保證。系統監控范圍包括數據中心IT設備、動力、環境、消防、安防、制冷等基礎設施，采用穩定的采集模塊作為前端采集傳感器，通過基礎設施組件提供的開放接口和協議獲取設備實時狀態數據，由集成管理平臺進行數據的匯總和上傳。在管理中心進行所有數據的存儲、統計、分析，顯示監控畫面，處理所有告警信息，記錄報警事件。并提供遠程監管服務，便于管理人員隨時隨地了解數據中心的工作狀況，直接觀看到與監控服務器一致的監控畫面。

2.2 資產管理

資產管理系統以設備資產生命周期為管理基礎，以最大化利用資產資源為原則，提供更加統一的資產管理平臺，實現數據中心實物資產自動化盤點的功能，幫助用戶提高數據中心資產管理質量和效率。還能為數據中心的容量管理、運維管理提供有效的數據接口，幫助管理員對數據中心的業務進行高效維護。

資產管理的功能主要包括設備、線路、備品、資源的管理，目前主要有3種方式：第一種是智能條碼技術，利用條碼的唯一性對設備進行身份識別和管理，這種方法成本低，但對人員管理的依賴性較大，主要用于數據中心規模較小，并且設備變動頻率較低的使用場景。第二種是RFID技術，是使用當下相對成熟的無線射頻智能化標簽，結合物聯網應用，通過天線自動獲取標簽的屬性及位置信息，實現全自動化管理的一種有效技術。第三種是有效標簽U位管理，能夠通過標簽綁定與集調的方式，有效實現設備一對一的管理，其中每臺設備都可通過標簽連接到機柜資產信息采集條，并精準地定位到資產U位，實現100%的精準高效率管理，是當前充分結合成本和管理因素的一種高效率管理方法。

2.3 能耗管理

現如今數據中心各種類型的設備日益增加，產生大量的顯熱，空氣調節系統的能耗在數據中心占相當大的比重。據統計，數據中心平均能耗的35%～45%用于制冷系統，因此精準監測資產設備能耗使用情況，對其進行定期統計、分析，并采取措施節能減排成為數據中心建設的重點關注方向。

目前模塊化數據中心通過密閉冷（熱）通道，實現冷熱空氣隔離，減少氣流沿程壓力損失和冷空氣的泄露量，提高了冷量的利用效率，實現了精確制冷。運用智能群控技術，能夠讓多個機組作為一個系統運行來優化數據中心制冷效率，可更有效地提升使用性能。智能雙循環系統可實現自然冷卻功能，進一步實現節能減排目標，室外高溫時運行壓縮機循環制冷，室外低溫時自動運行自然冷循環制冷，節能率可達40%以上。

2.4 容量管理

容量管理系統可以滿足數據中心在管理上提高效率并降低能耗的需求，可提供電力、制冷、空間、設備使用等各種容量的可視化管理、精確統計和預測分析。通過對各種設施設備的容量管理，可全面展示數據中心的總體容量利用情況和剩余率，并對未來數據中心擴容提供規劃指導，幫助管理人員實時掌控容量使用情況，實現數據中心容量合理部署，大幅提升工作效率。

2.5 運維管理

智能運維管理是數據中心故障生命周期全程跟蹤記錄的閉環處理流程。包括對服務器、網絡設備、線路以及各種安全設備、數據庫、中間件、安全事件等的規劃、部署和運行管理。所需數據從其他相應的子系統獲得，并和其他子系統互聯互通、數據共享。全流程可視化操作即能高效率地保障數據服務區的安全性和穩定性，又能方便工作人員對設備進行調試和檢修。例如在綜合布線系統中加裝控制模塊，幫助管理人員實時掌控端口使用情況，提供規劃仿真及趨勢預測，可實現快速部署。并對線纜的布局和設計進行簡化，為各個機柜之間相應設備的連線和后期機柜的擴展提供了更加便利的連接方式，有效地提升了網絡的運維效率。

2.6 報表管理

隨著大數據的發展，數據分析決策已成為趨勢。很多管理人員將重心放在業務管理工作上，忽略了報表的重要性。如果沒有一個系統的報表，就不會體現數據的價值。報表是信息源，是了解數據中心的運行狀況，并據此做出決策的重要依據。因此，一個科學、高效、穩定的報表平臺對于數據中心來說相當重要。

報表系統將所保存的歷史數據、操作記錄、事件日志等生成整體的統計報表，主要包括數據整合，運行效率，數據分析，數據展示4個方面。一個完善的系統報表，與各系統的數據聯通，實現統一的數據共享，支持多種分析方式，數據表現形式豐富、美觀，可全方位的展示數據中心的運行狀況，對做出正確決策、提高運行效率有重要意義。

3 結語

隨著時代的發展，高校數據中心的業務不斷在演變，新的技術也不斷的融入其中。基于物聯網等新興技術的智能化建設使數據中心變的更加靈活、高效、節能，相信未來的數據中心能夠具有更高的智能，最終真正實現無感知的自動化科學智能運維，從而達到使用效率更高、設備更加完善、運行成本更低，運維科學規范的綜合性智能數據中心。