高校智能模块化数据中心建设

（海军航空大学教研保障中心 山东·烟台 264000）

随着大数据、云计算技术的不断发展，数据管理的集中化正快速由理论变为现实。传统的数据中心已经无法满足当前高校在教学、教研和管理上的发展需求。智能模块化数据中心因其具备高性价比、高可用性、高可扩展性、建设周期短、便于维护等特点，成为目前新型数据中心的建设趋势。

1 模块化数据中心的组成

模块化数据中心，就是将数据中心中的机柜、供配电系统、暖通系统、综合布线系统、消防系统、安保系统、动环监控系统、智能化运维系统等产品各自形成一个单独的封闭空间。每个产品可以看成一个模块，像搭积木一样，根据需求进行产品的选择和组合，最终形成一个功能完整的一体化产品。

2 智能DCIM（数据中心基础设施管理）系统功能分析

传统的数据中心管理系统一直停留在简单的数据采集和存储层面，页面简单、内容单一，无法满足管理者对数据中心“集中监控、统一管理”的需求，智能DCIM系统，能够对动环、资产、容量、能耗、三维可视化等进行全面的监控和管理，将各个子系统进行无缝对接的数据集成，实时获取相关数据，有效地实现对整个数据中心的集中管控。通过对各个子系统的数据进行处理，实现集中告警、数据分析、统一运营的管理。不仅整个数据中心的实时数据能够直观的展现，各个子系统的数据也能够进行实时交互，实现各系统之间的数据共享、资源互通、业务协同，提供更加智能高效的管理模式，为数据中心的长期稳定运行提供保障。

图1：智能数据中心管理系统功能组成

2.1 基础设施监控

基础设施监控系统由动力系统监控、环境设备监控、安防系统监控、IT设备监控、暖通系统监控、楼宇系统监控、消防系统监控组成。主要是对数据中心及配套区域的基础设施设备的运行状态、参数等进行实时集中监控，集中维护，集中管理，及时预警，智能报警，为高效的管理和运维提供有力的保证。系统监控范围包括数据中心IT设备、动力、环境、消防、安防、制冷等基础设施，采用稳定的采集模块作为前端采集传感器，通过基础设施组件提供的开放接口和协议获取设备实时状态数据，由集成管理平台进行数据的汇总和上传。在管理中心进行所有数据的存储、统计、分析，显示监控画面，处理所有告警信息，记录报警事件。并提供远程监管服务，便于管理人员随时随地了解数据中心的工作状况，直接观看到与监控服务器一致的监控画面。

2.2 资产管理

资产管理系统以设备资产生命周期为管理基础，以最大化利用资产资源为原则，提供更加统一的资产管理平台，实现数据中心实物资产自动化盘点的功能，帮助用户提高数据中心资产管理质量和效率。还能为数据中心的容量管理、运维管理提供有效的数据接口，帮助管理员对数据中心的业务进行高效维护。

资产管理的功能主要包括设备、线路、备品、资源的管理，目前主要有3种方式：第一种是智能条码技术，利用条码的唯一性对设备进行身份识别和管理，这种方法成本低，但对人员管理的依赖性较大，主要用于数据中心规模较小，并且设备变动频率较低的使用场景。第二种是RFID技术，是使用当下相对成熟的无线射频智能化标签，结合物联网应用，通过天线自动获取标签的属性及位置信息，实现全自动化管理的一种有效技术。第三种是有效标签U位管理，能够通过标签绑定与集调的方式，有效实现设备一对一的管理，其中每台设备都可通过标签连接到机柜资产信息采集条，并精准地定位到资产U位，实现100%的精准高效率管理，是当前充分结合成本和管理因素的一种高效率管理方法。

2.3 能耗管理

现如今数据中心各种类型的设备日益增加，产生大量的显热，空气调节系统的能耗在数据中心占相当大的比重。据统计，数据中心平均能耗的35%～45%用于制冷系统，因此精准监测资产设备能耗使用情况，对其进行定期统计、分析，并采取措施节能减排成为数据中心建设的重点关注方向。

目前模块化数据中心通过密闭冷（热）通道，实现冷热空气隔离，减少气流沿程压力损失和冷空气的泄露量，提高了冷量的利用效率，实现了精确制冷。运用智能群控技术，能够让多个机组作为一个系统运行来优化数据中心制冷效率，可更有效地提升使用性能。智能双循环系统可实现自然冷却功能，进一步实现节能减排目标，室外高温时运行压缩机循环制冷，室外低温时自动运行自然冷循环制冷，节能率可达40%以上。

2.4 容量管理

容量管理系统可以满足数据中心在管理上提高效率并降低能耗的需求，可提供电力、制冷、空间、设备使用等各种容量的可视化管理、精确统计和预测分析。通过对各种设施设备的容量管理，可全面展示数据中心的总体容量利用情况和剩余率，并对未来数据中心扩容提供规划指导，帮助管理人员实时掌控容量使用情况，实现数据中心容量合理部署，大幅提升工作效率。

2.5 运维管理

智能运维管理是数据中心故障生命周期全程跟踪记录的闭环处理流程。包括对服务器、网络设备、线路以及各种安全设备、数据库、中间件、安全事件等的规划、部署和运行管理。所需数据从其他相应的子系统获得，并和其他子系统互联互通、数据共享。全流程可视化操作即能高效率地保障数据服务区的安全性和稳定性，又能方便工作人员对设备进行调试和检修。例如在综合布线系统中加装控制模块，帮助管理人员实时掌控端口使用情况，提供规划仿真及趋势预测，可实现快速部署。并对线缆的布局和设计进行简化，为各个机柜之间相应设备的连线和后期机柜的扩展提供了更加便利的连接方式，有效地提升了网络的运维效率。

2.6 报表管理

随着大数据的发展，数据分析决策已成为趋势。很多管理人员将重心放在业务管理工作上，忽略了报表的重要性。如果没有一个系统的报表，就不会体现数据的价值。报表是信息源，是了解数据中心的运行状况，并据此做出决策的重要依据。因此，一个科学、高效、稳定的报表平台对于数据中心来说相当重要。

报表系统将所保存的历史数据、操作记录、事件日志等生成整体的统计报表，主要包括数据整合，运行效率，数据分析，数据展示4个方面。一个完善的系统报表，与各系统的数据联通，实现统一的数据共享，支持多种分析方式，数据表现形式丰富、美观，可全方位的展示数据中心的运行状况，对做出正确决策、提高运行效率有重要意义。

3 结语

随着时代的发展，高校数据中心的业务不断在演变，新的技术也不断的融入其中。基于物联网等新兴技术的智能化建设使数据中心变的更加灵活、高效、节能，相信未来的数据中心能够具有更高的智能，最终真正实现无感知的自动化科学智能运维，从而达到使用效率更高、设备更加完善、运行成本更低，运维科学规范的综合性智能数据中心。